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Electrónica/ Unidad 3
"Resistencias"
Definición:
La resistencia eléctrica es la oposición que ofrece un
elemento a la circulación de electrones a través del mismo.
Esta propiedad viene determinada por la estructura atómica
del elemento. Si la última órbita de un átomo esta completa o casi completa por
el número máximo de electrones que puede alojar, existirá una fuerza de ligado
que hará que los electrones no puedan ser arrancados fácilmente del átomo.
Simbología:
Tipos de resistencias:
Las resistencias que comercialmente se utilizan son de carbón
prensado, de película metálica (metal film), y de alambre. Las resistencias de
carbón prensado están hechas con gránulos de carbón prensado, que ofrecen
resistencia al paso de la corriente eléctrica.
Son comunes en aplicaciones de baja disipación. Típicamente
se fabrican para soportar disipaciones de ¼, ½, 1 y 2watts.
Sin embargo, estas
últimas ya no son tan comunes, por su tamaño relativamente grande. Además, son
bastante variables con la temperatura y el paso del tiempo.
Las resistencias de película metálica o metal film, son
utilizadas para aplicaciones donde se requiera una disipación elevada y gran
estabilidad frente a los cambios de temperatura, y al propio paso del tiempo.
Están hechas con una película microscópica de metal, la cual
es bobinada sobre un sustrato cerámico. Las resistencias de alambre son
utilizadas para trabajar con altas disipaciones. Están hechas con alambre de
alta resistividad bobinado sobre un sustrato cerámico. En muchos casos están
vitrificadas, para funcionar a altas temperaturas. Las disipaciones más comunes
son de 5, 10, 15 y 20 watts.
Debido a su disipación, no es extraño encontrar resistencias
de este tipo que trabajen a temperaturas de hasta 100º C.
Existen las llamadas resistencias variables, que pueden
variar su resistencia por medio de un cursor que se desplaza sobre una pista de
material resistivo. Los más comunes son lo potenciómetros y los preset. Los
primeros son resistencias variables, mientras que los últimos son ajustables.
Asociación serie y paralelo:
Cuando se necesitan formar valores no comerciales de
resistencias, o lograr obtener una menor disipación de potencia en cada una, se
recurren a las asociaciones.
Las resistencias pueden asociarse en serie, paralelo, y
combinaciones de ambas.
Asociación serie:
En este tipo, las resistencias son colocadas una a
continuación de la otra. La resistencia total es la suma de todas ellas.
Cada resistencia produce una caída de tensión. La corriente
que circula por cada una de ellas es siempre la misma. La caída de tensión
total es la suma de todas las individuales.
La potencia disipada por cada resistencia es la relación
entre la corriente circulante y la caída de tensión que provoca. La potencia
total es la suma de las individuales.
Asociación paralelo:
En este tipo, las resistencias son colocadas todas juntas,
uniendo sus extremos. La resistencia total es el siguiente:
Para dos resistencias:
Para más de dos resistencias:
La caída de tensión producida es determinada por la
resistencia resultante de la asociación.
La corriente total que circula se reparte entre las
resistencias, dependiendo del valor individual de cada una de ellas.
La potencia disipada por cada una de las resistencias es
igual a la corriente que circula por cada una de ellas y a su resistencia
individual.
Comprobación de resistencias:
Para realizar la comprobación del estado de una resistencia,
se necesita tener la herramienta fundamental para la electrónica. El
Multímetro.
Un Multímetro, es un instrumento eléctrico
portátil para medir directamente magnitudes eléctricas activas como corrientes y potenciales (tensiones)
o pasivas como resistencias, capacidades y otras. Las medidas pueden
realizarse para corriente continua o alterna y en varios
márgenes de medida cada una.
Para medir su valor y comprobar si está bien o no, tendremos
que fijarnos en el código de colores de la resistencia para averiguar su valor,
y compararlo con la lectura del multímetro.
Para ello, seleccionaremos la escala apropiada, de acuerdo
al valor de la resistencia.
La convención para el código de colores es la siguiente:
En este ejemplo, la primera cifra es un 2, la segunda es
también un 2, y la tercera es el multiplicador, en este caso es 10^3, o sea, 1000.
El cuarto color es la tolerancia, o sea, la variación que
puede tener la resistencia con respecto al valor que figura en su código.
Para evitar complicaciones, se usan múltiplos para valores
grandes de resistencias
Kilo ohm: KΩ=1000 Mega ohm: MΩ=1000000
Si el valor tiene una tolerancia de más o menos 10 %,
podemos considerarla funcional para aplicaciones generales. Si su valor dista
mucho del impreso en los colores, debemos reemplazarla por otra nueva.
Variación de la resistencia con el tiempo y la temperatura:
Toda resistencia tiene un coeficiente de variación por
envejecimiento, y también por variación térmica.
Las resistencias de carbón son las menos estables, ya que
tienen una variación importante en los dos sentidos.
Las resistencias de metal film son mucho más estables que
estas últimas.
Las resistencias de alambre también son estables.
Las resistencias de carbón tienen un coeficiente de
corrimiento por temperatura de (6/10000) x ºC negativo promedio, mientras que
las de metal film poseen un corrimiento de (5/100000) x ºC positivo promedio.
Asociando en serie una resistencia de carbón y una de metal
film, se puede obtener una resistencia de corrimiento térmico nulo.
Rt=Rcarbon + Rmf
Tecnología y Mediciones Eléctricas/ Unidad 2/ Parte 3
"El óhmetro y medición de resistencias"Medición de resistencias:
- Directo (óhmetro)
- Indirecto (Código de colores)
Un óhmetro, es un instrumento para medir la resistencia
eléctrica. El diseño de un óhmetro se compone de una pequeña batería para
aplicar un voltaje a la resistencia bajo medida, para luego, mediante
un galvanómetro, medir la corriente que circula a través de la resistencia.
La escala del galvanómetro está calibrada directamente en ohmios, ya que
en aplicación de la ley de Ohm, al ser el voltaje de la batería fija, la
intensidad circulante a través del galvanómetro sólo va a depender del valor de
la resistencia bajo medida, esto es, a menor resistencia mayor intensidad de
corriente y viceversa.
V: Voltaje de la batería interna.
Ig: Corriente del Galvanómetro.
Rg: Resistencia del Galvanómetro.
R0: Resistencia de ajuste cero.
Rx: Resistencia a medir.
Ecuación para el óhmetro.
Simbología:
Método Indirecto:
Para caracterizar una resistencia hacen falta tres valores:
resistencia eléctrica, disipación máxima y precisión o tolerancia. Estos
valores se indican normalmente en el encapsulado dependiendo del tipo de éste;
para el tipo de encapsulado axial, dichos valores van rotulados con un código
de franjas de colores.
Estos valores se indican con un conjunto de rayas de colores
sobre el cuerpo del elemento. Son tres, cuatro o cinco rayas; dejando la raya
de tolerancia (normalmente plateada o dorada) a la derecha, se leen de
izquierda a derecha. La última raya indica la tolerancia (precisión). De las
restantes, la última es el multiplicador y las otras indican las cifras
significativas del valor de la resistencia. El valor de la resistencia se obtiene leyendo las cifras como
un número de una, dos o tres cifras; se multiplica por el multiplicador y se
obtiene el resultado en Ohmios (Ω).
