Un varistore, a volte chiamato anche “resistenza dipendente dalla tensione”, è una parte del circuito elettrico che aiuta a incanalare e deviare i volt per mantenere costanti i livelli di energia che lo attraversano. Comprendere le specifiche di ciò che fa e come funziona può essere complicato. Tuttavia, a livello molto generale, questi componenti funzionano come dispositivi di protezione da sovratensioni interni e aiutano a mantenere le correnti elettriche contenute all’interno di un determinato dispositivo. Di solito sono fatti di compositi metallici che sono stati appositamente formulati per assorbire e condurre elettricità a determinati livelli, anche se normalmente non sono considerati veri conduttori. Quasi tutti i moderni apparecchi elettrici li contengono e sono forse più ovvi e più importanti in cose come generatori e trasformatori che ricevono picchi regolari di correnti ad alta tensione.
Cosa fa
La parola “varistore” è una combinazione delle parole “variabile” e “resistenza”, e in parole povere questo è esattamente ciò che fa questo componente: resiste all’elettricità in base a quanta energia scorre e all’intensità di quell’energia. Il suo ruolo principale è quello di agire più o meno come uno spinterometro che protegge i circuiti dalla tensione incontrollata. Senza di essi, le correnti elettriche potrebbero circolare liberamente attraverso un sistema ad alti livelli. Questo potrebbe essere pericoloso per l’uomo e corre anche il rischio di “friggere” o danneggiare il circuito stesso.
Questi componenti sono spesso molto piccoli, sebbene le loro dimensioni siano generalmente relative al tipo di dispositivo o apparecchio in questione. Nei dispositivi più piccoli come i personal computer o l’elettronica domestica di solito non superano i 0.4 cm circa di diametro, ma nei generatori e nei trasformatori possono essere molto più grandi. La maggior parte sono circolari e generalmente hanno due pin o punte che si estendono da loro e nel circuito di qualunque cosa stiano lavorando per proteggere. Molti degli esempi più piccoli sono di forma circolare e spesso si dice che assomiglino a piccole monete o minuscole batterie, sebbene siano comuni anche modelli di forma quadrata. C’è molta variazione quando si tratta di aspetto, e molto di questo ha a che fare con le specifiche dell’uso. I piccoli elettrodomestici hanno necessariamente esigenze diverse rispetto a cose più grandi e potenti come hub di telecomunicazioni e server di computer.
Usi più comuni
La maggior parte dei dispositivi che utilizzano l’elettricità ha bisogno della soppressione della tensione, il che significa che quasi tutti i dispositivi elettronici, dalle sveglie ai macchinari industriali, necessitano di un resistore variabile. Nei piccoli elettrodomestici questo componente spesso non è molto evidente e spesso funziona in combinazione con altre misure di controllo della tensione per fornire una protezione di base contro le sovratensioni. I dispositivi di protezione contro le sovratensioni – lunghe strisce di prese che si collegano alle prese a muro – sono alcuni dei luoghi più comuni per trovare questi resistori in casa. Tuttavia, le macchine più grandi sono quelle che tendono a dipendere più apertamente da esse.
Cose come trasformatori, centralini telefonici e apparecchi meccanici di grandi dimensioni spesso dipendono da potenti resistori per prevenire la fusione totale e condizioni di lavoro pericolose. I varistori in queste impostazioni tendono ad essere un po’ più potenti e spesso hanno la capacità di attivare lo spegnimento dell’intero dispositivo nel caso in cui vengano rilevate tensioni troppo elevate. Questo di solito richiede riparazioni immediate e l’eventuale sostituzione del dispositivo di rilevamento, ma nella maggior parte dei casi può salvare il dispositivo nel suo insieme.
Come funziona?
A livello generale, questi componenti funzionano deviando le correnti attraverso una serie di particelle cariche di ioni racchiuse tra due piastre metalliche opposte per creare barriere e giunzioni, incanalando efficacemente le correnti in luoghi specifici. Il tipo più comune è noto come varistore a ossido di metallo o MOV. Gli esempi in questa categoria utilizzano grani di ossido di zinco per assorbire e più o meno intrappolare le correnti in movimento e forzare tali correnti a fluire in una sola direzione. Quando le correnti si ripiegano su se stesse, aumenta il rischio di problemi.
I grani di solito trasportano una carica elettrica in sé e per sé, il che aiuta quando si tratta di assorbire e dirigere le correnti. Nella maggior parte dei casi porta anche a una maggiore adattabilità. Piccole correnti con tensioni da basse a moderate passano attraverso le piastre e di solito non richiedono molta azione. Tuttavia, le correnti ad alta tensione possono sopraffare le normali giunzioni di diodi, il che mette in azione i resistori. Di conseguenza, si può dire che il MOV ha un’elevata resistenza a basse tensioni ma una bassa resistenza ad alte tensioni. In altre parole, è flessibile in una varietà di impostazioni.
Importanza del contenimento energetico
Il ruolo principale di questo tipo di dispositivo è quello di incanalare e deviare l’energia, ma non è un dispositivo di sicurezza. Scoppi di energia troppo potenti possono danneggiarlo o addirittura distruggerlo. I fulmini, ad esempio, spesso distruggono questo tipo di resistori o li fanno fondere.
Tuttavia, la maggior parte dei problemi può essere prevista e nella maggior parte dei casi i resistori sono in grado di evitare problemi seri. Due dei parametri più importanti sono il tempo di risposta, ovvero quanto tempo impiega il dispositivo per guastarsi, e la corrente massima e la tensione di rottura definita, che fissano limiti a livelli di energia accettabili. Usi diversi hanno esigenze e specifiche di capacità diverse.