Resistor de filme de carbono:um guia completo sobre seus fundamentos

Os resistores fixos ou variáveis ​​existem desde a sua invenção. Muitas vezes, eles funcionam para resistir ao fluxo de corrente nos circuitos. Existem vários tipos de resistores feitos de recursos diferentes.

O texto de hoje se concentrará nos resistores de filme de carbono e nas informações essenciais que você precisa sobre eles.

O que é um resistor de filme de carbono?

Um resistor de filme de carbono, também conhecido como resistor de filme de carbono de decomposição térmica, se enquadra nos tipos de resistores de valor fixo. Além disso, o filme de carbono é de material resistivo, aumentando a durabilidade do resistor ao restringir os níveis de corrente elétrica.

Um resistor de filme de carbono

Fonte:Wikimedia Commons

A estrutura e as características dos resistores de filme de carbono

Estrutura e construção

Núcleo/substrato cerâmico

Conduzir

Tampão de níquel

Filme de carbono

Laca protetora/revestimento

Estrutura de um resistor de filme de carbono

Um resistor de filme de carbono passa por um processo de deposição em sua construção. O processo é como se segue;

• Um gás de hidrocarboneto se mantém em um transportador cerâmico ou haste cerâmica em alta pressão e alta temperatura. Muitas vezes, quando gases (como benzeno ou metano) chegam a 1000°C, as máquinas de fabricação os quebram.
• Então, o carbono agora cristalino se deposita em um substrato cerâmico como depósitos.

O produto final é uma estrutura de um resistor de carbono com as seguintes partes;

• Núcleo/molde cerâmico – fornece isolamento contra eletricidade ou altas temperaturas,
• Liderar,
• Película de carbono que restringe o fluxo de corrente,
• Boné de níquel e
• Camada epóxi/laca – para proteção.

Outras estruturas que promovem sua funcionalidade incluem;

• Em primeiro lugar, o aumento do comprimento e a diminuição da largura aumentam a eficácia dos resistores.
• Quanto à melhor condutividade, há material de cobre como fios de conexão entre as extremidades metálicas.
• Então, uma forma helicoidal de folhas de carbono fornece uma resistência precisa do resistor. Diminuir ou aumentar o comprimento do caminho helicoidal ajusta o valor da resistência.
• Por fim, o revestimento de carbono garante que o resistor carregue eletricidade sem ser danificado.

Como a camada de filme de carbono restringe o fluxo de elétrons

A restrição depende da largura da sua camada de filme de carbono. Um filme de camada fina significa um alto valor de resistência, pois fornece menos espaço para o movimento de elétrons livres. E vice-versa com um filme de camadas grossas.

Características

A lista a seguir denota as características de um resistor de filme de carbono.

• A faixa de resistência do valor é de ˂1Ω a 10MΩ.
• O ruído máximo (µV/V) é 20, com uma força eletromotriz de ruído abaixo de 10µV/V.
• A resistência nominal é E-48 e varia de 1 ohm a 10 megaohm
• Alta precisão de 2% a 5%. Você pode ajustar a precisão para construir um resistor de precisão cortando o fio do filme.
• Coeficiente de tensão (%/V) de 0,0005
• Disponibilidade de tolerância típica de ±2%, ±5%, ±10%, ±20%
• A temperatura máxima do resistor (°C) é 150
• Coeficiente de resistividade de temperatura negativo
• A potência nominal compreende 1/8W, 1/4W, 1/2W, 1W, 2W, 5W e 10W a 70°C.
• O coeficiente de temperatura (ppm/°C) varia de ±200 a ˃±1500
• Os resistores de filme de carbono têm características de alta frequência. Por esse motivo, você pode transformá-los em resistores de alta frequência e resistores de ultra-alta frequência.
• O método de embalagem envolve empacotamento ou ensacamento a granel.
• Finalmente, tem uma carga de pulso estável e pode se adaptar mais rapidamente aos pulsos. Assim, sua aplicação pode se adequar a circuitos de pulso, CC e CA.

Prós e contras do resistor de filme de carbono

Algumas de suas vantagens estão listadas abaixo;

• Um resistor de filme de carbono produz menos ruído em comparação com um resistor de composição de carbono.

Um resistor de composição de carbono

• Em segundo lugar, tem uma baixa tolerância.
• Tem excelente estabilidade a longo prazo.
• Além disso, possui uma ampla gama de operações.
• Então, ele pode suportar pulsos de alta energia.
• Novamente, é econômico em termos de fabricação.
• Por fim, todo o corpo do resistor de carbono conduz energia quando você passa uma corrente por ele.

As desvantagens do filme de carbono são;

• Primeiro, quando comparado ao óxido metálico e aos filmes metálicos, possui uma faixa de resistência significativamente menor.
• Então, tem um alto coeficiente negativo de temperatura de sua resistência. Consequentemente, à medida que a temperatura aumenta, o valor da resistência diminui.

Película de carbono x película de metal

Os resistores de filme de metal e filme de carbono diferem de muitas maneiras. Portanto, dependendo da sua necessidade, você se contentará com a melhor opção da discussão abaixo.

Construção

Os tecnólogos fazem resistores de filme de carbono separando primeiro o carbono de um vácuo de alta temperatura. Em seguida, eles prendem o filme de carbono firmemente em uma superfície de haste de porcelana. Finalmente, eles usam resina epóxi para revestir a superfície para proteção extra.

Os resistores de filme metálico, por outro lado, possuem tecnologia de revestimento a vácuo de liga. Aqui, há uma deposição de filmes na superfície dos bastões de porcelana (branco). Depois, os fabricantes de resistores de filme de carbono cortam a haste para ajustar os valores de resistência.

Tamanho

Em primeiro lugar, um resistor de filme de carbono tem um tamanho maior em comparação com um resistor de filme de metal.

Design de ruído

Então, os resistores de filme de carbono têm um design de ruído ligeiramente mais alto em comparação com os resistores de filme de metal. No entanto, você pode usá-los em aplicações de alta frequência e radiofrequência.

Coeficiente de tensão e temperatura

Um coeficiente de tensão é a razão entre a mudança na resistência do circuito e a mudança em sua tensão. Aqui, um resistor de filme de metal tem um melhor coeficiente de temperatura e tensão do que um resistor de filme de carbono. Embora ambos possam suportar uma temperatura massiva, os filmes metálicos têm melhores chances em uma ampla faixa de resistência.

Tolerância

A é 2% no mínimo. Por outro lado, um resistor de filme metálico pode atingir um nível de intolerância de 0,5% baixo.

Aparência

Ambos os resistores têm faixas coloridas, mas diferem na aparência.

Orientação do código de cores

Um resistor de filme de carbono consiste em anéis de quatro cores (5%) que são cáqui ou outras cores.

Um resistor de filme de carbono

Por outro lado, os resistores de filme metálico possuem cinco anéis de cor (1%) azul.

Um resistor de filme metálico

5. Fatores para o aumento da resistência do resistor de filme de carbono

Muitas razões podem fazer com que o valor da resistência dos resistores de filme de carbono aumente como segue;

1. Primeiro, uma pasta de carbono de má qualidade equivale a maior resistência.
2. Um filme de carbono que é poroso/refluído

Vários íons móveis, como Ca, Na e K, degradam o revestimento protetor do resistor, tornando-os ineficientes. Além disso, um filme defeituoso pode aumentar a resistência.

3. Oxidação

Um processo de oxidação geralmente começa a partir da superfície do resistor movendo-se para dentro para causar um aumento no valor da resistência. O dano a longo prazo torna-se acelerado com filme de resistência mais fino, revestimentos com material orgânico (resinas ou plásticos) e condições ambientais.

Dessorção e adsorção de gás

Se você usar diretamente seu resistor de filme de carbono em condições ambientais normais, ele absorverá algum gás. É principalmente por causa de um aumento na pressão do ar do vácuo de construção. Por sua vez, isso aumentará o valor da resistência.

Como você pode aumentar manualmente o valor da Resistência

Aumente o valor raspando o filme de tinta na superfície do resistor até expor o filme de carbono. No processo, acompanhe a resistência medindo até atingir o valor desejado.

No máximo, você tem um valor agregado dentro de 20% do seu valor de resistência original. Certifique-se de que não ultrapasse 20%, pois o valor mais alto afetará a estabilidade da resistência do resistor.

Aplicações do resistor de filme de carbono

As aplicações de resistores de filme de carbono são em dispositivos que podem sobreviver a alta tensão (15kV) e alta temperatura (até 350°C). Exemplos;

• Fontes de alimentação de alta tensão,
• Lasers,
• Desfibriladores médicos,
• Equipamentos hospitalares que precisam de proteção contra pulsos de alta energia,
• Instalações e manutenção manuais,
• RADAR e

(radar)

• Raios-X.

Conclusão

Para concluir, devido à eficácia dos resistores de filme de carbono, eles ganharam muitas operações. Por exemplo, você os encontrará em aplicativos que envolvem produtos de informação, aparelhos elétricos e elétrons. Eles não são apenas baratos, mas também têm melhor estabilidade e são altamente confiáveis.

Apesar de ter uma desvantagem no alto coeficiente de temperatura negativo, ainda serve bastante aos circuitos elétricos.

Ao concluir o post de hoje, esperamos que você tenha aprendido muito sobre resistores de filme de carbono. No entanto, se você ainda tiver um problema grave com os resistores, não hesite em nos contatar. Estamos prontos para orientá-lo.