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Teoría 5 – La resistencia

14 agosto, 2012

Componente eléctrico y característica de un circuito.  ¿Qué es una resistencia? ¿para qué sirve? ¿qué aspecto tiene? ¿qué fórmulas aplican?

Es uno de los elementos más habituales en los circuitos eléctricos y electrónicos.  Como ya hemos visto en otro post, su objetivo es reducir la cantidad de corriente que circula por el mismo.  Puede utilizarse como divisor de tensión o para regular corriente.

Estos son los símbolos más utilizados para representar el componente en un diseño esquemático:

5-resistencias-EEUU5-resistencias-Europa

El primero es el símbolo usado comúnmente en circuitos americanos y el segundo es el símbolo internacional, pero se pueden utilizar indistintamente uno u otro.

Otros símbolos de resistencias que pueden hallarse en un esquemático son por ejemplo:

5-resistencias-otrasSe trata respectivamente de un potenciómetro o resistencia variable, cuyo valor se puede ajustar mediante un mecanismo manual; una red de resistencias individuales y otra con un punto común.

La magnitud resistencia se indica mediante una letra R y la unidad de resistencia es el Ohm u ohmio, y se representa con la letra griega omega (Ω).

La fórmula básica que lo relaciona es:

R = U/I

Necesitarás conocer tres fórmulas más para trabajar con resistencias.  Puede ocurrir que montando un circuito necesites un valor preciso de resistencia y no dispongas de él, pero sí tengas otros diferentes; con paciencia, un lápiz y papel podrás obtenerlo.

Desde el punto de vista de los componentes, en un circuito se pueden disponer las resistencias en serie o en paralelo.  En el primer caso el valor total es la suma de todas las resistencias en serie mientras que en una conexión en paralelo el valor total es igual al producto de cada una de ellas dividido entre su suma.  En el primer ejemplo hay conectadas dos resistencias en serie, una de 470 Ω y otra de 220 Ω.  El valor total de la resistencia es de 690 Ω.  Esto se entiende bien ya que la corriente ha de atravesar ambos componentes para ir de un punto a otro.

resistencia serie

En una distribución en paralelo el cálculo es algo más complejo, ya que la corriente circulará por ambos componentes, con mayor o menor facilidad dependiendo del valor de cada uno de ellos.  Para los mismos componentes conectados en paralelo el valor total de la resistencia sería de (470 Ω x 220 Ω) / (470 Ω + 220 Ω)  = 149,86 Ω.

resistencia paralelo

Las resistencias se diseñan y construyen pensando en la potencia que deben soportar, es decir, en la corriente y tensión máxima que le serán aplicadas. Los valores normalizados de potencia son 0’125 W, 0’250 W, 0’5 W, 1 W, etc (se explica qué es la potencia en este post).  Si la resistencia utilizada en un circuito no está  bien dimensionada (si por ejemplo hemos escogido una de potencia inferior o rozando el límite de la que se va a necesitar), es muy posible que la excesiva disipación de calor destruya el componente.  De hecho, una de sus características menos deseables es que la potencia que absorbe la disipa en forma de calor, lo que supone una pérdida de eficiencia energética, aunque en ocasiones es ése el motivo por el que se utilizan, por ejemplo para generar calor en calefactores, calentadores de agua, aireadores, fogones eléctricos, etc.  La otra fórmula de la que hablaba es la que relaciona potencia con tensión e intensidad.  La potencia de una resistencia en vatios será el resultado de multiplicar la diferencia de tensión entre la entrada y la salida por la intensidad que la recorre.  Así, una resistencia de 470 Ω a la que se le aplican 15 V tendrá que soportar una potencia de:

P = I x U  (conocemos la tensión, 15 V pero no la intensidad, sin embargo, con la fórmula de la Ley de Ohm la hallamos fácilmente: R = U/I = 15/470  = 0,032 A  = 32 mA)

Por tanto, P = 0,032 x 15 =  0,48  W (480 mW)  Una resistencia de  medio vatio estará al límite así que escogeríamos una de 1 W.

Normalmente, una resistencia de las que veremos en los circuitos tienen este aspecto (ésta en concreto es de 1/4 W) :

resis 1

O este otro si es de menor potencia (125 mW):

resis 2

Verás que tienen cuatro franjas de colores, corresponden a una codificación establecida: las dos primeras líneas se asocian al valor, la línea tercera al multiplicador y la cuarta a la tolerancia (generalmente es una franja de color dorado o plateado).

También hay componentes más pequeños, los de montaje superficial SMD.

resis_smd_3

En este caso se  incluye un número de tres dígitos: los dos primeros son el valor y el tercero un factor de multiplicación, que equivale a 10^al dígito indicado.  Estas tres resistencias son de 0 Ω (también llamadas puentes) de 470 Ω y de 300 Ω (30 * 10^1)

Más fotografías de resistencias:

Dos vistas de un potenciómetro o resistencia variable de 5 KΩ; entre las patillas de los extremos hay 5 KΩ de resistencia, el “cursor” blanco se puede girar para ajustar la patilla del centro hacia uno u otro lado, permitiendo así una variación de la resistencia interna del dispositivo.

pot1 pot2

Internamente esto otro equivale a 8 resistencias de 330 Ω con punto común.

redresis2

Y esto es una red de 8 resistencias aisladas de 470 Ω

redresis3

Como ves, en ocasiones se emplean números para indicar el valor de la resistencia, pero también pueden usarse colores, como has visto en las dos primeras.   Ésta es la tabla de colores, tenla a mano porque es muy útil para hacer cálculos.  Si lo prefieres puedes descargarte esta App para Android con la tabla y una calculadora de fórmulas electrónicas.

Colores

Para resolver el valor de una resistencia por sus colores búscalos en esta tabla.  Como decíamos, las dos primeras franjas representan el valor, la tercera un factor de multiplicación y la cuarta la tolerancia del componente.  En los ejemplos previos, se trata de dos resistencias de 47 y de 2,2 KΩ respectivamente, con una tolerancia del 5% (desde 44.650 Ω hasta 49.350 Ω en el primer caso y desde 2.100 Ω hasta 2.200 Ω en el segundo)

La tolerancia es el valor máximo admitido para ese componente, generalmente se ajustan mucho al valor marcado.

Detalles curiosos:  En más de una ocasión habrás oído el término puesta a tierra o conexión a tierra.  Se trata efectivamente de conectar uno de los terminales de alimentación a tierra, clavándolo mediante una varilla en el mismo terreno.  La idea es que el planeta tiene una resistencia relativamente baja entre dos puntos cualesquiera por muy alejados que estén uno del otro, de modo que se puede utilizar el propio planeta como un conductor gigante.  Esto se hacía por ejemplo con el antiguo telégrafo que llevaba tan sólo un hilo aéreo por donde circulaba la electricidad; el otro polo de la batería se conectaba a tierra, cerrando de este modo el circuito.

Recuerda que nos mudamos. nuestra nueva dirección es:

http://arrizen.com

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From → Electrónica

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