Índice: 1.− ¿Qué son las resistencias? 3.− Clasificación de resistencias:

Índice:
1.− ¿Qué son las resistencias?
2.− Variación de la resistencia con la temperatura.
3.− Clasificación de resistencias:
3.1.− Fijas.
3.2.− Variables.(Potenciómetros).
3.3.− No lineales: − 3.3.1.− N.T.C.
− 3.3.2.− P.T.C.
− 3.3.3.− L.D.R.
• 3.3.4.− V.D.R.
4.− Código de colores de las resistencias.
5.− Método para medir resistencias.
5.1.− Ohmetro.
5.2.− Wheastone.
6.− Asociación de resistencias. Características.
1.−¿Qué son las resistencias?
Resistencia es el componente electrónico, el elemento o cualidad que tienen algunos materiales, sustancias o
componentes de ofrecer cierta dificultad al paso de la corriente eléctrica. Normalmente, en electrónica se
destinan a producir discretas caídas de tensión o para disipar pequeñas potencias, desde mili vatios hasta
algunas decenas de vatios.
Es la propiedad de oponerse al paso de la corriente. La poseen todos los materiales en mayor o menor grado.
El valor de las resistencias eléctricas, viene determinada por tres factores:
el tipo de material (resistividad 'r')
la sección transversal 's', y
la longitud 'l',
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Resistencia
Símbolos de resistencias
2.− Variación de las resistencias con la temperatura
La característica tensión−intensidad en resistores lineales se mantiene para valores comprendidos entre ±200
ºC. Las mediciones de laboratorio confirman que, al crecer la temperatura:
• la resistencia de los metales puros aumenta;
• la resistencia de los líquidos y de algunos cuerpos sólidos, como el carbón, disminuye.
En ciertas sustancias desaparece la resistencia a temperaturas muy próximas al cero absoluto. Otras
magnitudes físicas pueden variar la resistencia de un material.
La curva de variación de la resistencia observa una variación lineal en la zona comprendida entre −50 ºC y
500ºC, aproximadamente:
pf = p0 · [l + (tf − t0)] pf = Resistividad final del trabajo en · mm2/ m
p0 = Resistividad a 20 ºC. Se indica en las tablas.
= Coeficiente de temperatura 20ºC en ºC −1
tf = Temperatura final de trabajo en º C
t0 = Temperatura inicial, que suele tomarse a 20ºC
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(Resistividad en.m)
Material
Aluminio
Carbón
Constantán
Cobre
Hierro
Latón
Manganina
Mercurio
Nicrom
Plata
Plomo
Wolframio o tungsteno
Oro
a 0 º centígrados (273.2 K)
2.8 x 10−8
3500 x 10−8
49.0 x 10−8
1.8 x 10−8
12.0 x 10−8
7.0 x 10−8
43 x 10−8
94 x 10−8
111 x 10−8
1.6 x 10−8
22 x 10−8
5.3 x 10−8
2.44 x 10−8
El coeficiente de temperatura indica lo que varía una resistencia de 1 ohmio cuando su temperatura varía de 1
ºC. En la mayoría de los metales, el coeficiente de temperatura es mayor que 0, y, por tanto, su resistencia
aumenta con la temperatura. Por el contrario, en otros elementos el coeficiente de temperatura es negativo.
Si un conductor parte de tener una resistencia inicial a 20ºC de R0, la resistencia final de trabajo que alcanza
para un salto térmico de (tf − t0) tiene por expresión:
Valor de las resistencias en ohmios para las mismas unidades indicadas en la fórmula [1]
Rf = R0 · [ l + (tf − t0)]
3.− Clasificación de las resistencias.
1.− Las resistencias fijas son aquellas en las que el valor en ohmios que posee es fijo y se define al fabricarlas.
Las resistencias fijas se pueden clasificar en resistencias de usos generales, y en resistencias de alta
estabilidad.
2.− Resistencias variables son resistencias sobre las que se desliza un contacto móvil, variándose así el valor,
sencillamente, desplazando dicho contacto. Las hay de grafito y bobinadas, y a su vez se dividen en dos
grupos según su utilización que son las denominadas resistencias ajustables, que se utilizan para ajustar un
valor y no se modifican hasta otro ajuste, y los potenciómetros donde el uso es corriente.
3.− Las Resistencias no lineales son aquellas en las que el valor óhmico varía en función de una magnitud
física.
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−3.1.− Fijas:
Las resistencias fijas se pueden clasificar en resistencias de usos generales, y en resistencias de alta
estabilidad.
Se fabrican utilizando una mezcla de carbón, mineral en polvo y resina aglomerante; a éstas se las llama
resistencias de composición.
Características más importantes son:
pequeño tamaño, soportan hasta 3W de potencia máxima, tolerancias altas (5%, 10% y 20%), amplio rango de
valores y mala estabilidad de temperatura.
Estas son las especificaciones técnicas más importantes que podemos encontrar en las hojas de características
que nos suministra el fabricante:
Resistencia nominal (Rn): es el valor óhmico que se espera que tenga el componente.
Tolerancia: es el margen de valores que rodean a la resistencia nominal y en el que se encuentra el valor real
de la resistencia. Se expresa en tanto por ciento sobre el valor nominal.
Los valores de resistencia nominal y tolerancia están normalizados a través de la norma UNE 20 531 79 de tal
forma que disponemos de una gama de valores y sus correspondientes tolerancias (series de valores
normalizados y tolerancias para resistores) a las que tenemos que acogernos a la hora de elegir la resistencia
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necesitada.
Potencia nominal (Pn): es la potencia (en vatios) que la resistencia puede disipar sin deteriorarse a la
temperatura nominal de funcionamiento.
Tensión nominal (Vn): es la tensión continua que se corresponde con la resistencia y potencia nominal.
Intensidad nominal (In): es la intensidad continua que se corresponde con la resistencia y potencia nominal.
Tensión máxima de funcionamiento (Vmax): es la máxima tensión continua o alterna eficaz que el
dispositivo no puede sobrepasar de forma continua a la temperatura nominal de funcionamiento.
Temperatura nominal (Tn): es la temperatura ambiente a la que se define la potencia nominal.
Temperatura máxima de funcionamiento (Tmax): es la máxima temperatura ambiente en la que el
dispositivo puede trabajar sin deteriorarse. La disipación de una resistencia disminuye a medida que aumenta
la temperatura ambiente en la que está trabajando.
Coeficiente de temperatura (Ct): es la variación del valor de la resistencia con la temperatura.
Coeficiente de tensión (Cv): es la variación relativa del valor de la resistencia respecto al cambio de tensión
que la ha provocado.
Estabilidad, derivas: representa la variación relativa del valor de la resistencia por motivos operativos,
ambientales, periodos largos de funcionamiento, o por el propio funcionamiento.
Ruido: se debe a señal (o señales) que acompañan a la señal de interés y que provoca pequeñas variaciones de
tensión.
−3.2.− Variables:
Las características nominales son las mismas que para los resistores del cursor desde el principio al final des u
recorrido. Sin embargo, hay que tener en cuenta que la intensidad que circula por cada parte debe ser inferior
a la intensidad nominal.
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IRAC " In
IRBC " In
Potenciómetro, reóstato y puente de hilo
−3.3.− No lineales:
−3.3.1.− NTC (Negative Temperature Coefficient = Coeficiente Negativo de Temperatura) : poseen un
coeficiente de temperatura negativo grande, de forma que la resistencia que presentan desciende muy
rápidamente cuando la temperatura aumenta.
Las principales aplicaciones son:
−compensar variaciones de temperatura en otros componentes;
−controlar la temperatura de recintos;
−controlar niveles de líquidos y velocidad de fluidos;
−limitar picos de corriente de corriente, etc;
−3.3.2.−PTC (Positive Temperature Coefficient = Coeficiente Positivo de Temperatura);poseen un
coeficiente de temperatura positivo muy grande, de forma que la resistencia crece cuando crece la
temperatura.
Las principales aplicaciones son:
−el campo de las medidas y control de temperaturas (elementos de calefacción, comparación, etc.);
−como dispositivos de protección, sobre todo colocados en los cabezales de los devanados eléctricos de las
máquinas rotativas.
−3.3.3.− LDR (Light Dependent Resistors = Resistencias Dependientes de Luz) : disminuye el valor óhmico
al aumentar la luz que incide sobre ella.
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Las principales aplicaciones son:
−campos de automatización e puertas y escaleras, alarmas, cámaras fotográficas, controles de iluminación,
etc.
−3.3.4.− VDR (Voltage Dependent Resistors = Resistencias Dependientes Voltaje) : disminuye el valor
óhmico al aumentar el voltaje eléctrico entre sus extremos.
Las principales aplicaciones son:
−protección contra sobre tensiones y estabilización de tensiones;
−protección de contactos de apertura y cierre de circuitos inductivos;
−supresión de transistores en motores de corriente continua;
−adaptación a aparatos de medida, etc.
4.− Código de Colores
Consiste en unas bandas que se imprimen en el componente y que nos sirven para saber el valor de éste. Hay
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resistencias de 4, 5 y 6 anillos de color. En la figura, se da la tabla de los colores normalizados.
Para saber el valor tenemos que utilizar el método siguiente: el primer color indica las decenas, el segundo las
unidades, y con estos dos colores tenemos un número que tendremos que multiplicar por el valor equivalente
del tercer color; y el resultado es el valor de la resistencia. El cuarto color es el valor de la tolerancia. (4
bandas)
Para resistencias de cinco o seis colores tres colores primeros para formar el número que hay que multiplicar
por el valor equivalente del cuarto color. El quinto es el color de la tolerancia; y el sexto (para las resistencias
de 6 anillos), es el coeficiente de temperatura.
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Ejemplos de Código de Colores
5.− Método para medir resistencias.
−5.1.−Óhmetro
Es un instrumento que mide la resistencia o simplemente continuidad, de un circuito o parte del directamente
en ohmios sin necesidad de cálculos, su principio de funcionamiento se basa en el método del voltímetro para
medir resistencias y se configura habitualmente en circuitos tipo serie y/o derivación.
Óhmetro Tipo Serie
El óhmetro tipo serie consta de un galvanómetro o movimiento D`Arsonal conectado en serie con una
resistencia y una batería, con un par de terminales a los cuales se conecta la resistencia desconocida. La
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corriente que circula a través del galvanómetro depende de la magnitud de la resistencia desconocida y la
indicación del medidor es proporcional a su valor, siempre y cuando se hayan tomado en cuenta una debida
calibración
Fig. Óhmetro tipo Serie
−5.2.−Wheatstone
Un montaje como el de la figura siguiente se le denomina puente. Si dicho puente está formado por
resistencias se le denomina puente de Wheatstone. En otras lecciones se verán otros tipos de puentes, como el
de Fraetz y el de Wien.
Para entender el funcionamiento de este circuito es necesario
remarcar que:
Las diferencias de potencial son diferencias (restas) entre los
potenciales de dos puntos. Haremos un símil, suponga usted que
se encuentra al pie de una montaña que se encuentra a una altura
C y asciende hasta el punto que tiene una altura A y mide la
diferencia entre estas dos alturas
HA= altura del punto A
HC= altura del punto C
lógicamente dirá que la diferencia de alturas es HA − HC que
llamaremos HAC
del mismo modo si asciende desde C hasta el punto B encontrará
una diferencia de alturas HB − HC que llamaremos HBC
Si le pregunto ¿ qué diferencia de alturas hay entre los puntos A y B ?
Lógicamente usted me dirá que, la diferencia de alturas entre los puntos A y B, que llamaremos HAB, es
igual, a la medida que hemos hecho en el primer recorrido HAC, menos la medida en el segundo recorrido
HBC
Así pues tendremos que:
HAB = HAC − HBC = (HA−HC) − (HB−HC) = HA − HC −HB + HC = HA − HB
Con los potenciales y diferencias de potencial ocurre lo mismo que con las alturas con lo que nos queda que:
VAB = VAC − VBC = (VA−VC) − (VB−VC) = VA − VC −VB + VC = VA − VB
es decir, que para conocer la diferencia de potencial entre dos puntos A y B, se pueden medir por separado las
tensiones respecto a un tercer punto de referencia, C, y restarlas. Este método se usa mucho en la práctica y el
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punto de referencia común a todo un circuito suele llamarse masa, y diremos que este punto de referencia
puede tener cualquier valor por lo que tomaremos como tensión de referencia el punto de masa a 0 voltios.
Observa que en el caso de las alturas no nos importa a que altura está el punto C si conocemos las diferencias
de altura de A y B respecto a C.
Volviendo a nuestro circuito puente se cumple como hemos dicho:
VAB = VAC − VBC = (VA−VC) − (VB−VC) = VA − VC −VB + VC = VA − VB
I1 = V/ (R1 + R3) => VAC= I1 x R3 = V x R3 / (R1+ R3)
I2 = V/ (R2 + R3) => VBC= I2 x R4 = V x R4 / (R2+ R4)
VAB = VAC − VBC = V x [ ( R3 / (R1+ R3) ) − ( R4 / (R2+ R4) ) ]
Se dice que el puente está equilibrado cuando la tensión en el punto A VA es igual a la tensión en el punto B,
VB entonces VAB = 0
Supongamos pues que nuestro puente está equilibrado VAB = 0
En nuestra última fórmula y marcado en azul claro vemos dos términos que se restan, si esos dos términos son
iguales entonces VAB = 0
R3 / (R1+ R3) = R4 / (R2+ R4)
operando
R3 x (R2+ R4) = R4 x (R1+ R3)
R3 x R2+ R3 x R4 = R4 x R1+ R4 x R3
R3 x R2+ R3 x R4 = R4 x R1+ R4 x R3
los términos en rojo son iguales y como están a ambos lados de la igualdad se restan y desaparecen
R3 x R2= R4 x R1
ó
R1 / R2 = R3 / R4
El puente de Wheatstone tiene dos aplicaciones fundamentales:
A) Medida de resistencias de alta precisión
Tres de las resistencias R1, R2 y R3 son patrones de alta estabilidad y
baja tolerancia y una de ellas variable. La cuarta es la resistencia
incógnita, a determinar su valor Rx. Observar que entre el punto A y
B hemos conectado un galvanómetro, que es un instrumento de
medida de alta sensibilidad, el cuál nos indicará si hay paso de
corriente a través de él.
Ajustando los patrones R1, R2 y R3 hasta que nuestro galvanómetro
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indique que no hay paso de corriente, en cuyo momento, claro está, el
potencial en el punto A es igual al potencial en el punto B.
VAB = 0 y se cumplirá lo ya demostrado antes, que R1 / R2 = R3 /
R4
Nuestra resistencia incógnita que en vez de R4 la hemos llamado Rx
valdrá:
Rx =R3 x R2 / R1
R2 / R1 toma los valores .... 1000, 100, 10, 1, 0,1, 0,01, 0,001 .... Es el multiplicador
Rx = R3 Variable. Es el ajustador.
B) Puente de error
Si en el último puente dibujado sustituimos R3 por una resistencia dependiente de un parámetro exterior (por
ejemplo una LDR, resistencia de pendiente de la luz), se puede utilizar el puente para medir las variaciones de
ese parámetro, a través del desequilibrio del puente.
6.− ASOCIACION DE RESISTENCIAS.
Los resistores pueden combinarse entre ellos en tres tipos de montaje: serie, paralelo y mixto.
ASOCIACION SERIE: Se dice que varias resistencias están montadas en serie cuando el final de una está
conectada al principio de la otra, como muestra la figura.
+
R1
V1 −
+
R2
V2
−
+
R3
V3
−
+
VT
Cuando este conjunto se conecte a un generador con un voltaje VT, por ejemplo, circulará por él una corriente
I indicada en la figura por la flecha.
Pero obsérvese que esta CORRIENTE es la MISMA por todas las resistencias, ya que no hay más que un
camino posible. En cambio, la TENSION en cada resistencia será distinta (excepto en el caso de que las
resistencias sean iguales), y de valor V=I x R. La suma de todas las tensiones será igual al la del generador de
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valor VT . El conjunto es equivalente a una sola resistencia de valor igual a la suma de todas ellas. (piénsese
que, al conectarlas en serie la dificultad al paso de la corriente aumenta).
VT = V1 + V2 + V3 = I x R1 + I x R2 + I x R3 = I x (R1 + R2 + R3) por lo que :
VT / I = RT = R1 + R2 + R3
Es decir que la resistencia total equivalente RT es igual a la suma de todas las resistencias
ASOCIACION PARALELO: Se dice que varias resistencias están montadas en paralelo cuando tienen
conectados todos los principios entre sí y todos los finales entre sí, como indica la figura.
I1
I2
I3
+
VT
Cuando a este conjunto se le conecte un generador,
éste entregará una corriente; pero esta corriente se
repartirá en varias, una por cada resistencia. La
SUMA de todas las CORRIENTES es IGUAL a la
CORRIENTE TOTAL, y cada una de ellas vale V/R.
En cambio, la TENSION EN EXTREMOS de todas
es la MISMA (la que impone el generador)
Obsérvese que este caso es dual del anterior..Antes la tensión total del circuito era igual a la suma de las
tensiones de cada una de las resistencias, ahora la corriente total que entrega el generador es la que es igual a
la suma de las corrientes por cada una de las resistencias.
IT = I1 + I2 + I3 = VT / R1 + VT / R2 + VT / R3 =VT x (1 / R1 + 1 / R2 + 1 / R3) por lo que :
IT / VT = 1 / RT = 1 / R1 + 1 / R2 + 1 / R3
Es decir que ahora la inversa de la resistencia total del circuito paralelo es igual a la suma de las inversas de
cada una de las resistencias
O también se puede decir, teniendo en cuenta que habíamos dicho que la inversa de la resistencia es igual a la
conductancia, (recordar que G = 1 / R) que
GT = G1 + G2 + G3
La conductancia total del circuito es igual a la suma de las conductancias.
En el caso particular de que las resistencias asociadas en paralelo sean dos:
1 / RT = 1 / R1 + 1 / R2 = (R2 + R1) / R2 x R1
o sea
RT = R1 x R2 / (R1 + R2)
En este caso la resistencia total de dos resistencias es igual al producto de ellas dividida por la suma. Esta
fórmula se puede aplicar reiteradamente para cualquier número de resistencias (siempre que estén todas en
paralelo) en vez de la fórmula general.
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ASOCIACION PARALELO: Pueden presentarse circuitos como combinación de los dos anteriores.
Ejemplo: En el circuito de la figura vamos a calcular la resistencia total:
1º) R3 // R4 (Observar que R3 está en paralelo con R4)
R3 // R4 = R3 x R4 / (R3+ R4)= 60 x 40 / ( 60 + 40 ) = 24 ð
2º) El paralelo de R3 con R4 se encuentra en serie con R5
(R3 // R4 ) + R5 = 24 + 46 = 70 ð
3º) Este grupo se encuentra a su vez en paralelo con R2
[ (R3 // R4 ) + R5 ] // R2 = 70 x 30 / ( 70 + 30 ) = 21 ð
4º) Y todo este grupo anterior está en serie con R1
[ (R3 // R4 ) + R5 ] // R2 + R1 = 21 + 19 = 40 ð
Luego la resistencia total del circuito es : RT = 40 ð
El método seguido es el que se considera más cómodo:
• Se comienza por reducir todos los paralelos del circuito aplicando la fórmula correspondiente.
• A continuación se reducen las resistencias que han quedado en serie.
• Se vuelven a reducir los nuevos paralelos que se han formado... y así sucesivamente.
CASOS PARTICULARES:
1. − Resistencias iguales en serie:
con un número n de resistencias iguales de valor R en serie:
RT = R + R + R + ...... (n veces)..... + R = n x R
La resistencia total es igual a una de ellas multiplicada por el número de resistencias
RT = n x R
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2. − Resistencias iguales en paralelo:
con un número n de resistencias iguales de valor R en paralelo:
1 / RT = 1/R + 1/R + 1/R + ......(n veces).... + 1/R = n/R
por lo que:
La resistencia total es igual a una de ellas dividida por el número de resistencias
RT = R / n
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