RESISTORES NÃO LINEARES

Prévia do material em texto

Resistores não lineares
Alunos: 
Felipe Laureano Batista, Engenharia Civil
Victoria Freitas de Paula, Engenharia Civil.
Vinicius Fonseca Cunha, Engenharia Civil.
Professor: Jorge Dias Ferreira
Existem circuitos que requerem resistências que alteram o valor com uma mudança de temperatura ou luz. Esta função não pode ser linear. Há vários tipos de resistências não-lineares que ​​incluem: Resistências NTC (Coeficiente de temperatura negativa) - sua resistência diminui com o aumento da temperatura; Resistências PTC (Coeficiente de temperatura Positiva) - a sua resistência aumenta com o aumento da temperatura; LDR (Resistores dependentes da Luz) - sua resistência diminui com o aumento da luz; Resistores VDR (Tensão Resistores dependentes da tensão) - resistência diminuiu rapidamente quando a tensão excede um certo valor. 
 
Resistores com Coeficiente de Temperatura Negativa (NTC)
São resistores não lineares cuja resistência varia sob a ação da temperatura. Em outras palavras, são semicondutores que conduzem melhor a corrente elétrica no estado quente do que no frio. Assim, a resistência elétrica de tais materiais se reduz com a elevação da temperatura, possuindo um coeficiente de temperatura negativo. Em média, o coeficiente de temperatura, cuja notação é α 25º é igual a: -0,05 isto é, perante uma elevação de temperatura de 1 grau, o valor da resistência do material se reduz em 5%. O valor de α variando acentuadamente com a temperatura, faz com que o seu valor possa ser considerado constante apenas para pequenas variações de temperatura.
Os resistores NTC são fabricados a partir de óxidos semicondutores, predominantemente, com uma mistura de óxido metálico, como por exemplo: com ou CoO com O (óxido de ferro com óxido de titânio e zinco ou óxido de cobalto com óxido de lítio respectivamente).
Esse resistor também conhecido como termistor, que uma vez conhecida a relação entre variação elétrica, grandeza física, sejam mensuráveis e que possuam uma boa tolerância e precisão, se tornam excelentes sensores para aplicações onde e necessário uma alta sensibilidade no que diz respeito a temperatura. Eles são termicamente estáveis e sensíveis, onde exibem grandes mudanças na resistência com uma pequena mudança na temperatura, devido a alteração na concentração de portadores de carga. Sao utilizados em indústrias, aparelhagem medica, em eletrodomésticos, instrumentação para investigação cientifica, em setores automobilísticos, aplicações militares entre outros.
Resistores com Coeficiente de Temperatura Positivo (PTC)
O PTC é um resistor não linear que conduz corrente elétrica melhor no estado frio do que no estado quente, isto é, a condutibilidade se reduz com o aumento da temperatura. Portanto, o PTC possui um coeficiente α de valor positivo. Uma característica importante do PTC é que seu coeficiente térmico positivo se manifesta dentro de um intervalo de temperaturas, sendo seu valor bastante superior ao do NTC. No PTC o coeficiente positivo manifesta-se apenas a partir de uma temperatura chave, denominado temperatura de Curie (. 
Os PTCs podem se dividir quanto a fabricação e utilização em: 
Metálicos (geralmente de fio), onde se baseiam seu funcionamento no princípio de condução de corrente nos metais, ou seja, quanto mais elevada for a temperatura (devido as perdas do efeito Joule), maior será o valor de sua resistência.
Cerâmico semicondutor, onde possuem a propriedade de ter seu valor de resistência elevado rapidamente dentro de uma faixa de temperatura muito estreitas, resultando valores elevados de coeficiente de temperatura , da ordem de + 0,6 , o que significa que para cada 1 grau de aumento da temperatura, a resistência aumenta em 60%. São geralmente fabricados de materiais compostos de cerâmicas ferroelétricas como o titanato de bário (BaTi
Resistor Dependente de Luz (LDR)
(LDR) é um tipo de resistor que varia de resistência a partir da luminosidade captada. O LDR é constituído de cádmio, um material semicondutor, que é disposto na superfície do componente. Esse material tem a propriedade de diminuir sua resistência quando a luminosidade sobre ele aumenta. Já quando está escuro ou a luminosidade é baixa, a sua resistência é aumentada. Escuridão: resistência máxima, geralmente acima de 1M ohms. Luz muito brilhante: resistência mínima, aproximadamente 100 ohms. O LDR é muito utilizado nas chamadas fotocélulas que controlam o acendimento de poste de iluminação e luzes em prédios.
Como explicado essa variação de resistência totalmente dependente conforme o nível de incidência de luz em seu corpo, acontece por que todo material semicondutor e sensível a radiação de alguma forma, sendo ele luminosa, nao luminosa, visível ou nao visível. Porém sua construção fisico-química desse material semicondutor não permite que ele seja sensível a uma grande faixa do espectro de ondas eletromagnéticas, onde a faixa mais sensível de um LDR seria ao redor de 540 nm sob luz intensa (10 lux), que fica entre a luz visível verde e amarela. 
Por isso seu uso constante em iluminação de ruas e prédios, por sua grande sensibilidade para detectar o amanhecer e o anoitecer. 
Resistor Dependente da Tensão (Varistor ou VDR)
(Varistor ou VDR) é um componente eletrônico cujo valor de resistência elétrica é uma função inversa da tensão aplicada nos seus terminais. Isto é, à medida que a diferença de potencial sobre o varístor aumenta, sua resistência diminui.
 	Os VDRs são geralmente utilizados como elemento de proteção contra transientes de tensão em circuitos, tal como em filtros de linha. Montados em paralelo com o circuito que se deseja proteger, impedem que surtos de pequena duração os atinjam, por apresentarem uma característica de "limitador de tensão”.
 O varistor tem uma ação mais rápida que um fusível, sendo em situações mais necessitadas a utilização dele. Eles são semicondutores, logo conhecidos como MOV do significado Metal Oxide Varistor, obtendo um comportamento completamente diferente de um fusível e dos demais resistores. Esses resistor não ôhmico apresenta uma resistência demasiadamente alta em condições ditas normais, porém se se a temperatura cair 0 ohm num tempo inferior de 25 nano segundos sua resistência ira cair rapidamente por ter recebido um pico de tensão maior do que o especificado para cada um deles.
 A importancia do varistor como protetor de circuito das-se pelo surtos de alta tensão chamados de spikes ou transientes como dito no texto mais acima, que podem ser causados por descargas atmosféricas com altas intensidades de energia, acontecendo num intervalo de tempo mínimo, então a eliminação desses surtos tem que ser de imediato, para que não atinjam o circuito propriamente dito e produza danos irreparáveis. 
Referências bibliográficas
GOMES, Sinésio. Resistores não lineares. Disponível em: <http:// http://eletronicaanalogica1.blogspot.com.br/2013/02/aula-06-resistores-nao-lineares.html>. Acesso em: 01 abr. 2018.
BRITES, Paulo. Pra que serve um varistor. Disponível em: <https://www.paulobrites.com.br/pra-que-serve-um-varistor/>. Acesso em: 01 abr. 2018.
FRITZEN, Clovis. Como funciona um ldr resistor dependente de luz. Disponível em: <http:// http://fritzenlab.com.br/2016/01/como-funciona-um-ldr-resistor-dependente-de-luz/>. Acesso em: 01 abr. 2018.
ADDTHERM, Bruno. Sensores de temperatura ntc e ptc. Disponível em: <http:// http://www.addtherm.com.br/2017/01/12/sensores-de-temperatura-ntc-e-ptc/>. Acesso em: 01 abr. 2018.