Componentes Passivos – Resistor – Parte 2

Geralmente precisamos de resistores, cujo o valor não temos em nossa bancada ou é diferente dos valores comercializados. Porém, temos outros resistores que se associados poderão somar o valor necessário. A associação de resistores pode ser feita em série, paralelo ou composta, onde na associação composta junta-se a associação em série e paralelo em um único circuito.

Associação em série: este tipo de ligação é feita unindo o terminal final de um resistor ao terminal de inicio de outro. Com isso a resistência total da associação é igual a soma dos valores das resistências parciais. Para exemplificar temos o circuito abaixo:

Veja que na imagem temos uma bateria de 9V e nela estão ligados 3 resistores em série, sendo que seus valores são de R1 = 22 ohms, R2 = 470 k ohms e R3 = 2,2 k ohms. Para saber o valor da resistência equivalente deste circuito, vamos ter que somar todos os seus valores, ou seja, 22 ohms + 470.000 ohms + 2.200 ohms que é igual a 472.222 ohms. Com isso sabemos que os três resistores ligados em série equivalem a um resistor de 472.222 ohms (472,2K). Tendo estes três resistores ligados em série a uma bateria (diferença de potencial ou tensão), podemos ver que a corrente que os atravessa tem o mesmo valor em qualquer um deles. Para saber qual é o valor da corrente que circula neste circuito, vamos recorrer a Lei de Ohm, que nos diz que a corrente que atravessa um resistor ôhmico é diretamente proporcional à diferença de potencial existente nas extremidades deste resistor.

Sendo assim, se pegarmos o valor da tensão na bateria que é de 9 volts e dividirmos por 472.222 ohms (o valor da resistência total do circuito), temos uma corrente de 0.000019A (19µA na notação técnica). Outra propriedade da associação em série é a divergência da diferença de potencial nos extremos de cada resistor (caso os resistores não sejam do mesmo valor). Multiplicando o valor da resistência de cada resistor (em ohms) pelo valor da corrente que passa por ele, obtemos o valor da queda de tensão individual. Logo, se quisermos obter o valor da queda de tensão no resistor R3, temos que multiplicar 2.200 ohms x 0.000019A, onde obtemos 0,0418V, ou seja, 42mV.

Associação em paralelo: neste tipo de associação, liga-se todos os resistores entre dois pontos. Com isso a resistência total da associação é sempre menor que a resistência do resistor de menor valor, e seu inverso é igual a soma dos inversos das resistências parciais. Para exemplificar temos o circuito abaixo:

Veja que na imagem acima temos os mesmos componentes do exemplo anterior, contudo, a ligação entre os resistores foi feita em paralelo. Uma forma de calcular resistências em paralelo é isolando o circuito de 2 em 2 resistores e usar a fórmula abaixo:

Vamos pegar os valores de R2 e R3, substituir na fórmula abaixo e chamar o resultado de Ra:

Com os resistores R2 e R3 em paralelo, temos uma resistência total de 2.189 ohms. Para obtermos a resistência total, vamos colocar na fórmula abaixo R1 e Ra:

Com isso temos que a resistência total do circuito é de 21,78 ohms. É importante ressaltar que este processo pode ser aplicado para qualquer quantidade de resistores no circuito.

No caso da ligação em paralelo, a diferença de potencial será a mesma em todos os resistores da associação, mas a corrente se divide entre eles. Para calcular a corrente de cada resistor, divide-se o valor da tensão pelo valor do resistor. Exemplo:

Para obtermos o valor da corrente que passa por R3, basta dividirmos os 9 volts da bateria por 2.200 ohms e temos como resultado 0,004A (4mA na notação técnica).

Agora que você já compreende o uso de resistores, veremos um exemplo na prática.

Vamos ligar um led (diodo emissor de luz) diretamente na rede elétrica. Aqui na região onde eu moro, é mais comum o uso de rede 110V. De acordo com o datasheet do fabricante do led que vou utilizar, o mesmo precisa de uma tensão de 2,7 volts e consome uma corrente de 20mA. Como já sabemos a corrente de funcionamento do led, podemos aplicar a lei de ohm no cálculo do valor do resistor para ser utilizado com ele. Basta utilizarmos a fórmula R = V / I, onde R é o valor da resistência que precisamos encontrar, V é a tensão retida pelo resistor e I é a corrente consumida pelo led. Inicialmente temos V = 107,3V (110V – 2,7V) e I = 0,020. Colocando estes dados na fórmula abaixo:

Portanto, para ligar este led em uma rede de 110V é necessário um resistor de 5.365 ohms. Como não existe este valor comercial, o mais próximo dele é o de 5600 ohms, contudo, precisamos nos atentar a potência que este led deverá dissipar. Para isto utilizamos a fórmula abaixo:

Logo, o led deverá ter uma potência superior a 2,15 watts, caso contrário ele irá queimar.

Após os cálculos realizados, sabemos que o resistor deverá ser de 5600 ohms por 3W (ou de potência superior, para não queimar).

Como o led é um diodo, é importante ressaltar que ele possui uma tensão reversa máxima permitida (denominada VR) e geralmente a VR para led’s costuma ser de 5V a 10V.

Para evitar que o led queime ou diminua drasticamente sua vida útil, basta ligar um diodo comum paralelamente e inversamente ao led. Desta forma o diodo fará uma espécie de proteção para o led.

Segue abaixo o esquema e um exemplo da ligação na protoboard.