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Resistori - Generalità e caratteristiche

Generalità

Gli elementi di circuito che presentano fra i loro terminali una resistenza elettrica costante nominalmente, cioè quando si trascurano le inevitabili variazioni dovute alle condizioni di lavoro e ambientali, sono comunemente denominati resistori fissi. Per un conduttore di lunghezza l, sezione trasversale costante di area A, avente una resistività p (ohm-metro), la resistenza elettrica R è:

 


Se l’area della sezione del conduttore varia secondo la lunghezza x, la resistenza è data approssimativamente dall'espressione:

 

Esiste una grande varietà di tipi di resistori fissi che differiscono fra loro per la struttura e la natura dell'elemento resistivo (ad esempio: resistori a filo, a composizione di carbone, a film conduttivo), ognuno dei quali ha un suo campo di più adatta utilizzazione. I campi di utilizzazione specifici dipendono in gran parte dai seguenti fattori caratteristici: coefficiente di temperatura; potenza nominale dissipabile; coefficiente di tensione; tolleranza sul valore nominale della resistenza; tensione massima nominale; stabilità; rumore; comportamento in frequenza.

 

Coeffiiciente di temperatura

 

Poiché i resistori sono di per sé produttori di calore, in quanto dissipano in calore la potenza elettrica per effetto Joule, è molto importante la loro abilità di mantenere stabile il valore della resistenza su un ampio campo di temperature. Per i resistori di tipo comune, dato che normalmente le relazioni che legano la temperatura e la resistenza non sono lineari, non può essere definito un coefficiente di temperatura nel senso ordinario del termine. Si usa il termine «coefficiente» per indicare una variazione che è piccola o essenzialmente lineare, mentre viene usata la «caratteristica di temperatura» per definire una grande variazione non lineare, soprattutto per i resistori a composizione di carbone.

Per variazioni di temperatura piccole, entro le quali è possibile ritenere che, in prima approssimazione, la resistenza di un resistore vari linearmente con la temperatura, si può scrivere:

 in cui R è la resistenza alla temperatura T, R0 la resistenza ad una temperatura di riferimento T0 e α il coefficiente di temperatura (α=ΔR/R  ΔT), in generale funzione sia di R0 sia di T0.

Il coefficiente di temperatura viene usualmente espresso in %/°C o in parti per milione/°C (ppm/°C). Occorre notare che i valori del di temperatura sono validi soltanto entro il campo di temperature specificato e sono definiti per la temperatura media del corpo del resistore, piuttosto che per la temperatura dell'aria circostante. Nella determinazione del coefficiente di temperatura deve, perciò, essere incluso l'autoriscaldamento dovuto alla potenza dissipata dal resistore.

Il carbone, usato come elemento resistivo, ha generalmente un coefficiente di temperatura negativo, mentre i metalli tendono ad avere coefficienti positivi. Tuttavia sono state formulate alcune leghe per avere valori nulli o leggermente negativi del coefficiente di temperatura.

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