Resistores, Código de Cores Associação de Resistores e Transformações Delta-Y

RESUMO

Os resistores são componentes que têm por função se opor à passagem de corrente elétrica por meio de seu material. Essa capacidade de se opor à passagem de corrente é chamada de resistência elétrica, e sua unidade de medida no sistema internacional é o ohm (Ω). No experimento realizado, buscou-se analisar e estudar a medição da resistência elétrica dos resistores por meio do código de cores, e de um ohmímetro. Em um quadro eletrônico, utilizando cabos e conectores, foram realizadas também associações de resistores em série, paralelo, em série e paralelo simultaneamente e uma associação para a transformação Delta-Y; e utilizou-se então um multímetro para encontrar experimentalmente o valor das resistências equivalentes de cada associação. Foram medidos e calculados então os valores teóricos e nominais das resistências e comparados, pelo desvio percentual.

Palavra chave: resistores; transformação Delta-Y; circuitos; código de cores.

1. INTRODUÇÃO

A lei de Ohm afirma que a corrente que se estabelece num corpo condutor é proporcional à tensão aplicada neste corpo, que relaciona três variáveis: a intensidade de corrente (I), a tensão (V) e uma propriedade dos condutores que se denomina resistência elétrica (R). Segundo Irwin e Nelms (2013, p. 23), a resistência, medida em ohms, é a constante de proporcionalidade que relaciona a tensão e a corrente.

Já os resistores são componentes elétricos cuja finalidade é fornecer uma resistência elétrica preestabelecida para limitar a corrente a uma determinada faixa em um circuito. Porém, os resistores não armazenam energia, apenas a dissipam em forma de calor. Eles são caracterizados pela resistência nominal, tolerância e máxima potência dissipada, seus fabricantes informam os valores de resistência e tolerância no próprio corpo dos resistores, por meio de um código de cores que será discutido com mais detalhes na seção 4.

A necessidade de associação de vários resistores pode ser dada com o objetivo de dividir uma corrente ou tensão, ou até mesmo obter um valor de resistência não encontrado no mercado. As associações de resistores podem ser feitas de duas maneiras, em série ou em paralelo. Quando associados em série, formam uma sequência linear, de tal forma que a corrente passe por todos os resistores. Logo, a intensidade dessa corrente é igual para todos. Quando em paralelo, os resistores são arranjados de tal forma a terem dois pontos de contato entre eles e isso faz com que todos os membros da associação apresentem a mesma queda de tensão, e a corrente seja dividida entre eles.

Figura 1 - Circuito associado em série. Fonte: Omalley (2017).

Figura 2 - Circuito associado em paralelo. Fonte: Omalley (2017).

Existem também ligações mistas, que são a junção de resistores em série e paralelo no mesmo circuito.

Figura 3 - Circuito com associação mista (série e paralelo). Fonte: Omalley (2017).

Algumas combinações de resistores não podem ser manipuladas pelas equações de séries e paralelas, portanto usa-se a transformação Delta-Y, que nada mais é que uma técnica extra para realizar essas transformações. O nome Delta-Y se dá por conta do seu formato, que remete a grafia das letras. A transformação permite substituir três resistores numa configuração Delta por três resistores numa configuração Y, e vice-versa.

2. OBJETIVOS

Encontrar a resistência nominal, em ohms, dos resistores fornecidos através da tabela do código de cores;

Encontrar as novamente as resistências dos resistores, através de um ohmímetro e comparar o resultado encontrado pelo código de cores;

Mostrar experimentalmente a validade das associações de resistores em série e em paralelo;

Mostrar a validade da transformação Delta-Y para encontrar a resistência equivalente.

3. MATERIAIS

Resistores diversos;

Tabela com o código de cores de resistores;

Multímetro utilizado na função de ohmímetro;

Quadro eletrônico vertical;

Conectores com pontes elétricas.

4. PROCEDIMENTO

4.1 MEDIÇÃO DA RESISTÊNCIA PELO CÓDIGO DE CORES E OHMÍMETRO

O experimento foi realizado seguindo as indicações repassadas em aula com informações em (SIMONÁRIO, 2022), se dividindo em três partes: Medida da resistência pelo código de cores e pelo ohmímetro, associação de resistores em série e em paralelo e transformação Delta-Y.

O código de cores apresenta os valores nominais e tolerâncias indicados pelas cores de três ou quatro faixas em torno da resistência, e cada cor corresponde a um valor de acordo com a tabela, que obedecem ao seguinte critério: Para os resistores de quatro faixas, partindo da extremidade, as duas primeiras cores formam um número com dois algarismos; a terceira cor corresponde ao expoente da potência de 10 que multiplica o número inicial; a quarta cor corresponde à tolerância que mostra, percentualmente, a faixa de valores em que pode variar a resistência do resistor.

Figura 4 - Código de Cores de Resistores. Fonte: Simonario (2022).

Para os resistores de precisão, aqueles com cinco faixas, as três primeiras representam o primeiro, segundo e o terceiro algarismos significativos e as demais, respectivamente, fator multiplicativo e tolerância (CAPUANO; MARINO, 2009).

Figura 5 - Código de Cores do Resistor. Fonte: Capuano; Marino (2009).

Por meio da tabela de código de cores, foram encontrados os valores de resistência nominal e tolerância dos seis resistores fornecidos em aula. Foram medidos também os valores das mesmas resistências pelo ohmímetro, e calculado o desvio percentual das medidas através da relação a seguir.

DR =|R nominal - R ohmímetro R ohmímetro|