La resistenza - come usarla

Tuffiamoci in un altro caposaldo dell'elettronica: la resistenza. Come ogni altro post di questo blog, cercherò di spiegarti il suo utilizzo più che il suo funzionamento intrinseco, anche se per questo componente la spiegazione è parecchio semplice, quindi due parole le spendo.

COS'E'?

La resistenza è un componente elettronico che serve a limitare il flusso di corrente in un circuito.

Funziona opponendosi al passaggio degli elettroni, trasformando parte dell'energia elettrica in calore.

Fine. Tutto qui.

    COME FUNZIONA

Però voglio essere estremamente chiaro anche su una cosa così semplice. Ricordi la storia del secchio pieno d'acqua e del tubo? Lo trovi qui in questo articolo se vuoi fare un ripasso 😉.

Riprendendo quella analogia, una resistenza si comporta come la diminuzione della velocità dell'acqua mentre attraversa un tubo stretto: meno spazio disponibile, più resistenza, quindi il flusso rallenta.

Lo stesso accade con l’elettricità: quando attraversa una resistenza, la tensione diminuisce perché una parte dell’energia viene dissipata (di solito sotto forma di calore) e questo fenomeno porta ad una caduta (o abbassamento) di tensione.

Quindi, una resistenza elettrica limita il flusso della corrente esattamente come un tubo stretto limita il flusso dell’acqua.

Le resistenze hanno un valore in ohm (Ω), che indica quanto "freno" esercitano. Più alto è questo valore, meno corrente passa.

PASSIAMO ALLA PRATICA

Iniziamo con il metodo più semplice per conoscere il valore di una resistenza: guarda i colori, inseriscili qui sotto tramite i menu a tendina e comparirà il suo valore.

Di per sé come vedi è molto semplice e molto facile... Una volta memorizzata la sequenza colorata associata ai numeri.

Tabella dei colori delle resistenze

Come puoi vedere dalla scheda devi:

1. Identificare le fasce colorate: le resistenze hanno da 4 a 6 bande colorate. Qui ti mostrerò le più comuni, quelle a 4.

   
   

2. Usare la tabella dei colori:

   • Nero = 0, Marrone = 1, Rosso = 2, Arancione = 3, Giallo = 4, Verde = 5, Blu = 6, Viola = 7, Grigio = 8, Bianco = 9. Associa il numero corrispondente al colore che trovi per la prima e seconda banda.

   • La terza banda è il moltiplicatore e indica di quanto bisogna moltiplicare appunto il numero formato dalle prime bande: aggiungi tanti zeri quanti il numero corrispondente al colore.

   • La quarta banda è quella della tolleranza e indica la precisione della resistenza (oro ±5%, argento ±10%, senza colore ±20%).

Esempio per chiarire:

Se trovi una resistenza con bande Rosso, Viola, Giallo, Oro, ecco come leggerla:

1. Rosso (2) - Viola (7) → 27

2. Giallo (4) = 10.000 → 27 × 10.000 = 270.000 ohm (270kΩ)

3. Oro (±5%) → la resistenza può variare del 5% in più o in meno.

All'inizio ti servirà sempre aver sotto mano la tabella dei codici per ricordare a quale numero corrisponde il colore. Ma se vuoi fare un piccolo sforzo in più e ricordarli tutti a memoria, eccoti la mia personale frase mnemonica che ho utilizzato per ricordare l'esatta sequenza dei colori:

NErvosi MArinai ROvesciano ARAnce,

GIA' VEdendo Bei VIaggi e GRossi BIlanci

Una rappresentazione fumettistica per colpire di più la tua immaginazione

Strana? Bislacca? Beh, dammi un po' di comprensione, l'ho inventata a 12 anni😅.

Nel mondo reale le resistenze non possono avere qualsiasi valore arbitrario. Esistono dei valori standard, suddivisi in serie E (come E6, E12, E24, ecc.), definite per garantire disponibilità e compatibilità nei progetti elettronici.

Senza andare troppo sul tecnico, la serie più utilizzata è la E12: vuol dire che si useranno 12 valori di resistenza e i loro multipli di dieci.

I valori nello specifico sono:

10, 12, 15, 18, 22, 27, 33, 39, 47, 56, 68, 82.

"Eh vabbè Dani: prima i colori dei marinai della fanta, adesso tutti sti numeri... io a malapena ricordo il pin della sim. Non li ricorderò mai."

Tranquillo: non ti chiedo di memorizzare anche questi numeri perché tra l'altro sarebbe parecchio inutile.

Ti basta solo sapere che quando si progetta un circuito e si calcola il valore ideale di una resistenza, bisogna poi scegliere il valore standard più vicino tra quei numeri, generalmente arrotondando per eccesso. Questo aiuta a garantire che i componenti siano facilmente reperibili e rispettino le tolleranze previste.

Ecco il perché di questi standard.

Ultima notazione riguarda le resistenze smd. Le resistenze SMD (Surface-Mount Device) non usano bande colorate come le resistenze tradizionali, ma hanno codici numerici o alfanumerici stampati direttamente sul componente.

Rappresentazione grafica di una resistenza SMD

Ecco come leggere il valore:

• Resistenze a 3 cifre: Le prime due cifre indicano il valore base, la terza è il moltiplicatore (numero di zeri da aggiungere).

  • Esempio: "472" → 47 × 100 = 4.7kΩ

  • Esempio: "330" → 33 × 1 = 33Ω

• Resistenze a 4 cifre (più precise, usate in E96):

  • Esempio: "1001" → 100 × 10 = 1kΩ

DISSIPARE L'ENERGIA

Come detto, ogni resistenza deve dissipare una certa quantità di energia sotto forma di calore.

Se la potenza superata è troppo alta, la resistenza si surriscalda e può bruciarsi.

Per evitarlo, si usa le formule che trovi nella ruota WAOV :

Esempio pratico

Immagina di avere:

• una resistenza da 1kΩ (1000Ω)

• in un circuito alimentato a 12V.

Calcoliamo i watt tramite la formula:

W = V^2 / Ω

Quindi W= (12x12) / 1000 = 0.144W

Quindi una resistenza da 1/4W (0.25W) sarà più che sufficiente!

Se però il circuito richiede più corrente, potrebbe servire una resistenza da 1W, 2W o più.

Anche qui abbiamo dei valori standard. I più comuni sono:

• 1/8W (0.125W) → per piccoli segnali

• 1/4W (0.25W) → la più usata nei circuiti standard

• 1/2W (0.5W) → per correnti un po’ più alte

• 1W, 2W, 5W e oltre → per circuiti che dissipano più energia

Regola pratica: Se hai dubbi, scegli sempre una potenza maggiore rispetto al calcolo, così la resistenza lavora in sicurezza senza surriscaldarsi😉

Ora so che sei già un po' frastornato dalle tante nozioni apprese fin qui, ma ti chiedo un piccolo sforzo per l'ultima nozione pratica. Poi ho finito, promesso.😁

RESISTENZE IN SERIE ED IN PARALLELO

Torniamo sempre al lavoro di Super Mario e continuiamo a parlare di tubi e acqua per capire questo concetto per poi vedere come usarlo nella realtà.

Resistenze in serie: Immagina di avere un unico tubo lungo che trasporta acqua. Se aggiungi dei restringimenti lungo il tubo, come dei rubinetti ad esempio, l'acqua farà più fatica a scorrere, diminuendo il flusso. Ogni restringimento aggiunge una resistenza e la resistenza totale sarà la somma di tutte le resistenze presenti.

Quindi collegando due resistenze in serie il valore in ohm della prima resistenza si somma al valore della seconda resistenza. Formula:

Esempio: R1 = 220Ω R2 =1000Ω

Resistenza in serie= 220 + 1000 = 1220Ω

Elementare, nevvéro?

Resistenze in parallelo: Ora immagina di avere due tubi paralleli che permettono all'acqua di scorrere. L'acqua avrà più percorsi disponibili e scorrerà più facilmente. La resistenza totale diminuisce perché l'acqua ha più vie per muoversi.

Collegando due resistenze in parallelo il valore in ohm finale sarà inferiore al valore della resistenza più piccola. Formula:

Esempio: R1 = 220Ω R2 = 1000Ω

Resistenza in parallelo = (220 x 1000) / (220 + 1000) = 180,32 Ω

IN POCHE PAROLE

Ricapitolando quindi le informazioni essenziali.

Per usare una resistenza devo:

• imparare a riconoscere i colori per saperne il valore (tabella colori)

• calcolare il wattaggio da usare (formule su ruota WAOV)

• Ricordare le due formule per il loro utilizzo in serie (ohm = R1+R2) e parallelo ( (R1XR2) / (R1+R2) )

Buona sperimentazione! 😉

Ci rileggiamo al prossimo articolo.

Daniele