Resistenze: cosa sono e a cosa servono

Le resistenze come tutti noi le chiamiamo comunemente sono in realtà dei resistori. 

La loro funzione è molto semplice: ridurre il flusso di corrente (il flusso degli elettroni) opponendo appunto una “resistenza” al suo passaggio. La capacità frenante viene espressa in una scala di valore espressa in una scala detta Ohm. Il simbolo degli Ohm è la lettera greca omega (Ω).

La parola resistore e resistenza hanno due significati diversi:

  • Il resistore è il componente elettrico che stiamo descrivendo e che comunemente chiamiamo resistenza.
  • La resistenza è la la sua principale proprietà fisica ossia la capacità di opporre resistenza.

Le resistenze sono molto comuni nell’elettronica; il loro utilizzo nasce dalla necessità di limitare la corrente che attraversa alcuni componenti di un circuito come ad esempio un led alimentato da una scheda Arduino (5v).

Non tutti i componenti possono essere alimentati infatti con la medesima quantità di energia; a volte è una questione di scelta del produttore; a volte si tratta di un esigenza insita nella natura stessa del componente. Grazie alle resistenze si trova facilmente una soluzione a questo problema.

Iniziando ad operare con Arduino (lavora a 5v) o con le schede ESP8266 (3.3v) ci si imbatte velocemente nella necessità di aggiungere delle resistenze nei propri progetti per collegare ad esempio dei sensori e specie all’inizio, tutto può’ apparire complesso.

Le resistenze come avete capito sono dunque dei componenti molto comuni ed hanno un costo bassissimo di pochi centesimi. Esistono decine di resistenze che si differenziano tra loro in base alla resistenza che riescono ad applicare al flusso di corrente.

 

Di cosa sono fatte le resistenze?

Le resistenza sono fatte di diversi materiali; sezionandole troveremo una serie di materiali a strati (tipo cipolla) che si susseguono. Il nucleo (la parte più interna) di una resistenza è fatto di ceramica al di sopra del quale troviamo uno strato di carbonio e poi nichel ed infine una vernice protettiva sulla quale sono incisi i tipici cerchiolini che indicano il valore della resistenza.

 

Dove va a finire l’energia che viene “frenata” dalla resistenza?

Come sappiamo dal primo principio della termodinamica nulla si crea e nulla si distrugge; l’energia che viene frenata dalla resistenza (o resistore) si trasforma in calore ossia watt (w). Infatti tutte le resistenze presentano un secondo indicatore oltre agli ohm che è appunto i watt. Questo secondo indicatore mostra quanto scalda la resistenza. Questa caratteristica (produrre calore) viene utilizzata in un numero elevatissimo di elettrodomestici che ci circondano: stufe elettriche, scaldabagni, phon, forni elettrici funzionano grazie a grosse resistenze che trasformando la corrente in calore. In commercio esistono diverse tipologie di resistenze con capacità di dissipazione di 1/8 – 1/4 – 1/2 – 1 – 2 watt. Maggiore è il calore da dover dissipare maggiore è la dimensione del resistore.

 

Cosa succede se non inseriamo le resistenze nei nostri circuiti?

Tutti i componenti elettronici hanno un range operativo. sono in grado di lavorare con tensioni che vanno da X volt a Y volt; andare oltre significa compromettere il componente ossia distruggerlo. A volte il componente si degrada più o meno lentamente quindi potrebbe sembrare funzionare ma nel lungo periodo è matematico che si rovinerà.

Resistenze per Arduino

Resistenze per Arduino

 

 

Come faccio a scegliere la resistenza giusta per collegare il sensore con Arduino?

Per calcolare la resistenza da inserire nel nostro progetto dobbiamo cercare sulla scheda informativa del produttore del sensore (datasheet) i volt con cui esso va alimentato.

Una volta trovato questo dato e conoscendo i volt a cui alimentiamo Arduino (5v) è possibile grazie alla prima legge di ohm ricavare il valore del resistore da inserire.

Vediamo più da vicino la legge di ohm: I=V/R

I = intensità di corrente (espressa in ohm)

V = Differenza di potenziale tra i due elementi da connettere (espressa in Volt)

R= Resistenza (espressa in ohm)

Quindi se vogliamo calcolare quale resistenza applicare in un cirucuto dobbiamo invertire la formula matematica di cui sopra ottenendo che  R= V/I, ossia che la resistenza da applicare nel circuito è uguale alla differenza di potenziale diviso l’intensità della corrente.