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Bogotá, 19 de abril de 2014

 

 

Nociones básicas de electrónica (parte 3)

 

Resistencia

 

La resistencia puede explicarse de la misma manera, como en un tubo, a través del cual hacemos pasar un chorro de agua, cuanto más delgado sea el tubo, ofrece mas oposición al paso del agua. De la misma forma, los alambres, en cuanto más delgados sean, mas oposición ejercerán al paso de los electrones, es decir, que presentan mayor resistencia a la corriente. Los materiales ofrecen diferentes grados de resistencia. por ejemplo: el oro es el mejor conductor de electricidad, esto quiere decir que es el que opone menos resistencia. Le sigue la plata y luego el cobre, que sin ser mal conductor, es económico, por lo tanto muy usado para fabricar conductores, como las pistas de los circuitos impresos.

La unidad de resistencia es el Ohmio. (Ω).

Un ohmio es la resistencia eléctrica que hay entre dos puntos de un conductor, al que se le aplica una  tensión de un voltio, produciendo una corriente de un amperio.

 



Aplicación de la ley de OHM

 

La ley de ohm es útil cuando deseamos calcular una corriente (si conocemos el voltaje y la resistencia), calcular un voltaje (si conocemos la corriente y la resistencia) o calcular la resistencia (si conocemos el voltaje y la corriente).

Ejemplos

I = V/R , I = 9/39

 

I = 0.23 Amperios

 

 

R = V/I , R = 3/0.3

 

R = 10 Ohmios 

 

 

V = I*R , V = 0.5*10

 

V = 5 Voltios  

 

Las resistencias o resistores

 

La resistencia  es un componente que hace oposición a la corriente. Se utilizan para limitar o controlar el paso de corriente en los circuitos. El símbolo es omega. (Ω)

Composición

Las resistencias electrónicas están hechas a partir de materiales conductores y resistivos, como carbón prensado, una película metálica y alambre, recubiertas en cerámica. Ajustando la proporción entre los componentes, se logran los valores resistivos deseados. Se tiene en cuanta la forma del resistor para efectos de alta frecuencia.

Las resistencias electronicas, además de tener un valor en ohmios, tienen una tolerancia al calor producido por el esfuerzo que realizan al oponerse a la corriente, que es medido en vatios (W). Comercialmente se utilizan valores que varían desde 1/8w, hasta 20w.

Existen dos tipos de resistencias: resistencias fijas y resistencias variables. Las resistencias fijas, como su nombre lo indica, son aquellas que traen un valor fijo de fábrica. Estas pueden tener una tolerancia entre el  5% y el 10%, de inexactitud, excepto las resistencias de precisión.

Código de colores de las resistencias

 

COLOR
1a CIFRA
2a CIFRA
MULTIPLICADOR
TOLERANCIA
 
Negro   0 1  
Marrón 1 1 10 1%
Rojo 2 2 100 2%
Naranja 3 3 1000  
Amarillo 4 4 10.000  
Verde 5 5 100.000  
Azul 6 6 1'000.000  
Violeta 7 7 10'000.000  
Gris 8 8 100'000.000  
Blanco 9 9 1000'000.000  
Plata     0.01 10%
Oro     0.1 5%
Ninguno       20%  

Jesús Díaz, uno de nuestros fieles seguidores, ha desarrollado una tabla en EXEL que permite hallar el valor de las resistencias, por medio de los colores, simplemente es poner los colores en orden, y dará el valor de la resistencias.
La manera de utiliza esta aplicación es muy sencillo, donde está el nombre del color, al dar clic sale una lista desplegable, se escogen los colores en orden y listo, automáticamente sale el valor de la resistencia. Descargue aquí esta aplicación.

El valor de una resistencia fija común puede ser afectado por la temperatura a la que esté expuesta, restándole resistencia. En los termistores la resistencia aumenta en mayor grado. Los termistores, se aplican en circuitos de control de temperatura.
Las resistencias generan un ruido blanco o de Johnson, por movimiento aleatorio de electrones, que generan corrientes pequeñas.

 

Otro tipo de resistencias son las resistencias variables, como los potenciómetros, reóstatos LDR’s y Termistores (resistencias que dependen de la temperatura).

Potenciómetros

Los potenciómetros se clasifican en logarítmicos y lineales. Los potenciómetros logarítmicos, varían exponencialmente de acuerdo al movimiento del cursor, estos generalmente se emplean para control de volumen en audio.

Los potenciómetros lineales, cambian linealmente cuando se mueve el cursor. Así; Para cada grado de aproximadamente 270 grados de giro el incremento de resistencia es el mismo.

 

La manera de identificar si un potenciómetro es logarítmico o lineal, es identificando la letra que está entes de su valor. Los que están marcados con la letra B (B20K), son lineales y los marcados con la letra A (A20K), son logarítmicos. Para verificar si realmente un potenciómetro es lineal se debe medir colocando el eje en la mitad del recorrido. Se coloca el multímetro en la escala de ohmios de valor inmediatamente superior al valor del potenciómetro y se mide entre el pin del centro y cada extremo. Si la medición es simétrica (valores iguales), entonces es un potenciómetro lineal. Los potenciómetros logarítmicos son más difíciles de conseguir. Al medirlos con su eje en la mitad del recorrido da un valor de un lado más que del otro, aproximadamente la octava parte en el lado izquierdo y el resto en el lado derecho.

Los potenciómetros son componentes electrónicos utilizados para ajustar niveles de resistencia o tensión y en casos especiales, para obtener un valor de resistencia no comercial o no predecible de antemano y llevar al circuito dentro de los límites de funcionamiento.
Los potenciómetros de ajuste evitan casi siempre la utilización de componentes de precisión en el circuito, permitiendo un ahorro en costos. Hace años era común encontrar resistencias ajustables, actualmente casi no se usan, pues se utiliza un potenciometro o reóstato dejando sin conectar uno de sus extremos.
Un potenciómetro consiste básicamente en una resistencia con una conexión intermedia y móvil. Se utilizan como divisores de tensión, o como  resistencias ajustables, cuando no se conecta uno de sus extremos.

 

Al desarmar un potenciómetro podemos ver sus diferentes partes. El cursor,  contacto móvil, consiste en un resorte de material conductor que ejerce cierta presión sobre la resistencia fija para garantizar un buen contacto eléctrico. La parte mas importante es la resistencia fija, que tiene dos terminales; la otra parte es el cursor que hace contacto con esta resistencia y está unido al terminal central, este debe hacer un buen contacto eléctrico, pero debe deslizarse muy suavemente para evitar desgastar la resistencia sobre la que se mueve, los demás elementos mecánicos permiten ensamblar todas las partes y facilitan el aislamiento entre el cursor y los restantes terminales.

 

 

Los potenciómetros en tándem, nombre que reciben también los  potenciómetros dobles, se utilizan para variar simultáneamente la tensión, o la resistencia en dos zonas del circuito o en dos circuitos diferentes. Pueden conectarse de manera que aumenten su resistencia simultáneamente o invertir las conexiones extremas de alguno de ellos para que uno aumente y otro disminuya. Son utilizados en audio para manejar los dos canales del estéreo. 
Es normal encontrar dos potenciómetros independientes desde el punto de vista eléctrico, pero accionados simultáneamente por el mismo eje. Habitualmente se utilizan en equipos estereo, de esta manera se puede variar simultáneamente el volumen de ambos canales. 

 

El potenciómetro se representa como una resistencia con dos contactos en sus extremos, entre los que se mide su resistencia nominal y una toma intermedia. Cuando la toma intermedia se desplaza manualmente, es decir por un mando de accionamiento manual y rápido se suele representar por una flecha, pero cuando se trata de un elemento de ajuste que normalmente no se vuelve a tocar una vez ajustado, se representa por un trazo.

 

Cuando el potenciómetro se utiliza como divisor de tensión, como en el caso de los controles de volumen de audio, la tensión de salida se calcula dividiendo la tensión de entrada por R y multiplicándola por R2. De esta manera se disminuye la amplitud de la señal que el preamplificador entrega al amplificador de potencia.

 

 

 

Los potenciómetros más populares son los usados como controles de tono y volumen. Sin embargo, la parte visible es en realidad el mando que permite actuar sobre el eje que mueve el cursor del potenciómetro. A este se le llama perilla.

En el pasado los potenciómetros se entregaban con un eje largo que se cortaba a la medida requerida del mando utilizado.

 

 

 

La pista de los potenciómetros puede ser de diversos materiales, esta debe ser uniforme para que la resistencia varié también de forma uniforme al mover el cursor, evitando variaciones bruscas de resistencia. La resistencia al desgaste depende de la utilización, por ejemplo; un potenciómetro  de volumen está diseñado para soportar constantes manipulaciones, sin embargo, un potenciómetro de ajuste no es sometido a trabajo pesado, por lo que es suficiente que se diseñe para soportar unas 20 manipulaciones.

 

 

No todos los potenciómetros tienen accionamiento giratorio, los hay de accionamiento longitudinal en los que el curso se desplaza en línea recta. Hay modelos de uso corriente y modelos para utilizar en consolas de mezcla profesionales, se trata normalmente de componentes de gran calidad para evitar ruidos por falsos contactos del cursor, además permiten tener una imagen gráfica de su posición, lo cual los hace ideales en los ecualizadores gráficos. A estos potenciometros se las llama faders.

 

 

Algunos conceptos básicos

 

Circuito Serie

 

En un circuito serie, la corriente tiene un solo camino y el voltaje se divide. La resistencia total es igual a la suma de las resistencias individuales:

I T = VT/RT

 

RT = R1 + R2 + R3

 

 

 

 

RT = R1 + R2 + R3

En el circuito serie, la resistencia total es mayor a cualquiera de las resistencias individuales. Además, la suma de las potencias individuales, es igual a la potencia total.
Cuando circula una corriente a través de una resistencia, se produce una caída de voltaje en ella, expresada como I x R de acuerdo a la ley de ohm.

En el circuito serie, el voltaje de divide y la suma de voltajes es:

VT = V1 + V2 + V3

Circuito paralelo

I1 = V/R1

 

I2 = V/R2

 

I3 = V/R3

 

 

 

En el circuito paralelo, la corriente toma varios caminos, por tanto, el voltaje se divide y es el mismo para todo el circuito. Es decir  (I) divide y (V) se mantiene. Además, en el circuito paralelo la resistencia total es igual al inverso de la suma de los inversos:

1/RT = 1/R1 + 1/R2 + 1/R3

La resistencia total RT es menor que cualquiera de las resistencias

La corriente se divide  tomando caminos paralelos y la corriente total es:

IT = I1 + I2 + I3

Todo circuito serie o paralelo, puede reducirse a una sola fuente de voltaje con una sola resistencia.

 

 

 

 

 

Temas relacionados: Corriente Alterna  Corriente Continua  Condensadores  Bobinas  Diodos  Transistores

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