Codice colori resistenze: come leggere resistori a 4, 5 e 6 bande

Il codice colori delle resistenze è un sistema di codifica internazionale: gli anelli colorati stampati sul corpo del resistore indicano il valore, la tolleranza e talvolta il coefficiente di temperatura. Per trovare quanti ohm ha una resistenza, converti in cifre le prime due o tre bande da sinistra a destra e le moltiplichi per il valore della banda successiva; la banda dorata o argentata all'estremità destra indica invece di quanto il valore reale può discostarsi. Per esempio, un resistore con bande rosso-rosso-marrone-oro vale 22 × 10 = 220 Ω ±5%.

Stampare dei numeri su un resistore minuscolo è difficile e il calore della saldatura potrebbe cancellarli; le bande colorate invece si leggono comunque il corpo sia ruotato. In questo articolo imparerai a leggere passo dopo passo i resistori a 4, 5 e 6 bande, a capire da che lato iniziare, a riconoscere al volo le resistenze da 220 Ω, 1 kΩ e 10 kΩ dei kit Arduino, a verificare il valore con il multimetro e a costruire un semplice ohmmetro con Arduino. Per un controllo rapido puoi usare anche il calcolatore del codice colori delle resistenze.

Cos'è il codice colori delle resistenze e come funziona?

Nel codice colori ogni colore ha una cifra: si va dal nero (0) al bianco (9). Il ruolo delle bande cambia però in base alla posizione. In un resistore a 4 bande le prime due sono le cifre significative, la terza è il moltiplicatore e la quarta è la tolleranza. Nei resistori di precisione a 5 e 6 bande le cifre significative diventano tre; nei 6 bande l'ultima banda indica inoltre di quanto varia la resistenza con la temperatura. Per il moltiplicatore è comodo pensare "quanti zeri aggiungere dopo le cifre": rosso due zeri, arancione tre zeri, giallo quattro zeri. Oro e argento usati come moltiplicatore dividono il valore per 10 o per 100, così si possono scrivere anche valori sotto 1 Ω. I vecchi resistori con sole tre bande non hanno la banda di tolleranza e in tal caso si considera ±20%. Una volta noto il valore, puoi calcolare facilmente la corrente nel circuito con la legge di Ohm.

Da che lato si legge una resistenza?

• Oro o argento a destra: questi colori sono quasi sempre la banda di tolleranza e stanno all'estremità destra. Gira il resistore in modo che questa banda sia a destra e inizia a leggere da sinistra.
• Guarda lo spazio: la banda di tolleranza di solito è un po' più distanziata dalle altre; l'estremità dove le bande sono ravvicinate è il lato di partenza.
• Vicinanza al bordo: nella maggior parte dei resistori la prima banda è più vicina al bordo del corpo, l'ultima più vicina al centro.
• Regola della prima banda: la prima banda non può essere oro, argento o nero. Se una delle estremità ha uno di questi colori, devi iniziare a leggere dall'altra.
• Test del valore standard: se il valore letto non rientra nelle serie standard (E12, E24), probabilmente stai leggendo il resistore al contrario.

Come si legge un resistore a 4 bande?

1. Tieni il resistore con la banda oro o argento a destra.
2. Scrivi la cifra della prima banda: marrone significa 1.
3. Aggiungi accanto la cifra della seconda banda: il nero vale 0, quindi il numero è 10.
4. La terza banda è il moltiplicatore; aggiungi tanti zeri quanto è la cifra del colore: l'arancione è 3, quindi il numero diventa 10 000.
5. Semplifica il risultato (10 000 Ω = 10 kΩ) e leggi la tolleranza dalla quarta banda: l'oro significa ±5%.

Con questi passaggi un resistore con bande marrone-nero-arancione-oro vale 10 kΩ ±5%. La tolleranza indica che il valore reale può discostarsi in questa misura: un resistore da 10 kΩ ±5% può misurare qualsiasi valore tra 9,5 kΩ e 10,5 kΩ ed è del tutto normale. Allo stesso modo, un resistore da 220 Ω ±5% dovrebbe misurare tra 209 e 231 Ω. Negli schemi e nelle distinte i valori sono spesso abbreviati: 4K7 significa 4,7 kΩ; 1M, 1 MΩ; 4R7, 4,7 Ω. Le lettere K, M e R indicano sia l'unità sia la posizione della virgola decimale, così una virgola minuscola cancellata non altera il valore.

Come si legge un resistore a 5 bande?

Nei resistori a 5 bande la logica è la stessa, ma le cifre significative diventano tre: le prime tre bande sono cifre, la quarta è il moltiplicatore e la quinta la tolleranza. Di solito sono resistori a film metallico con corpo blu o azzurro e la tolleranza è per lo più ±1%, indicata dalla banda marrone; i resistori a film di carbonio con corpo beige sono invece in genere a 4 bande e ±5%. Per esempio un resistore con bande giallo-viola-nero-marrone-marrone vale 470 × 10 = 4700 Ω, cioè 4,7 kΩ ±1%. Lo stesso valore in un resistore a 4 bande si scrive giallo-viola-rosso-oro: nel resistore a 5 bande il moltiplicatore è più piccolo di un ordine, perché la terza cifra porta già uno zero. Per questo è fondamentale contare le bande prima di leggere; se scambi un resistore a 5 bande per uno a 4, leggerai le prime due bande come 47 e la terza come moltiplicatore, ottenendo un risultato completamente sbagliato. Grazie alle tre cifre significative, nei resistori a 5 bande si possono scrivere anche valori più fini come 4,99 kΩ o 1,02 kΩ.

Resistore a 6 bande e coefficiente di temperatura

Le prime cinque bande di un resistore a 6 bande si leggono esattamente come nei 5 bande. La sesta banda indica il coefficiente di temperatura (TCR) in ppm/K, cioè quante parti per milione cambia la resistenza per ogni grado in più. Per esempio un resistore da 10 kΩ con coefficiente 50 ppm/K (rosso) varia di 10 000 × 0,00005 = 0,5 Ω per grado; se si scalda di 30 °C, circa 15 Ω, cioè lo 0,15%. Nei progetti hobbistici questa differenza è per lo più trascurabile, ma negli strumenti di misura di precisione, nei partitori di tensione di riferimento e nei circuiti sensibili alla temperatura si scelgono resistori a basso coefficiente. Un resistore con bande marrone-verde-nero-rosso-marrone-rosso si legge 150 × 100 = 15 kΩ, ±1% e 50 ppm/K.

Esempi di lettura: calcoli passo dopo passo

Le resistenze più comuni nei kit Arduino

Nei kit di partenza per Arduino alcuni valori ti capitano continuamente. Il 220 Ω è la scelta standard per limitare la corrente di un LED rosso alimentato a 5 V: poiché il LED rosso fa cadere circa 2 V, la corrente è (5 − 2) / 220 ≈ 13,6 mA, ben al di sotto del limite di 20 mA del LED. Lo stesso LED con 330 Ω assorbe circa 9 mA e si accende un po' più debolmente. L'1 kΩ si usa per pilotare la base di un transistor e per i LED di segnalazione a bassa corrente. Il 10 kΩ è la resistenza più usata nei kit: resistenza di pull-up e pull-down dei pulsanti e seconda metà dei partitori di tensione con LDR e termistori. Per i dettagli sul calcolo della corrente puoi leggere come calcolare la resistenza per un LED, e per capirne il ruolo nei pulsanti l'articolo su resistenze pull-up e pull-down.

Valori standard delle resistenze: serie E12 ed E24

I resistori non si producono in ogni valore; si fabbricano con serie standard scelte in modo che gli intervalli di tolleranza si sovrappongano. La serie E24, usata per i resistori ±5%, contiene 24 valori per decade: 10, 11, 12, 13, 15, 16, 18, 20, 22, 24, 27, 30, 33, 36, 39, 43, 47, 51, 56, 62, 68, 75, 82 e 91. La serie E12 (±10%) ne prende solo 10, 12, 15, 18, 22, 27, 33, 39, 47, 56, 68 e 82; i resistori a film metallico ±1% appartengono invece alla serie E96, con 96 valori. Questa informazione è utilissima per controllare la lettura: se leggendo un resistore a 4 bande ottieni un inizio come 25 o 85, con ogni probabilità hai visto male un colore o hai girato il resistore. Per trovare il resistore standard più vicino al valore calcolato puoi usare lo strumento dei valori standard delle resistenze, mentre per ottenere un valore particolare combinando più resistori c'è l'articolo sul calcolo di resistenze in serie e in parallelo.

Misurare e verificare una resistenza con il multimetro

1. Togli il resistore dal circuito o almeno dissalda un terminale; gli altri componenti del circuito creano percorsi in parallelo e mostrerebbero un valore errato.
2. Inserisci il puntale nero nell'ingresso COM e quello rosso nell'ingresso VΩ, poi porta il selettore sulla portata Ω.
3. Su un multimetro a selezione manuale scegli la portata subito sopra il valore atteso: per 220 Ω va bene la 2k, per 10 kΩ la 20k.
4. Appoggia i puntali ai due terminali del resistore; il resistore non ha polarità, quindi invertire i puntali non cambia il risultato.
5. Se sul display compare "1" oppure "OL", il valore è maggiore della portata scelta; passa a quella superiore.
6. Controlla se il valore letto rientra nella tolleranza: un resistore da 220 Ω ±5% deve misurare tra 209 e 231 Ω. Per valori sotto 10 Ω, misura la resistenza dei puntali stessi (circa 0,2–0,5 Ω) toccandoli tra loro e sottraila dal risultato.

Costruire un semplice ohmmetro con Arduino

Se non hai un multimetro o vuoi fare pratica con Arduino, puoi misurare una resistenza sconosciuta con un partitore di tensione formato da due resistori. Collega il resistore noto da 10 kΩ tra l'alimentazione e il pin analogico, e la resistenza da misurare (Rx) tra il pin analogico e GND. Questo metodo non offre precisione da laboratorio, ma è ottimo per distinguere un resistore da 1 kΩ da uno da 10 kΩ e per capire la logica della conversione analogico-digitale.

1// Basit ohmmetre / Simple ohmmeter
2// 5V -> R_BILINEN (10 kOhm) -> A0 -> Rx -> GND
3const int OLCUM_PIN = A0;          // ölçüm noktası / measurement node
4const float R_BILINEN = 10000.0;   // bilinen direnç (ohm), multimetreyle ölçülen değer / known resistor (ohm), measured value
5
6void setup() {
7  Serial.begin(9600);
8}
9
10void loop() {
11  long toplam = 0;
12  for (int i = 0; i < 16; i++) {   // 16 ölçümün ortalaması / average of 16 readings
13    toplam += analogRead(OLCUM_PIN);
14    delay(2);
15  }
16  float ortalama = toplam / 16.0;
17
18  if (ortalama > 1015.0) {         // A0 neredeyse 5V: direnç yok / A0 almost 5V: no resistor
19    Serial.println(F("Direnc takili degil / No resistor"));
20  } else {
21    float rx = R_BILINEN * ortalama / (1023.0 - ortalama);   // gerilim bölücü formülü / voltage divider formula
22    Serial.print(F("Rx = "));
23    if (rx >= 1000.0) {
24      Serial.print(rx / 1000.0, 2);
25      Serial.println(F(" kohm"));
26    } else {
27      Serial.print(rx, 1);
28      Serial.println(F(" ohm"));
29    }
30  }
31  delay(1000);
32}

Il circuito è un partitore di tensione: la tensione su A0 vale Vcc × Rx / (R_BILINEN + Rx). Poiché analogRead usa gli stessi 5 V come riferimento, la tensione di alimentazione si semplifica nella formula e resta Rx = R_BILINEN × lettura / (1023 − lettura). Per esempio con Rx = 10 kΩ la lettura è circa 511. La media di 16 misure riduce il rumore. Il risultato migliore si ottiene quando Rx è vicino al valore noto; con un riferimento da 10 kΩ, tra 1 kΩ e 100 kΩ si misura con un errore di pochi punti percentuali, ma ai valori estremi come 100 Ω o 1 MΩ anche un solo passo dell'ADC provoca un errore grande. Anche la tolleranza del resistore noto incide direttamente sul risultato; per questo in R_BILINEN scrivi non il valore riportato sull'etichetta, ma quello reale misurato con il multimetro. Puoi vedere il risultato aprendo il Serial Monitor a 9600 baud.

Misura con ESP32 e Raspberry Pi Pico

Sull'ESP32 basta montare lo stesso circuito con alimentazione a 3V3, nel codice impostare il pin 34 e usare 4095 al posto di 1023, perché l'ADC dell'ESP32 è a 12 bit e restituisce valori nell'intervallo 0–4095. L'ADC dell'ESP32 però non è lineare, soprattutto vicino a 0 V e 3,3 V, quindi la misura può discostarsi di qualche punto percentuale in più. Esegui la misura sui pin ADC1 (GPIO 32–39), perché i pin ADC2 non sono utilizzabili quando il Wi-Fi è attivo. Sul Raspberry Pi Pico con MicroPython puoi riunire in un unico programma un decodificatore che calcola il valore dalla sequenza di colori e un ohmmetro che misura su GP26:

1from machine import ADC
2import time
3
4# Renk -> rakam / Color -> digit
5RAKAM = {"siyah": 0, "kahverengi": 1, "kirmizi": 2, "turuncu": 3, "sari": 4,
6         "yesil": 5, "mavi": 6, "mor": 7, "gri": 8, "beyaz": 9}
7# Carpan = 10 uzeri rakam / Multiplier = 10 to the power of digit
8CARPAN = {renk: 10 ** r for renk, r in RAKAM.items()}
9CARPAN["altin"] = 0.1
10CARPAN["gumus"] = 0.01
11# Tolerans (%) / Tolerance (%)
12TOLERANS = {"kahverengi": 1, "kirmizi": 2, "yesil": 0.5, "mavi": 0.25,
13            "mor": 0.1, "altin": 5, "gumus": 10}
14
15def renkten_deger(bantlar):
16    # 4 bant: 2 rakam, 5-6 bant: 3 rakam / 4 bands: 2 digits, 5-6 bands: 3 digits
17    if len(bantlar) == 4:
18        adet = 2
19    elif len(bantlar) in (5, 6):
20        adet = 3
21    else:
22        raise ValueError("4, 5 ya da 6 bant / 4, 5 or 6 bands")
23    sayi = 0
24    for renk in bantlar[:adet]:
25        sayi = sayi * 10 + RAKAM[renk]
26    deger = sayi * CARPAN[bantlar[adet]]
27    tolerans = TOLERANS.get(bantlar[adet + 1])
28    return deger, tolerans
29
30def bicimle(ohm):
31    ohm = float(ohm)
32    if ohm >= 1e6:
33        return "{:.2f} MOhm".format(ohm / 1e6)
34    if ohm >= 1e3:
35        return "{:.2f} kOhm".format(ohm / 1e3)
36    return "{:.1f} Ohm".format(ohm)
37
38adc = ADC(26)            # GP26 = ADC0
39R_BILINEN = 10000        # multimetreyle olculen deger / value measured with a multimeter
40
41def olc():
42    toplam = 0
43    for _ in range(16):  # 16 olcumun ortalamasi / average of 16 readings
44        toplam += adc.read_u16()
45        time.sleep_ms(2)
46    ham = toplam / 16
47    if ham > 65000:      # direnc yok / no resistor
48        return None
49    return R_BILINEN * ham / (65535 - ham)
50
51deger, tol = renkten_deger(["kahverengi", "siyah", "turuncu", "altin"])
52print("Renk kodu / Color code:", bicimle(deger), "+/-", tol, "%")
53
54while True:
55    rx = olc()
56    if rx is None:
57        print("Direnc yok / No resistor")
58    else:
59        print("Olculen / Measured:", bicimle(rx))
60    time.sleep(1)

La funzione renkten_deger() determina da sola il numero di cifre significative in base alla lunghezza della lista di bande, unisce le cifre, le moltiplica per il moltiplicatore e restituisce la tolleranza. olc() invece legge 16 volte la tensione su GP26 e ne fa la media; poiché read_u16() restituisce la misura a 12 bit del Pico scalata nell'intervallo 0–65535, nella formula si usa 65535. In questo modo nella console di Thonny vedi affiancati il valore letto dai colori e quello misurato, e controlli se la differenza rientra nella tolleranza. Se sei nuovo a MicroPython, l'articolo sui fondamenti di MicroPython è un buon punto di partenza.

Errori comuni e come risolverli

Dopo qualche giorno di pratica con il codice colori riconoscerai a colpo d'occhio i resistori da 220 Ω, 1 kΩ e 10 kΩ; nel dubbio, l'ultima parola spetta sempre al multimetro. Per mettere in pratica ciò che hai imparato, dai un'occhiata nell'app BlueGrays ai progetti di LED acceso, semaforo, controllo di un LED con pulsante e lampada notturna con LDR; in ognuno trovi lo schema elettrico e il codice pronto che mostrano passo dopo passo quale resistenza collegare e dove.