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GUÍAS ARIEL SOBRE ELECTRÓNICA BÁSICA :
RESISTENCIAS o RESISTORES

 
 

El amigo Ariel Palazzesi, Webmaster de la página amiga uControl nos brinda esta magnífica Guía sobre Electrónica Básica, en este caso dedicada a las Resistencias (o Resistores).

 

Resistores o Resistencias
 

   Prácticamente no existen esquemas electrónicos en los que no se vean una o más resistencias. Estos componentes tienen como función distribuir adecuadamente las tensiones y corrientes que circulan por el circuito. Su funcionamiento se basa en la dificultad que ofrecen al paso de la corriente eléctrica algunos materiales, generalmente con valores de resistividad altos.


 

   Para definir el valor de una resistencia se utiliza como unidad el Ohmio, que se representa por la letra griega omega ().

   Si bien teóricamente es posible construir resistencias de prácticamente cualquier valor, por una cuestión practica solo se las construye de una serie de valores perfectamente normalizados, y que combinados como veremos mas adelante, permiten lograr cualquier valor de resistencia que necesitemos para nuestro proyecto. En realidad, existen varias familias de valores posibles, llamados E6, E12, E24, etc., donde el numero que acompaña a la E representa la cantidad de valores diferentes que componen la familia mencionada. A los valores base se los multiplica por 10, 100, 1.000, 10.000, 100.000 o 1.000.000 para las resistencias más altas.

   Para no tener necesidad de escribir grandes cantidades de ceros al expresar valores de resistencias elevadas, se utilizan la letra K y M, que designan factores multiplicativos de 1.000 y 1.000.000. Si a un valor cualquiera de la tabla anterior, por ejemplo a 4,7 le agregamos la K obtenemos 4.7K que significan 4700 Ω. Si le añadimos la M, nos queda 4.7M que indica 4.700.000 Ω. Muchas veces se utiliza la letra en lugar de la coma, por lo que 4.7K y 4K7 representan el mismo valor.

Valores base de cada familia de resistencias:

   E6: 1.0, 1.5, 2.2, 3.3, 4.7, 6.8 (Tolerancia: 20%)
   E12: 1.0, 1.2, 1.5, 1.8, 2.2, 2.7, 3.3, 3.9, 4.7, 5.6, 6.8, 8.2 (Tolerancia: 10%)
   E24: 1.0, 1.1, 1.2, 1.3, 1.5, 1.6, 1.8, 2.0, 2.2, 2.4, 2.7, 3.0, 3.3, 3.6, 3.9, 4.3, 4.7, 5.1, 5.6, 6.2, 6.8, 7.5, 8.2, 9.1 (Tolerancia: 5%)

   Las demás series, como la E48 (2% de tolerancia), y las menos utilizadas E96 y E192 agregan valores intermedios a los mencionados, y tolerancias más pequeñas.

   Cuando nos referimos a la “tolerancia” que tiene una resistencia, estamos hablando de la máxima desviación del valor teórico que podemos esperar encontrar al medir su valor. Por ejemplo, una resistencia con un valor declarado de 1K Ω y una tolerancia del 5% tiene un valor real comprendido entre 950 Ω y 1050 Ω.

Código de colores

   Físicamente, las resistencias más comunes consisten en un pequeño cilindro con dos terminales, uno en cada extremo, con anillos de colores sobre su cuerpo que representa el valor en ohms. Existen básicamente dos tipos de códigos, uno utiliza cinco bandas y el otro cinco. En el código de cuatro bandas, los dos primeros anillos representan los dígitos que forman el valor base de la resistencia, el tercero el numero de ceros que es necesario añadir, y el cuarto el valor de la tolerancia.

 


   Los valores de las resistencias se representan mediante anillos de colores, cuyos valores son los indicados en la tabla.

   Por ejemplo, si tomamos una resistencia que tiene una banda marrón, una roja, una naranja y una dorada, su valor será 12000 ohms, con el 5% de tolerancia, dado que según la tabla de colores el marrón representa el 1, el rojo un 2 y el naranja significa que se agregan tres ceros. Las resistencias con cinco bandas de colores se leen de la misma manera, pero teniendo en cuenta que las tres primeras son los dígitos que forman el valor base, la cuarta banda la cantidad de ceros a agregar y la quinta la tolerancia.

   Como decíamos antes, a partir de los valores disponibles en cada serie de resistencias es posible obtener prácticamente cualquier valor que deseemos, simplemente combinándolas de a dos o mas. Básicamente hay dos maneras de hacer esto, y se denominan agrupación en serie y agrupación en paralelo.

Agrupación de resistencias

   La agrupación en serie consiste en unir las resistencias una a continuación de la otra, como se ve en el esquema de la figura 2. De esta manera, la corriente I que circula por ambas es la misma, mientras que, cada resistencia presenta una diferencia de potencial distinta entre sus extremos, que dependerá, según la ley de Ohm, de los valores de cada resistencia.
 


 

   La agrupación de resistencias en serie consiste en unir un terminal de una con uno de la siguiente, en forma de cadena.

   No es difícil jugar matemáticamente sumando los productos parciales de tensiones y corrientes para demostrar que la resistencia total de la agrupación de resistencias en serie es igual a la suma de las resistencias individuales.
 

En serie: R = R1 + R2 + R3 + ……+ Rn


   En el caso de la agrupación en paralelo, la conexión se efectúa como muestra la figura 3, donde se ve que los terminales se unen en dos puntos comunes llamados nodos. En este caso, por cada rama, compuesta por una resistencia, circula una corriente diferente, pero la tensión aplicada a todas es la misma. Nuevamente, trabajando matemáticamente con las corrientes y tensiones se puede demostrar que la resistencia equivalente de una asociación en paralelo es igual a la inversa de la suma de las inversas de cada una de las resistencias.

 


 

   Los terminales de las resistencias agrupadas en paralelo se unen en dos puntos llamados nodos.

En paralelo:  1 / R = 1/R1 + 1/R2 + 1/R3 + ….. + 1/Rn


   Hay dos casos particulares: La resistencia equivalente a dos resistencias en paralelo es R = (R1 * R2) / (R1 + R2). Si todas las resistencias son iguales, R = R/n

   Por supuesto, nada impide asociar resistencias de maneras que sean una combinación de las dos agrupaciones vistas. En esos casos, se dice que las resistencias presentan una asociación mixta, y para calcular el valor de la resistencia equivalente habrá que ir resolviendo el circuito por partes, en cada una de las cuales utilizaremos alguna de las formulas que vimos, según sea el caso.

 


 
También es posible la asociación de resistencias en formas más complejas


   En el caso del circuito de la figura anterior, la resistencia total se calcularía sumando en primer lugar las agrupaciones en serie R1 y R2 por un lado, y R3 y R4 por otro, con lo que el circuito quedaría como una agrupación en paralelo de cuatro resistencias: R1 + R2, R3 + R4, R5 y R6. Utilizando la formula vista mas arriba, podemos calcular el valor de la resistencia equivalente del circuito.

Resistencias especiales

   Además de las resistencias fijas que ya estudiamos, existen otras cuyo valor puede variar. Quizás las más comunes dentro de este grupo sean las llamadas potenciómetros o presets, que consisten en una pista de material resistivo por la que se desliza un cursor capaz de recorrerla de un extremo al otro al ser accionado por un mando externo. La resistencia del dispositivo se toma entre uno de los extremos y el cursor, por lo que su valor varia de acuerdo a la posición de este. En el caso de los potenciómetros, están construidas para que su valor se varíe con frecuencia, y se utilizan por ejemplo para controlar el volumen de un amplificador o la luminosidad de una lámpara. En el caso de los presets, la función es de ajuste, y se supone que solo se modificara su valor muy de vez en cuando, por lo que generalmente no disponen de un mando sino de un tornillo o ranura para ser accionadas con un destornillador. La forma en que varia la resistencia a medida que deslizamos el cursor puede ser lineal o logarítmica. En algunas aplicaciones, como el audio, se utilizan potenciómetros logarítmicos dado que se ajustan mejor a las características del oído humano.

   También existen resistencias para usos especiales que varían su valor con la temperatura. Se fabrican de dos tipos, dependiendo si su resistencia aumenta o disminuye con la temperatura. Reciben el nombre de NTC y PTC, según tengan un coeficiente negativo (su valor disminuye al aumentar la temperatura) o positivo de temperatura.
Las LDR (Light Dependent Resistor, o Resistor Dependiente de la Luz) son, como su nombre lo indica, resistencias cuyo valor varia de acuerdo al nivel de luz al que están expuestas. Los valores extremos que adopta una LDR cuando esta en total oscuridad o expuesta a plena luz varían de un modelo a otro, y se sitúan en el rango de los 50Ω a 1000 Ω (1K) cuando están iluminadas con luz solar y valores comprendidos entre 50.000 Ω (50K) y varios megohmios (millones de ohms) cuando está a oscuras.
 


Resistor de potencia, cerámico.


   Por ultimo, al momento de seleccionar una u otra resistencia en nuestros proyectos debemos considerar la potencia máxima para la que fue construida. En efecto, la caída de tensión que se produce cuando la corriente atraviesa la resistencia se transforma en calor, y el componente elegido debe ser capaz de soportarlo sin destruirse. Para potencias pequeñas, de 1/8 de Watt a 1 Watt suelen ser fabricadas a partir de una barra de carbón, pero las que son capaces de disipar potencias mayores se construyen arrollando un hilo resistivo sobre un cilindro metálico, todo cubierto por un esmalte vitrificado. Este tipo de resistencia pueden llegar a disipar hasta 100 Watts, y a menudo es necesario algún tipo de mecanismo para proveer la ventilación adecuada.
 

Codificación las resistencias en SMD:
 
Aporte de 5GTT en el Foro TodoPic


Hay tres formas normalmente.

     -Las que su Código lo forman 3 números:

                   -1ª cifra: primer número
                   -2ª cifra: segundo número
                   -3ª cifra: multiplicador

            Por ejemplo 431 serian 430 Ohmios

     -Las que la forman un número, una R y un número en este orden:

                   -1ª cifra: primer número
                   -R: es una coma decimal
                   -3ª cifra: segundo número

            Por ejemplo 8R3 serian 8,3 Ohmios
     
     -Las que la forman una R y dos números en este orden:

                   -R: se sustituye por "0,"
                   -2ª cifra: segundo numero
                   -3ª cifra: tercer numero

            Por ejemplo R27 serian 0,27 Ohmios


Luego también es importante saber los tamaños ya que de ellos dependerá la potencia que pueden disipar, los mas comunes y sus potencias entre paréntesis son: 

0603(0,0625W), 0805(0.125W) y 1206(0,25W).

 
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