I resistori
Torniamo ai resistori (ne avevamo accennato in apertura): sono componenti elettronici che limitano la corrente che arriva al nostro utilizzatore (il componente elettronico e/o l’apparecchiatura che viene alimentata, nel nostro caso il LED).
Il valore della resistenza di un resistore viene indicato dalle bande colorate presenti sul componente elettronico.
La resistenza si misura in Ohm [Ω].
Ecco multipli e sottomultipli degli Ohm:
- TΩ (TeraOhm) = 1012 Ohm
- GΩ (GigaOhm) = 109 Ohm
- MΩ (MegaOhm) = 106 Ohm
- KΩ (KiloOhm) = 103 Ohm
- Ω = Ohm
- mΩ (milliOhm) = 10-3 Ohm
Qualcuno di voi avrà sentito parlare della Legge di Ohm… eccola qua:
la tensione ai capi di una resistenza
è direttamente proporzionale
alla corrente che la attraversa
Grazie alla legge di Ohm, conoscendo corrente (I) e tensione (V), possiamo ricavare la resistenza (R):
R = V/I
E viceversa:
V = R*I
I = V/R
Resistori in serie e in parallelo
I resistori in serie sono attraversati dalla stessa corrente; i resistori in parallelo sono sottoposti alla stessa tensione.
Per i nostri conteggi avremo bisogno di determinare la resistenza equivalente (Req), ossia la resistenza uguale alla somma di quelle presenti nel nostro circuito.
- Per resistori in serie basterà sommare i valori di resistenza.
Esempio:
R1 = 400 Ω
R2 = 600 Ω
Req = 400 Ω + 600 Ω = 1000 Ω
- Per resistori in parallelo si utilizza la formula:
Al numeratore, in alto, avremo sempre 1; al denominatore si avrà la somma delle frazioni (una per ogni resistenza).
Tali frazioni avranno sempre al numeratore il numero 1; al denominatore si avrà il valore della resistenza.
Esempio:
R1 = 500 Ω
R2 = 700 Ω
R3 = 200 Ω
La Req sarà quindi di 118 Ω circa.
Esercizio
Cerchiamo di capire come calcolare la resistenza necessaria ad accendere un piccolo diodo LED da 5 millimetri, ad alta luminosità.
Ci servono alcuni dati fondamentali:
- la tensione di alimentazione;
- la tensione di funzionamento del diodo LED;
- la corrente massima di funzionamento del diodo LED.
Con questi tre semplici dati, è possibile iniziare a disegnare il circuito.
E indica la sorgente di alimentazione;
D1 indica il diodo LED;
R1 indica la resistenza.
Supponiamo di avere una tensione di 12 Volt (E = 12V).
Il diodo LED da 5 millimetri va alimentato a 3.2 Volt e 20 mA di corrente:
Vled = 3.2V Iled = 20mA
Poiché 1 mA equivale a 0,001 Ampere, avremo:
Iled = 0,020A
La resistenza necessaria sarà quindi:
Se cercate su internet i valori standard delle resistenze, noterete che 440 Ohm non esiste.
Potete quindi andare a scegliere il valore più vicino, ricordando che:
- se scegliete un valore maggiore rispetto al risultato, il LED avrà una luminosità minore;
- se scegliete un valore minore rispetto al risultato, il LED avrà una luminosità maggiore.
Determinare la potenza del resistore
Un resistore, oltre al valore nominale della sua resistenza, si porta dietro un valore di potenza massima «sopportabile» (P) che, per resistenze di circuito, è solitamente ¼ Watt (0,25 W).
Per trovare questo valore bisogna fare un semplice calcolo. Prendiamo come esempio i dati del circuito precedente:
P resistore = (E – Vled) * Iled
La nostra P resistore sarà quindi:
P resistore = (12V – 3.2V) * 0.020A = 0.176 Watt
La resistenza da ¼ Watt risulta quindi ben dimensionata.
Nota bene: è cosa buona utilizzare resistori con potenza massima dichiarata maggiore rispetto a quella calcolata.
