LA RESISTENCIA ELECTRICA
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I.E. SANTO TOMÁS GUIA DE APRENDIZAJE Código: CA-FO-03 Fecha: 15/11/2011 Versión: 01 Página 1/7 LA RESISTENCIA ELECTRICA Es la oposición que presenta un elemento al paso de la corriente eléctrica. Esta oposición se debe a que los electrones al moverse en el interior de los átomos rozan produciendo choques que desprenden energía en forma de calor. Cuanto mayor es el número de choques, mayor es la resistencia que presenta el material. La resistencia depende de diferentes factores: La sección : (a mayor sección menor resistencia) Un alambre delgado tiene una superficie más pequeña que un alambre grueso. Una superficie más pequeña significa más resistencia a la corriente (flujo de agua). Esto produce más resistencia. La longitud (a mayor longitud, mayor resistencia) Un alambre largo ofrece más resistencia que un alambre corto del mismo diámetro porque el voltaje de la fuente tiene que mover los electrones a través de una distancia más larga. La naturaleza o material del conductor sabemos que hay materiales que dejan pasar muy bien la corriente y otros que no. La característica que define la mayor o menor oposición del material al paso de la corriente es la resistividad r, que se mide en [W·mm2/m]. Estos tres factores se relacionan con la resistencia mediante la siguiente ecuación: L R = ρS Donde ρ es la resistividad en [Ω·mm2/m], L la longitud en [m] y S la sección en [mm2]. Otros factores de los que depende la resistencia son: Temperatura: La resistencia aumenta cuando la temperatura aumenta. Condición: Una mala condición o un corte parcial del alambre producen un aumento de la resistencia (siendo la resistencia comparable con la de un alambre delgado). Elaborado por: Lic. Ilda Sulema Trochez Arias. I.E. SANTO TOMÁS GUIA DE APRENDIZAJE Código: CA-FO-03 Fecha: 15/11/2011 Versión: 01 Página 2/7 La conductancia G es la inversa de la resistencia, es decir, la facilidad que ofrecen los 𝟏 cuerpos al paso de la corriente eléctrica. Su unidad es el Siemens [S]. 𝑮 = 𝑹 La unidad de conductancia es el MHO (inverso de Ohm), y se representa por la letra omega invertida. SIMBOLO Se puede representar de dos maneras, uno regulado por una norma americana y otro por una norma europea. Unidad de medida La resistencia se mide en Ohmios (Ω) CLASIFICACION DE LAS RESISTENCIAS Podemos clasificar las resistencias en tres grandes grupos: Resistencias fijas: Son las que presentan un valor óhmico que no podemos modificar. Resistencias variables: Son las que presentan un valor óhmico que nosotros podemos variar modificando la posición de un contacto deslizante. Resistencias especiales: Son las que varían su valor óhmico en función de la estimulación que reciben de un factor externo (luz, temperatura...) Clasificación de los resistores fijos Las resistencias fijas se dividen en dos grandes grupos: Resistencias de carbón Hay dos tipos de resistencias fijas de carbón, las aglomeradas y las de capa o película. En las aglomeradas, el elemento resistivo es una masa homogénea de carbón, mezclada con un elemento aglutinante y fuertemente prensada en forma cilíndrica. Los terminales se insertan en la masa resistiva y el conjunto se recubre con una resina aislante de alta disipación térmica. Existe otro método de fabricación de las resistencias de Elaborado por: Lic. Ilda Sulema Trochez Arias. I.E. SANTO TOMÁS GUIA DE APRENDIZAJE Código: CA-FO-03 Fecha: 15/11/2011 Versión: 01 Página 3/7 carbón que consiste en recubrir un tubo o cilindro de porcelana con una capa o película de carbón, o haciendo una ranura en espiral sobre la porcelana y recubriéndola luego con la película de carbón, quedando parecida a una bobina. Estas son las resistencias de bajo vatiaje como las de 1/8, 1/4, 1/3, 1/2, 1 y 2 vatios. Resistencias de alambre Se construyen con un alambre de aleación de níquel y cromo u otro material con características eléctricas similares. El alambre se enrolla sobre un soporte aislante de cerámica y luego se recubre con una capa de esmalte vítreo, con el fin de proteger el alambre y la resistencia contra golpes y corrosión. Son resistencias hechas para soportar altas temperaturas sin que se altere su valor. Por tanto, corresponden a los vatiajes altos como 5, 10, 20, 50 y más vatios. Resistencias variables Son aquellas resistencias cuyo valor en ohmios puede ser variado dentro de un rango Los potenciómetros: Son resistencias variables ampliamente utilizados cuyo valor en ohmios se puede ajustar a voluntad por medio de un eje o tomillo. La aplicación más conocida de los potenciómetros la tenemos en los controles de volumen y tonos (altos y bajos) en los aparatos de sonido, en los ecualizadores, en el control de brillo y contraste en los televisores y para fines especiales en algunos instrumentos electrónicos. Los potenciómetros se fabrican depositando una capa de carbón sobre una sección circular o rectangular de fibra o material compacto y aislante. Un eje en el centro permite que un contacto móvil se deslice a través de la sección resistiva. Se suelen llamar potenciómetros cuando poseen un eje practicable, y resistencias ajustables cuando para vararlas se precisa la ayuda de una herramienta, porque una vez ajustados no se van a volver a retocar más. Tipos de potenciómetros Elaborado por: Lic. Ilda Sulema Trochez Arias. I.E. SANTO TOMÁS GUIA DE APRENDIZAJE Código: CA-FO-03 Fecha: 15/11/2011 Versión: 01 Página 4/7 Según la variación del valor en ohmios, con respecto a la posición de su eje, un potenciómetro puede ser lineal, logarítmico o antilogarítmico. Un potenciómetro lineal es aquel cuya variación es constante durante el giro del eje o cursor. Por ejemplo, si se gira 15º la resistencia aumenta 1.000Ω, y si se gira 30º la resistencia aumenta 2.000Ω. En un potenciómetro logarítmico o antilogarítmico no ocurre esto, se obtiene menos variación al principio y mayor variación al final del giro. En la figura se pueden observar los diferentes comportamientos o curvas de resistencia. Esta característica es muy importante en el comportamiento de los circuitos de amplificadores, filtros, ecualizadores y otros. Existe un tipo de potenciómetro que se fabrica especialmente para ser montado en los circuitos impresos. Estos potenciómetros se utilizan para ajustar voltajes o corrientes en algunos circuitos y se mueven por medio de un destornillador o herramienta de ajuste. Generalmente son llamados reóstatos y Trimmers. Clasificación de los resistores especiales En el apartado de resistores especiales caben toda una variedad de componentes resistivos no lineales que modifican su valor óhmico en función de algún factor externo: temperatura, tensión aplicada, luminosidad incidente.... Los principales tipos son: Termistores: Son de mediana estabilidad y bajo precio. Se suelen fabricar a partir de elementos o materiales semiconductores. Los termistores o resistores variables con la temperatura se encuadran en dos categorías: NTC (Negative Thermistor Coeficient): Posee un coeficiente de temperatura negativo. La resistencia eléctrica del componente disminuye al aumentar la temperatura. Elaborado por: Lic. Ilda Sulema Trochez Arias. I.E. SANTO TOMÁS GUIA DE APRENDIZAJE Código: CA-FO-03 Fecha: 15/11/2011 Versión: 01 Página 5/7 PTC (Positive Thermistor Coeficient): En este caso el coeficiente de temperatura es positivo. La resistencia eléctrica del componente aumenta al hacerlo la temperatura. Características de los termistores: a. Tolerancia sobre la resistencia nominal: Es la desviación máxima entre la resistencia nominal del termistor y la resistencia real a la temperatura de 25ºC. b. Coeficiente de temperatura nominal: Valor del coeficiente de temperatura a 25ºC, expresado en tanto por ciento por grado centígrado, o en tanto por uno por grado centígrado. c. Temperatura de conmutación: Temperatura para la cual el valor de la resistencia eléctrica es igual al doble de la que corresponde a 25 ºC. d. Factor de disipación térmica (C): Se define como la potencia necesaria para elevar la temperatura del termistor en 1º C en aire calmado. e. Relación Tensión-Intensidad: Cuando crece la intensidad de corriente que atraviesa a un termistor, la tensión entre sus extremos se mantiene proporcional hasta alcanzar un cierto valor que corresponde al comienzo del calentamiento del termistor. La variación súbita en el valor máximo de la tensión se denomina vuelco. f. Potencia disipada: Coincide con el producto de la tensión aplicada al termistor por la intensidad de la corriente eléctrica que lo atraviesa en ese instante. Varistores, VDR (Voltage Depended Resitor): Son resistencias cuyo valor óhmico depende de la tensión. Mientras mayor es la tensión aplicada en sus extremos, menor es el valor de la resistencia del componente. Magnetoresistores, MDR (Magnetic Depended Resistor): El valor óhmico aumenta en función del campo magnético aplicado perpendicularmente a su superficie. Es decir la resistencia varía en función de la dirección del campo magnético. Fotoresistores, LDR (Light Depended Resistor): El valor óhmico del componente disminuye al aumentar la intensidad de luz que incide sobre el componente. Resistores de montaje superficial SMD (Surface Mounted Device) Los equipos modernos poseen resistores de montaje superficial que no tiene terminales o alambres de conexión. Por lo tanto solo se pueden conectar al circuito impreso por el lado de la impresión de cobre. El circuito impreso posee una extensión en donde apoya el Elaborado por: Lic. Ilda Sulema Trochez Arias. I.E. SANTO TOMÁS GUIA DE APRENDIZAJE Código: CA-FO-03 Fecha: 15/11/2011 Versión: 01 Página 6/7 resistor SMD que tiene forma de paralelepido (cubo alargado) con dos cabezas metalicas para su soldadura Hay tres formas para indicar su valor: Cuando su código lo forman 3 números: -1ª cifra: primer numero -2ª cifra: segundo numero -3ª cifra: multiplicador Por ejemplo 331 serian 330 Ohmios Cuando su código lo forman un numero, una R y un numero en este orden: -1ª cifra: primer numero -R: es una coma -3ª cifra: segundo numero Por ejemplo 6R3 serian 6,3 Ohmios Cuando su código lo forman una R y dos números en este orden: -R: se sustituye por "0," -2ª cifra: segundo numero -3ª cifra: tercer numero Por ejemplo R47 serian 0,47 Ohmios También es importante saber los tamaños ya que de ellos dependerá la potencia que pueden disipar, los más comunes y sus potencias entre paréntesis son: 0603(0,0625W), 0805(0.125W) y 1206(0,25W). Nomenclatura de las resistencias En todas las resistencias nos podemos encontrar tres características, el valor nominal expresado en ohmios Ω, la tolerancia en % y la potencia en vatios (W). Valor nominal: Es el que indica el fabricante. Este valor normalmente es diferente del valor real, pues influyen diferentes factores de tipo ambiental o de los mismos procesos de fabricación, pues no son exactos. Suele venir indicado, bien con un código de colores, bien con caracteres alfanuméricos. Tolerancia: Debido a los factores indicados anteriormente, y en función de la exactitud que se le de al valor, se establece el concepto de tolerancia como un % del valor nominal. De esta forma, si nosotros sumamos el resultado de aplicar el porcentaje al valor nominal, obtenemos un valor límite superior. Si por el contrario lo que hacemos es restarlo, obtenemos un valor límite inferior. Con la tolerancia, el Elaborado por: Lic. Ilda Sulema Trochez Arias. I.E. SANTO TOMÁS Código: CA-FO-03 Fecha: 15/11/2011 Versión: 01 Página 7/7 GUIA DE APRENDIZAJE fabricante nos garantiza que el valor real de la resistencia va a estar siempre contenido entre estos valores, Si esto no es así, el componente está defectuoso. Potencia nominal: Es el valor de la potencia disipada por el resistor en condiciones normales de presión y temperatura. El tamaño de la resistencia indica la potencia que disipa. Código de colores Como ya se indicó con anterioridad, una de las formas de indicar el valor nominal de una resistencia es mediante un código de colores que consta, como norma general, de 3 bandas de valor y una de tolerancia. El código empleado es el siguiente: Negro Marrón Rojo Naranja Amarillo Verde Azul Violeta Gris 1ª y 2ª bandas de color 0 1 2 3 4 5 6 7 8 Blanco 9 Oro Plata - Color Factor Tolerancia multiplicador x1 x 10 x 100 x 1000 x 10000 x 100000 x 1000000 x 10000000 x 100000000 x 1000000000 : 10 : 100 Figura ±1% ±2% ± 0'5 % ±5% ± 10 % Teniendo como ejemplo la resistencia de la figura, colores Café – negro – verde - oro, tendremos: 10 x 100000 ± 5% (Ω) = 1000000 (Ω) ± 5% = 1MΩ ± 5% Código de colores para resistencias de más de 4 bandas A continuación se puede observar la forma de conocer el valor de una resistencia que tiene 5 o 6 bandas de color. Elaborado por: Lic. Ilda Sulema Trochez Arias. I.E. SANTO TOMÁS GUIA DE APRENDIZAJE Código: CA-FO-03 Fecha: 15/11/2011 Versión: 01 Página 8/7 Webgrafia www.asifunciona.com/electrotecnia/ke_corriente_electrica/ke_corriente_electrica_1.htm http://www.modulo0tutoriales.com/clase-circuitos-2-resistencias-y-ley-de/ http://electronica.ugr.es/~amroldan/asignaturas/curso0304/cce/practicas/resistencias/codigos_colores.htm Elaborado por: Lic. Ilda Sulema Trochez Arias.
