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martes, 3 de septiembre de 2013

Resistencias

Podemos definir la resistencia como aquel componente que opone cierta dificultad al paso de la corriente eléctrica. Es decir, ofrece resistencia a dejarse atravesar por la corriente eléctrica en los más variados valores según el tipo de componente, de modo que pueden complir diversas funciones tales como lapolarización de carga, limitadores de tensión, etc.
Las resistencias, son los elementos que más abundan el los circuitos electrónicos. Cuando destapemos cualquier caja que contenga semiconductores las veremos con profusión, distinguidas en seguida por aros de vivos colores que las envuelven y que, indican el valor de su resistencia óhmica, de acuerdo con su código.
Clases de Resistencias:
Estableceremos una clasificación de las resistencias de acuerdo con la forma de estar contruidas, y también de acuerdocon los materiales con los se lleva a cabo esta construcción.
a)Resistencias aglomeradas.
b)Resistencias de capa o película.
c)Resistencias Bobinadas.
Las resistencias aglomeradas se componen de una masa homogénea de grafito mezclado con un elemento aglutinante, fuertemente prensado en forma cilíndrica y encapsulada en un manguito de material aislante como el plástico. El valor óhmico de una resistencia de carbón, es decir, su mayor o menor facilidad para dejar pasar la corriente eléctrica depende de las proporciones del grafito y aglutinante empleadas en su fabricaión.
En las resistencias de capa o película, el elemento resistivo es una finísima capa de carbón sobre un cuerpo aislante, de forma también cilíndrica. El cuerpo central es, en algunos casos, un minúsculo tubo de cristal con los terminales de conexión conectados a cada extremo. Una variante de este tipo de resistencias son las llamadas resistencias de película metálica, en las que la capa de carbón ha sido sustituida por una aleación metálica de alta constante resistiva (niquel, cromo u oro-platino) o un óxido metálico como el óxido de estaño.
En las resistencias bobinadas se emplea un hilo conductor que poseauna resistencia específicaespecialmente alta. El hilo conductor se arrolla encima de un cuerpo, generalmente un tubo de cerámica. En cuanto a los extremos del hilo, se fijan generalmente con abrazaderas que a su ves pueden servir como conexiones para el montaje e, incluso, si las abrazaderas son desplazables se pueden obtener valores de resistencia parciales. En muchas ocaciones se hallan también colocadas dentro de un prisma cerámico de sección cuadrada y se sellan con una silicona especial para que se hallen debidamente protegidas.
Valor óhmico y tolerancia de las resistencias
Lo que más nos interesa de las resistencias es, desde, su valor óhmico, es decir, la oposición que ofrece el paso de la corriente eléctrica. Este valor no tiene ninguna relación con el tamaño, sino que los materiales constituyentes de la resistencia. En cuanto al valor óhmico hay que tener en cuenta que éste queda afectado por el calor, el calor se produce siempre que la corriente eléctricapasa a través de una resistencia, y este aumento de la temperatura modifica el valor de las resistencias. Por este motivo, en algunos aparatos de medida hay que esperar hasta que se hayan calentado las resistencias antes de hacer la medición para que cese la variación de resistencia que estos elementos provocan. Téngase en cuenta que, después de cierto tiempo, se establece un estado de equilibrio entre el calor producido y el calor irradiado, con lo que la temperatura no sigue aumentando. De todos modos , el valor asignado a una resistencia es siempre aproximado, y de ahí que deba contarse siempre con una tolerancia, de modo que el valor nominal puede variar dentro de ciertos límites.
Para qué sirven las resistencias
En los circuitos electrónicos, tanto las tensiones como las corrientes es preciso controlarlas para conseguir los efectos deseados. No podemos, por ejemplo, mandar indiscriminadamente corriente a la base de un transistor; por el contrario, estas bases precisan siempre tensiones de polarización para que puedan funcionar dentro de los límitres correctos, lo cual quiere decir que la tensión de base de un transistor debe mantenerse a una tensión constante con respecto el emisor.
Indicación del valor de las resistencias
Nos interesa realmente conocer el valor de cada una de las resistencias que forman parte de un circuito, ya que si alguna vez se ha de cambiar alguna resistencia que la sepamos sustituir por otra del valor adecuado.
El valor de las resistencias va grabado sobre ellas y puede venir indicado por medio de cifras, por anillos de color o bien por puntos de color , grabado todo ello, como decimos, sobre la superficie exterior del componente y de acuerdo con un código que tenemos que conocer. El uso de anillos de color pintados es el sistema más corriente utilizado en electrónica, y es el que vamos a estudiar en esta página.


Tipos de resistencias.

Diferente tipos de resistencias eléctricas. Foto: Viatger.
En esta entrada trataremos las diferentes resistencias utilizadas en la industria eléctrico-electrónica.
Como ya sabemos las resistencias se utilizan para ofrecer cierta oposición al paso de la corriente, las diferentes clases de resistencias se pueden clasificar por su fabricación, por su consumo o por su valor.

Los tipos de resistencias más utilizadas son:

- Resistencias fijas: aglomeradas, de película de carbón, de película metálica y bobinadas.
Resistencias variables: bobinadas, de película.
Resistencias dependientes o variables: LDR, VDR, PTC, NTC.

La construcción de un tipo u otro de resistencias nace por la necesidad de cumplir unas especificaciones de bajo/alto valor óhmico, potencia, etc.

Para el cálculo de una resistencia no basta con calcular su valor óhmico también es necesario conocer la potencia que puede soportar y, por tanto, el calor que es capaz de disipar dicha resistencia, la mayor o menor potencia repercute en su tamaño a más potencia más grandes son las resistencias, la unidad es el vatio o fracciones de vatio como puede ser; 1/4w, ½ w, 1w, 1,5w, 5w, etc.

Las resistencias de carbón aglomerado se fabrican para 1/8 w, ¼ w, ½ w, 1w y 2w.
Las resistencias de película de carbón se fabrican para 1/10 w (o 1/8 w), ¼ w, 1/3 w, ½ w, 1w, 1,5 w, 2 w.
Las resistencias de película metálica se fabrican normalmente para ¼ w y ½ w.
Las resistencias bobinadas existe una gama muy amplia de fabricación con potencias de disipación que van desde 1 w hasta los 130 w o bajo pedido de más potencia.

Como ya sabemos la unidad de medida de las resistencias es el ohmio, pero en la aplicación práctica se suelen representar del siguiente modo:

2k2 = 2200 Ω
1,5k = 1500 Ω
4k7 = 4,7k = 4700 Ω
- 10k = 10000 Ω

En este ejemplo he puesto la k pero para M (de mega) exactamente igual 2M2 = 2200000 Ω

A partir de lo explicado se nos plantea la siguiente pregunta, ¿cuáles son las características esenciales de una resistencia? Dependiendo para qué queramos utilizarlas, si en electrónica de potencia, electrónica de telecomunicaciones, etc., pueden existir muchas características aquí tan solo trataré las más básicas;

- El valor nominal de la resistencia en Ω.
- La tolerancia de este valor, normalmente en %.
- La carga permisible o potencia de la resistencia.

Como en casi todo las normas han definido los valores nominales de las resistencias que se fabrican mediante números o mediante un código de colores.

La Comisión Electrotécnica Internacional (CEI, sus siglas en inglés son IEC) determinó el número de valores por década para una serie de valores, por ejemplo;

E6 20% = 6 valores entre 1 y 10.
E12 10%= 12 valores entre 1 y 10.
- E24 5%= 24 valores entre 1 y 10.

El % de las series nos indica la tolerancia del valor de la resistencia, por ejemplo, si tenemos;
R1 = 100 Ω 10% su valor puede oscilar entre 90 …110 Ω

Código de colores
Es mucho más frecuente este código en las resistencias.

Diversas tablas del código de colores de resistencias.
Resistencias fijas bobinadas

Diversos tipos de resistencias bobinadas.

Resistencia bobinada, de 6800 Ω, 10 % de tolerancia. Foto: Viatger.


Diferentes tipos de resistencias bobinadas. Fotos: Viatger.
Resistencias fijas de película de carbón.


Resistencias de película de carbón. Foto: Viatger.
Resistencia variable ajustable, trimmer.

Potenciómetros ajustables muy utilizados en circuitos integrados. Foto: Viatger.
Resistencia variable, potenciómetro giratorio.

Potenciómetro giratorio logarítmico llamados de mando, son utilizados para controlar el volumen, etc., de TV o aparatos de música. Foto: Viatger.
Resistencias especiales.

LDR ( Light dependant resistor). Resistencia dependiente de la luz también llamadas fotorresistencia, el valor óhmico de la misma varía en función de la luz que recibe, cuanta más iluminación recibe menor es la resistencia del componente. Se suelen utilizar en células fotoeléctricas o fotómetros.

LDR, normalmente nunca se conectan solas, siempre van junto a un circuito. Foto: Viatger
PTC (positive temperature coefficient). Resistencia dependiente de la temperatura, en este caso es positiva, al aumentar la temperatura aumenta su resistencia como en el caso de todos los metales, suelen utilizarse como sensores de temperaturas en distintas aplicaciones; calefacción, estaciones meteorológicas, etc.

NTC (negative temperature coefficient). Resistencia dependiente de la temperatura negativa, es decir, el valor de la resistencia disminuye cuando aumenta la temperatura, estos elementos suelen ser semiconductores. Igual que los anteriores se utiliza como sensores de temperaturas en diferentes aplicaciones.

Diversos tipos de NTC, existen NTC que también se saben sus características mediante un código de colores.
VDR. Resistencia dependiente de la tensión o también llamados varistores, el valor de su resistencia disminuye dependiendo de la tensión que reciben, estos elementos se utilizan principalmente para proteger los circuitos contra sobretensiones.

Por último también existen resistencias que aumentan sus valor óhmico a medida que aumenta el flujo magnético a la que sea sometida, se utilizan principalmente como sensor en aparatos de medida.

En otra ocasión continuaremos hablando de las resistencias SMD, las resistencias multivuelta, redes de resistencias, resistencias extensiométricas, resistencia para calefacción,etc.

Símbolos de resistencias eléctricas.




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