Laboratorio di sistemi
3 A Meccanica Energia
Resistività ρ
Resistori e resistenza elettrica Ω
Resistività elettrica



La resistività elettrica (ρ), anche detta resistenza
elettrica specifica, è l'attitudine di un materiale a
opporre resistenza al passaggio delle cariche elettriche.
Nel Sistema internazionale la resistività si misura in Ohm
per metro (Ω·m); oppure in (Ω·mm^2/m).
La resistività è l’attitudine di un materiale ad opporre
resistenza al passaggio delle cariche elettriche.
L’inverso della resistività è σ è la conduttanza elettrica misurata in S/m (Siemens/metro) ; (1/Ω)
Resistività e coefficienti di temperatura dei materiali più comuni:
Temperatura di riferimento 0 [°C]
Resistività
elettrica r0
[W·mm2/m]
Coefficiente di
temperatura a0
[1/°C]]
Argento
0,015
4·10-3
Rame
0,016
4,2·10-3
Oro
0,021
3,9·10-3
Alluminio
0,026
4,3·10-3
Tungsteno (Wolframio)
0,05
4,5·10-3
Stagno
0,115
4,3·10-3
Ferro dolce
0,13
4,8·10-3
Piombo
0,2
4,2·10-3
Manganina (Cu, Mn, Ni)
0,4
0,01·10-3
Costantana (Cu, Ni)
0,5
~0
Ferro-Nichel
0,85
0,6·10-3
Mercurio
0,951
0,9·10-3
Carbone
30
negativo
Germanio purissimo
5·105
negativo
Silicio purissimo
25·108
negativo
Materiale
Buoni
conduttori
Conduttori
Semiconduttori
Isolanti
Olio minerale
~ 1·1017
Porcellana
~ 1·1018
Mica
~ 1·1020
Polistirolo
~ 1·1022
Se servono la resistività ed il coefficiente di temperatura ad una temperatura t
[°C] diversa da 0 [°C],
si possono calcolare con le seguenti espressioni:
RESISTENZA
Il resistore e' il componente più utilizzato in campo elettronico. Non esiste
circuito elettronico che possa funzionare correttamente senza tale componente.
Normalmente si ritiene che un resistore possa essere selezionato in base al
valore della resistenza elettrica nominale (Ω) e la potenza massima che può
dissipare Pmax (W).
Ciò e' normalmente sufficiente per la maggior parte delle applicazioni, ma in
alcuni casi specifici, vanno presi in considerazione anche altri importanti
parametri come per esempio la sua dipendenza al variare della temperatura.
La funzione del resistore e' quella di limitare la corrente elettrica in determinati
rami di un circuito elettrico o per polarizzare altri dispositivi elettronici collegati
in serie.
Esso e' inoltre utilizzato per realizzare precisi attenuatori di tensione elettrica
mediante partizione.
La sua elevata precisione rispetto ad altri componenti sia attivi che passivi lo
rendono il componente ideale nel campo della strumentazione di misura.
I resistori in generale sono componenti lineari e obbediscono alla legge di
Ohm.
Tecnologia delle resistenze comuni
In accordo con le norme IEC sono
state normalizzate delle serie di
valori compresi tra 1 a 10. Tutti
gli
altri
sono
multipli
o
sottomultipli di 10.
(tab. 1.3 e 1.4)
La serie E6 ha 6 valori, la serie
E12 ha 12 valori e così via.
Resistori a filo, resistori campione
I resistori metallici a filo, detti anche a
“filo avvolto” sono classificabili nei tipi
di potenza e di precisione.
I primi devono sopportare elevate
temperature, realizzati in lega di
Nichel-Cromo.
I secondi sono realizzate con
manganina o costantana, realizzate con
leghe caratterizzate da bassa sensibilità
alla variazione di temperatura.
Costantana= 80% Cu+ 20% Ni
Manganina= 80% Cu+(20% Ni+ Mn)
R=ρ*L/S [Ω]
Dove
L= lunghezza del filo resistivo
S= area della sezione del filo
Reostato 100Ω (2A)
Reostato campione 50Ω 1A
Serie normalizzate dei resistori.
1.14.3
Resistori a impasto di carbonio
I resistori a impasto di carbonio
sono costituiti da una miscela di
carbonio finemente polverizzato , di
un riempitivo isolante e di un
legante a base di resina.
Il rapporto tra la quantità di
carbonio (conduttore) e quella del
riempitivo, determina il valore della
resistenza.
Sono i resistori più economici con
gamma di valori molto estesi,
potenza nominale da
0.25W; 0.5W; 1W; 2W; 5W;..
Esempi di resistori fissi :
Esempio delle caratteristiche costruttive dei resistori
Codice dei colori per resistenze
ESEMPIO DI CALCOLO
R1= rosso + nero + arancio + oro =
R1= 20 x 103 ± 5% = 20000 Ω = 20 KΩ
TOLLERANZA
La tolleranza di un resistore e' la massima deviazione del valore
resistivo reale rispetto a quello nominale. Essa viene espressa
normalmente in percentuale.
Il valore nominale di una resistenza elettrica e' quello che dovrebbe
presentare a 25 °C.
I valori di tolleranza normalmenti usati sono:
• Altissima precisione per tolleranze inferiori del 0,25% e 0,1%.
• Alta precisione per tolleranze del 0,5%, 1% e 2%.
• Media precisione per tolleranze del 5% e 10%.e
• Bassa precisione per tolleranze del 20%.
Basette di montaggio di prova
circuiti elettronici : “bread-board”
Schema dei collegamenti interni di una basetta
per montaggio rapido ( bread-board)