Che cos’è un resistore?

“Il resistore, anche chiamato impropriamente resistenza per metonimia, è un tipo di componente elettrico destinato a fornire una specifica resistenza elettrica al passaggio della corrente elettrica.”

 

 

In questo articolo cercheremo di dare una risposta esaustiva ad alcuni quesiti che potremmo porci pensando ad un resistore: Di che materiale è fatto? Da dove viene la legge “V=R•I” ? Perché un resistore si surriscalda se attraversato da corrente elettrica? Conosciamo davvero la definizione di “corrente elettrica” ?

 

Seguici in questo e nei prossimi articoli per fugare ogni dubbio riguardo i resistori ed avere ulteriori delucidazioni sugli argomenti ad esso correlati.

 

 

Comportamento di un resistore

 

Iniziamo da quello che probabilmente è il punto di partenza, in ambito matematico, per capire quali relazioni descrivono il comportamento di un resistore: Il Modello di Drude.

 

 

Le formule del resistore

 

Il valore Ohmico di un resistore, non è l’unico parametro che ne descrive le proprietà.

Pensiamo, ad esempio, a quei resistori che pur avendo lo stesso valore di resistenza, presentano dimensioni molto differenti tra loro.

 

 

Legge di Ohm

 

Cerchiamo dunque di capire quale connessione sussiste tra le due cose.

Presupposto che il valore di resistenza dipende fortemente dal materiale con cui è stato realizzato il resistore, analizziamo la legge di Ohm:

 

 

$$P = R•I$$

 

I, come sappiamo, è il valore della corrente, mentre R è un fattore di proporzionalità che abbiamo fino ad ora considerato costante.

 

 

Fattore R

 

In realtà l’esplicita espressione di R è:

 

$$ R = ρ • (L/S) $$

 

 

Il ruolo della dipendenza dal materiale con cui si costruisce, in questa formula, è assunto dalla resistività ⍴.

Questa dipendenza lineare tra tensione e corrente è indotta, in parte, dal modello di Drude.

 

Questo modello induce ad immaginare quindi che una tale legge non possa essere verificata in ogni condizione.

Dunque appare naturale pensare che la resistività di un materiale non sia indipendente dalle condizioni fisiche del materiale stesso!

 

 

Temperatura e resistività

 

Un fattore molto importante da cui la resistività dipende è la temperatura del corpo.

 

$$ P = R • I^2  = k • S(T – T_0) $$

 

 

Generalmente la funzione che caratterizza la variazione di temperatura non è lineare, ma, se ci poniamo in un intervallo di temperature abbastanza ristretto, possiamo immaginare tale relazione lineare, dove chiamiamo ρ la resistività alla temperatura T₀  e α₀ un opportuno coefficiente di temperatura:

 

$$ ρ = ρ_{T__0} • [ 1 + α_{T__0} • (T – T_0)] $$

 

 

Questa è quindi la legge con cui varia la resistività, quindi il valore resistivo e la dimensione di un resistore.

 

Comprendiamo dunque, che al variare della dimensione di un resistore, varia anche la potenza che esso può dissipare: ecco spiegato il motivo dell’esistenza di resistori con valori uguali ma con diverse dimensioni!

 

 

Tipi di resistori

 

In commercio sono presenti diversi tipi di resistori, i principali sono i seguenti:

 

 

Resistori a strato di carbone 

 

E’ forse questa l’immagine a cui solitamente pensiamo quando si parla di resistore, in quanto è uno dei tipi più diffusi.

Sono composti da grafite posta su un supporto ceramico e la potenza che possono dissipare va da 1/8W a massimo 2W.

 

 

 

 

Resistori ad impasto 

 

 

 

A seconda del valore che si vuole ottenere, questi resistori sono costituiti da una miscela di diverse dosi di  carbone (o grafite), talco e argilla, legati insieme da resine fenoliche. Dopo diversi trattamenti il resistore viene infine rivestito con una custodia isolante di bachelite o ceramica.

 

 

 

 

 

Resistori a Filo 

 

 

Si tratta di resistori creati avvolgendo un filo di rame su un cilindro di materiale ceramico, o di bachelite.

Il tutto viene poi protetto tramite una lacca resistente al calore o la vetrificazione di un particolare tipo di smalto.

Questo tipo di resistori sono studiati per potenze più grandi.

 

 

 

 

 

 

Altri tipi di resistore

 

Citiamo infine gli altri tipi di resistori e le varianti dei suddetti, solo a scopo puramente informativo.

 

Resistori a Film (o a strato):

 

-strato di carbone

-di potenza corazzati

-strato di ossido di metallo

-a film spesso

-strato ceramico

-SMD

-magnetici

 

Tutti questi resistori si differenziano tra loro per caratteristiche fisiche, chimiche ed elettriche.

Ognuno di loro risulta quindi più adatto a lavorare nelle condizioni per cui è stato creato.

 

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Consulta anche la tabella dei codici a colori dei diversi resistori: clicca qui.

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