Código de cores de resistores: como ler resistores de 4, 5 e 6 faixas

O código de cores de resistores é um sistema internacional de anéis coloridos impressos no corpo do resistor que indica o seu valor, a sua tolerância e, às vezes, o seu coeficiente de temperatura. Para descobrir quantos ohms tem um resistor, você converte as duas ou três primeiras faixas, da esquerda para a direita, em algarismos e depois multiplica pelo multiplicador da faixa seguinte; a faixa dourada ou prateada na ponta direita diz quanto o valor real pode variar. Por exemplo, um resistor com as faixas vermelho-vermelho-marrom-dourado significa 22 × 10 = 220 Ω ±5%.

Imprimir números em um resistor minúsculo é difícil e eles podem ser apagados pelo calor da solda, enquanto as faixas coloridas podem ser lidas de qualquer lado que o corpo esteja virado. Neste post você vai aprender a ler resistores de 4, 5 e 6 faixas passo a passo, descobrir por qual lado começar, reconhecer de relance os resistores de 220 Ω, 1 kΩ e 10 kΩ dos kits de Arduino, conferir a sua leitura com um multímetro e montar um ohmímetro simples com Arduino. Para uma conferência rápida, você também pode usar a calculadora de código de cores de resistores.

O que é o código de cores de resistores e como ele funciona?

No sistema de código de cores, cada cor tem um algarismo: vão do preto 0 ao branco 9. O que muda é a função de cada faixa conforme a sua posição. Em um resistor de 4 faixas, as duas primeiras são os algarismos significativos, a terceira é o multiplicador e a quarta é a faixa de tolerância. Nos resistores de precisão de 5 e 6 faixas, o número de algarismos significativos sobe para três; nos de 6 faixas, a última faixa também mostra quanto a resistência muda com a temperatura. Ajuda muito pensar na faixa do multiplicador como “quantos zeros acrescentar depois dos algarismos”: vermelho significa dois zeros, laranja três zeros, amarelo quatro zeros. Quando dourado e prateado são usados como multiplicadores, eles dividem o valor por 10 ou por 100, o que permite escrever também valores abaixo de 1 Ω. Resistores antigos com apenas três faixas não têm faixa de tolerância e, nesse caso, considera-se a tolerância de ±20%. Depois de saber o valor, você pode calcular facilmente a corrente no circuito com a Lei de Ohm.

Por qual lado se lê um resistor?

• Faixa dourada ou prateada à direita: essas cores quase sempre são a faixa de tolerância e ficam na ponta direita. Gire o resistor para que essa faixa fique à direita e comece a ler pela esquerda.
• Observe o espaço: a faixa de tolerância costuma ficar um pouco mais afastada das outras; a ponta onde as faixas estão agrupadas é o lado de início.
• Proximidade da ponta: na maioria dos fabricantes, a primeira faixa fica mais perto da ponta do corpo, e a última, mais perto do meio.
• Regra da primeira faixa: a primeira faixa não pode ser dourada, prateada ou preta. Se uma das pontas tiver uma dessas cores, você deve começar a ler pela outra ponta.
• Teste do valor padrão: se o valor lido não se encaixa nas séries padrão (E12, E24), muito provavelmente você está lendo o resistor ao contrário.

Como ler um resistor de 4 faixas?

1. Segure o resistor com a faixa dourada ou prateada à direita.
2. Anote o algarismo da primeira faixa: marrom significa 1.
3. Acrescente ao lado o algarismo da segunda faixa: preto é 0, então o número fica 10.
4. A terceira faixa é o multiplicador; acrescente tantos zeros quanto o algarismo da cor: laranja é 3, então o número fica 10.000.
5. Simplifique o resultado (10,000 Ω = 10 kΩ) e leia a tolerância na quarta faixa: dourado significa ±5%.

Com esses passos, um resistor com as faixas marrom-preto-laranja-dourado dá 10 kΩ ±5%. A tolerância indica que o valor real pode variar nessa porcentagem: um resistor de 10 kΩ ±5% pode medir qualquer valor entre 9,5 kΩ e 10,5 kΩ, e isso é totalmente normal. Da mesma forma, espera-se que um resistor de 220 Ω ±5% meça entre 209 e 231 Ω. Em esquemas de circuito e listas de peças, os valores muitas vezes são escritos de forma abreviada: 4K7 significa 4,7 kΩ; 1M significa 1 MΩ; 4R7 significa 4,7 Ω. As letras K, M e R indicam tanto a unidade quanto a posição da vírgula decimal, de modo que uma vírgula minúscula apagada não corrompe o valor.

Como ler um resistor de 5 faixas?

A lógica nos resistores de 5 faixas é a mesma, só que o número de algarismos significativos sobe para três: as três primeiras faixas são algarismos, a quarta é o multiplicador e a quinta é a tolerância. Geralmente são resistores de filme metálico com corpo azul ou azul-claro, e a tolerância costuma ser de ±1%, indicada por uma faixa marrom; os resistores de filme de carbono de corpo bege em geral têm 4 faixas e ±5%. Por exemplo, um resistor com as faixas amarelo-violeta-preto-marrom-marrom é 470 × 10 = 4700 Ω, ou seja, 4,7 kΩ ±1%. O mesmo valor em um resistor de 4 faixas é escrito como amarelo-violeta-vermelho-dourado: no de 5 faixas o multiplicador é um degrau menor, porque o terceiro algarismo já carrega um zero. Por isso é tão importante contar as faixas antes de começar a ler; se você confundir um resistor de 5 faixas com um de 4, vai ler as duas primeiras faixas como 47 e a terceira como multiplicador, chegando a um resultado completamente errado. Graças aos três algarismos significativos, valores mais finos como 4,99 kΩ ou 1,02 kΩ também podem ser escritos em resistores de 5 faixas.

Resistores de 6 faixas e o coeficiente de temperatura

As cinco primeiras faixas de um resistor de 6 faixas são lidas exatamente como em um de 5 faixas. A sexta faixa indica o coeficiente de temperatura (TCR) em ppm/K, ou seja, quantas partes por milhão a resistência muda a cada 1 °C de aumento na temperatura. Por exemplo, um resistor de 10 kΩ com coeficiente de 50 ppm/K (vermelho) muda 10.000 × 0,00005 = 0,5 Ω por grau; se esquentar 30 °C, ele desvia cerca de 15 Ω, ou seja, 0,15%. Em projetos de hobby essa diferença quase sempre é insignificante, mas em instrumentos de medição de precisão, divisores de tensão de referência e circuitos sensíveis à temperatura, escolhem-se resistores de baixo coeficiente. Um resistor com as faixas marrom-verde-preto-vermelho-marrom-vermelho é lido como 150 × 100 = 15 kΩ, ±1% e 50 ppm/K.

Exemplos de leitura: cálculos passo a passo

Resistores comuns em kits de Arduino

Alguns valores aparecem o tempo todo nos kits iniciais de Arduino. O 220 Ω é a escolha padrão para limitar a corrente de um LED vermelho funcionando em 5 V: como o LED vermelho tem uma queda de cerca de 2 V, a corrente fica (5 − 2) / 220 ≈ 13,6 mA, bem abaixo do limite de 20 mA do LED. O mesmo LED consome cerca de 9 mA com 330 Ω e acende um pouco mais fraco. O 1 kΩ é usado para acionar a base de transistores e LEDs indicadores de baixa corrente. Já o 10 kΩ é o resistor mais usado nos kits, como resistor de pull-up e pull-down para botões e como a segunda metade dos divisores de tensão montados com LDRs e termistores. Para os detalhes do cálculo de corrente, veja cálculo do resistor para LED e, para entender o papel deles com botões, veja resistores de pull-up e pull-down.

Valores padrão de resistores: as séries E12 e E24

Os resistores não são fabricados em qualquer valor; eles são produzidos em séries padrão escolhidas para que as faixas de tolerância se sobreponham. A série E24, usada para resistores de ±5%, tem 24 valores por década: 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. A série E12, de ±10%, usa apenas 10, 12, 15, 18, 22, 27, 33, 39, 47, 56, 68 e 82 desses valores; os resistores de filme metálico de ±1% estão na série E96, com 96 valores. Isso é muito útil para conferir a sua leitura: se você ler um resistor de 4 faixas e obtiver um início como 25 ou 85, muito provavelmente enxergou uma cor errada ou virou o resistor ao contrário. Para encontrar o resistor padrão mais próximo do valor que você calculou, use a ferramenta Valor padrão e, para combinar vários resistores e obter um valor específico, veja resistores em série e paralelo.

Medindo e conferindo um resistor com multímetro

1. Retire o resistor do circuito ou dessolde pelo menos uma perna; os outros componentes do circuito criam caminhos em paralelo e dão um valor errado.
2. Ligue a ponta de prova preta no borne COM e a vermelha no borne VΩ e gire a chave seletora para a escala de Ω.
3. Em um multímetro de escala manual, escolha a escala logo acima do valor esperado: para 220 Ω a escala de 2k é adequada, para 10 kΩ a de 20k.
4. Encoste as pontas de prova nas duas pernas do resistor; o resistor não tem polaridade, então inverter as pontas não muda o resultado.
5. Se aparecer “1” ou “OL” no display, o valor é maior que a escala escolhida; suba uma escala.
6. Confira se a leitura está dentro da faixa de tolerância: um resistor de 220 Ω ±5% deve medir entre 209 e 231 Ω. Para valores abaixo de 10 Ω, subtraia a resistência das próprias pontas de prova (cerca de 0,2–0,5 Ω), que você mede encostando uma ponta na outra.

Montando um ohmímetro simples com Arduino

Se você não tem multímetro ou quer praticar com Arduino, pode medir um resistor desconhecido com um divisor de tensão formado por dois resistores. Ligue um resistor conhecido de 10 kΩ entre a alimentação e um pino analógico, e o resistor que você quer medir (Rx) entre o pino analógico e o GND. Esse método não tem precisão de laboratório, mas é ótimo para saber se um resistor é de 1 kΩ ou de 10 kΩ e para entender a lógica da conversão analógico-digital.

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}

O circuito é um divisor de tensão: a tensão em A0 é Vcc × Rx / (R_BILINEN + Rx). Como o analogRead usa os mesmos 5 V como referência, a tensão de alimentação se cancela na fórmula e sobra Rx = R_BILINEN × leitura / (1023 − leitura). Por exemplo, com Rx = 10 kΩ a leitura dá cerca de 511. Tirar a média de 16 leituras reduz o ruído. O resultado mais preciso sai quando Rx está perto do resistor conhecido; com referência de 10 kΩ, a faixa de 1 kΩ–100 kΩ é medida com erro de alguns por cento, mas em valores extremos como 100 Ω ou 1 MΩ até um único degrau do ADC causa um erro grande. A tolerância do próprio resistor conhecido também entra direto no resultado, por isso coloque em R_BILINEN o valor real medido com o multímetro, não o valor do rótulo. Você vê o resultado abrindo o Monitor Serial em 9600 baud.

Medindo com o ESP32 e o Raspberry Pi Pico

No ESP32, basta montar o mesmo circuito com alimentação de 3V3, definir o pino como 34 no código e usar 4095 no lugar de 1023, porque o ADC do ESP32 é de 12 bits e retorna valores na faixa de 0–4095. Porém, o ADC do ESP32 não é linear, principalmente perto de 0 V e de 3,3 V, então a medição pode desviar alguns por cento a mais. Faça a medição nos pinos do ADC1 (GPIO 32–39), porque os pinos do ADC2 não podem ser usados com o Wi-Fi ligado. No Raspberry Pi Pico, com MicroPython você pode juntar em um único programa um decodificador que calcula o valor a partir da sequência de cores e um ohmímetro que mede no 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)

A função renkten_deger() descobre sozinha quantos algarismos significativos existem olhando o tamanho da lista de faixas, junta os algarismos, multiplica pelo multiplicador e retorna a tolerância. Já olc() lê a tensão no GP26 16 vezes e tira a média; como read_u16() entrega a medição de 12 bits do Pico escalada para a faixa de 0–65535, a fórmula usa 65535. Assim você vê lado a lado, no console do Thonny, o valor lido pelas cores e o valor medido, e confere se a diferença fica dentro da tolerância. Se você está começando com MicroPython, fundamentos de MicroPython é um bom ponto de partida.

Erros comuns e como resolvê-los

Depois de alguns dias praticando com o código de cores, você vai reconhecer de relance os resistores de 220 Ω, 1 kΩ e 10 kΩ e, na dúvida, a palavra final é sempre do multímetro. Para colocar o que aprendeu em prática, confira os projetos LED piscante, Semáforo, Controle de LED com botão e Luz noturna com LDR no app BlueGrays; cada um tem um esquema do circuito mostrando onde vai cada resistor e código pronto explicado passo a passo.