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RESISTENCIAS
Ing. Raúl Rojas Reátegui
El estudiante podrá identificar las resistencias.
El estudiante podrá describir las principales características de las
resistencias.
El estudiante podrá demostrar el estado de las resistencias, con el
Ohmímetro.
Objetivos de aprendizaje
Se denomina resistencia o resistor al componente electrónico diseñado para
introducir una resistencia eléctrica determinada entre dos puntos de un circuito.
La unidad de medida utilizado en este componente es el Ohmio (Ω), si posee valores
grandes se acompaña de los prefijos KILO (K) o Mega (M).
Definición
LEY DE OHM
El campo eléctrico está
dirigido de las regiones de
mayor potencial a las de
menor potencial.
L EVVV ba
Resistencia eléctrica: Es una medida
de la oposición que ejerce un
material al flujo de carga a través
de él.
I
VR Unidad: Ohmio
1=1V/A
R IV Ley de Ohm
Materiales óhmicos Materiales no óhmicos
La resistencia no depende
de la caída de potencial ni
de la intensidad.
La resistencia depende de la
corriente, siendo proporcional a I.
Resistividad:
Expresa la relación entre la resistencia de un conductor y su tamaño.
A
LR Unidades de : .m
Conductividad:
Es la inversa de la resistividadA
LR
Cº20t120
: coeficiente de temperatura de la
resistividad.
Factores que afectan R
1. La temperatura T del material. Las temperaturas más altas resultan en
resistencias más altas.
2. El tipo del material. El hierro tiene más resistencia eléctrica que un
conductor de cobre geométricamente similar.
Ro
R > Ro
Ri > Rc
Cobre Hierro
3. La longitud L del material. Los materiales más largos tienen mayor resistencia.
1
L
2
2L
4. El área A de sección transversal del material. Las áreas más grandes ofrecen
MENOS resistencia.
2
A
1
2A
POTENCIA: LEY DE JOULE
1.- Energía disipada en una resistencia
RIP 2Ley de
Joule
2.- Energía absorbida o cedida por una batería
Potencia de salida: Rapidez con
la que los portadores ganan
energía eléctrica.
Potencia de entrada: Rapidez
con la que los portadores pierden
energía eléctrica a su paso por la
batería.
r II Po
2 r II Po
2
En cualquier caso P = V I, donde V es la diferencia de potencial entre
los extremos del elemento e I la corriente que lo atraviesa.
CLASIFICACIÓN DE LAS RESISTENCIAS
1. CLASIFICACIÓN SEGÚN SU VALOR:
Según este criterio de clasificación las resistencias o resistores se
denominan:
1.1. Resistencias Variable: Son aquellas cuyo valor varia por influencia
de algún agente externo como por ejemplo el movimiento mecánico
(Potenciómetros), luz (LDR), Temperatura (PTC, NTC) y el voltaje (VDR).
1.2. Resistencias Fijas: Son aquellas cuyos valores permanecen
constante a pesar de la influencia de agentes externos.
2. CLASIFICACIÓN SEGÚN SE POTENCIA:
Según este criterio de clasificación las resistencias o resistores se denominan:
2.1. Resistencias de baja Potencia: Son aquellas cuyas potencias pueden
ser: 1/16, 1/8, ¼, ½, 1, 2 y 3Watts. La potencia de la resistencia determina el
tamaño físico de una resistencia, es decir la resistencia de ¼ o 0.25 W es
más pequeña que la de ½ o 0.5W.
2.2. Resistencias de alta potencia: Son aquellas cuyas potencias son
superiores a los 2Watts.
RESISTENCIAS DE ALTA POTENCIA
RESISTENCIAS DE BAJA POTENCIA
3. CLASIFICACIÓN SEGÚN SU FORMA DE CONEXIÓN A LA PLACA IMPRESA:
Según este criterio de clasificación las resistencias o resistores se denominan:
3.1. Resistencias de agujero pasante: Son aquellas cuya conexión a la
placa impresa necesita un agujero y la fijación eléctrica con la soldadura se realiza
debajo de la resistencia
2.2. Resistencias montada en superficie: Son aquellas cuya conexión a la
placa y la fijación eléctrica con la soldadura se realiza en el mismo lado de la
resistencia
4. CLASIFICACIÓN SEGÚN SU FORMA DE ENCAPSULADO:
Según este criterio de clasificación las resistencias o resistores se denominan:
4.1. Pack de Resistencias: También denominadas resistencias integradas, tienen
diferentes tipos de encapsulados siendo los mas utilizados DIP, SIP
4.2. Resistencias tipo disco: Son aquellas encapsulado tiene forma de disco,
generalmente utilizado en termistores y varistores.
4.3. Resistencias SMT: Utilizados en componentes SMD (resistencias, condensadores
diodos, etc.)
4.4. Resistencias de agujero pasante: Son aquellas resistencias cuyos pines atraviesan
el circuito impreso.
Las resistencias de potencia pequeña, empleadas en circuitos electrónicos, van rotuladas con
un código de franjas de colores.
El valor de la resistencia lo determinan las 3
primeras líneas banda de color: La primera y
segunda línea forman las dos primeras cifras
respectivamente y la tercera el factor de
multiplicación
La cuarta línea o banda representa la tolerancia, es decir el error por defecto y exceso del
valor de R
CODIGO DE COLORES
Color de la banda
Valor de la cifra
significativa
1ra y 2da Línea
Multiplicador
3ra LíneaTolerancia
Negro 0 100 No se agreda
ceros
Marrón 1 101 1 cero ±1%
Rojo 2 102 2 Ceros ±2%
Naranja 3 103 3 Ceros
Amarillo 4 104 4 Ceros
Verde 5 105 5 Ceros ± 0,5%
Azul 6 106 6 Ceros ± 0,25%
Violeta 7 107 7 Ceros ± 0,1%
Gris 8 108 8 Ceros
Blanco 9 109 9 Ceros
Dorado - 0.1 ± 5%
Plateado - 0.01 ± 10%
Ninguno - - ± 20%
1.- REISTENCIAS EN SERIE: Dos o más resistencias se encuentran conectadas
en serie cuando al aplicar al conjunto una diferencia de potencial, todas ellas son
recorridas por la misma corriente.
CONEXIÓN SERIE / PARALELOS
La resistencia equivalente de una combinación de resistencias es el
valor de una única resistencia que, reemplazada por la combinación,
produce el mismo efecto externo.
I
VReq
V: ddp entre los extremos de la asociación
I: corriente a través de la combinación
Asociación en serie
i
ieq RR
total 1 2 3i = i = i = i
total 1 2 3V =V +V +V
2.- RESISTENCIAS EN PARALELO: Dos o más resistencias se encuentran en
paralelo cuando tienen dos terminales comunes de modo que al aplicar al
conjunto una diferencia de potencial, UAB, todas las resistencias tienen la
misma caída de tensión, UAB.
La resistencia equivalente de una combinación de resistencias es el
valor de una única resistencia que, reemplazada por la combinación,
produce el mismo efecto externo.
I
VReq
V: ddp entre los extremos de la asociación
I: corriente a través de la combinación
Asociación en paralelo
i
ieq R
1
R
1
total 1 2 3i = i + i + i
total 1 2 3V =V =V =V
a. Resistencias de hilo bobinado:
Material utilizado en la fabricación de resistencias o resistores,
que requieren potencias algo elevadas de disipación.
Mantienen su valor nominal independientemente de la
temperatura.
Están constituidas por un hilo conductor (terminal de alambre),
bobinado en forma de hélice o espiral a modo de rosca de tornillo
(película delgada de metal de alta resistencia), núcleo de
cerámica y una cubierta.
Las aleaciones empleadas en la fabricación son: Aluminio, Cobre,
Karma, Cromo-Níquel, Plata
RESISTENCIAS ESPECIALES FIJAS
b. Resistencias de película de óxido metálico (MOF):
Utilizan oxido metálico de estaño o latón.
Son utilizadas en aplicaciones donde se requiere gran
confiabilidad y pueden soportar daños mecánicos y la corrosión.
Para su fabricación de utiliza un tubo de cerámico como sustrato
sobre el cual se deposita una película de oxido metálico, para
obtener valor de resistencia más elevada, se practica una
hendidura hasta el sustrato en forma de espiral, con lo que se
logra aumentar la longitud del camino eléctrico, lo que equivale a
aumentar la longitud del elemento resistivo.
c. Resistencias de película metálica:
Estas resistencias son mas inmunes al ruido y estables que todas
las resistencias.
Utilizadas en aplicaciones que requieren mucha precisión:
aplicaciones militares, industriales, instrumentación.
Tienen un coeficiente de temperatura muy pequeño, del orden de
50 ppm/°C (partes por millón y grado Centígrado).
Soportan mejor el paso del tiempo, permaneciendo su valor en
ohmios durante un mayor período de tiempo.
Tienen cinco o seis banda de colores
d. Resistencias de metal vidriado:
Está compuesta por vidrio con polvo metálico.
Soporta sobrecargas de corriente, por su inercia térmica que le da
el vidrio que contiene su composición.
Tiene un coeficiente térmico peor, del orden de 150 a 250 ppm/°C.
Se dispone de potencias de hasta 3W.
Se dispone de estas resistencias encapsuladas en chips tipo DIL
(dual in line) o SIL (single in line).
e. Resistencias Surface Mounted Device (SMD):
Poseen un tamaño muy pequeños, con el mismo comportamiento,
pero con ahorro de espacio.
Se fabrican utilizando sustrato de aluminio y un elemento resistivo
que se vierte sobre el sustrato hasta obtener el valor deseado.
Posee tres terminales superior, inferior y lados los cuales están
fabricados con pasta de plata, níquel y estaño.
Utiliza código de marca para indicar su valor nominal debido a que
el encapsulado es muy pequeño. El código de marca está formada
por 3 o 4 números o una letra.
Código de Resistores con 3 Dígitos: Es la codificación más
comúnmente empleada. Los primeros dos números indican los dos
primeros dígitos del valor de la resistencia mientras que el tercero
nos indica la cantidad de ceros que deben agregarse a las cifras
significativas (factor de multiplicación).
10 000000 Ω = 10MΩ
Código de Resistores con 4 Dígitos: En esta codificación los primeros
3 dígitos de indican el valor numérico de la resistencia y el cuarto dígito
la cantidad de ceros que se debe poner a continuación (factor de
multiplicación).
274 00 Ω = 27.4KΩ
Codificación EIA-96: Emplea tres caracteres para indicar el valor de la
resistencia: los dos primeros son números, indican los 2 dígitos más
significativos del valor de resistencia, el tercer carácter es una letra que
indica el multiplicador (cantidad de ceros a agregar). La tolerancia es de
±1%.
CÓDIGO FACTOR DE MULTIPLICACIÓN
Z 0.001
Y o R 0.01
X o S 0.1
A 1
B o H 10
C 100
D 1 000
E 10 000
F 100 000
3300Ω = 3.3KΩ
1. POTENCIÓMETRO
Cambia su valor en un rango establecido usando un control mecánico.
Esta fabricado sobre papel baquelizado o fibra, con pistas de carbón.
La pista tiene contactos en sus extremos y un cursor conectado a un
pin que se desliza por la pista resistiva.
RESISTENCIAS ESPECIALES VARIABLES
1. Pines de conexión: Están fabricados de cobre y cubiertos
de una aleación de estaño y plomo.
2. Soporte: Es una lámina fabricada de fibra o baquelita.
3. Película de carbón: Es una película de carbón y aglutinante
lo cual permite resistir el desgaste del movimiento.
4. Soporte: Proporciona estabilidad al girar el eje, además es
el tope para limitar el giro del eje.
5. Contacto móvil: Es el que permite variar el valor de la
resistencia entre dos pines del potenciómetro.
6. Eje: Permite el movimiento del contacto móvil. Fabricado de
plástico o aluminio.
CLASIFICACIÓN DE LOS POTENCIÓMETROS
Clasificación según el tipo de eje
Potenciómetro de Mando
Se caracterizan por contar con un eje con el cual se realizan los cambios del valor de
la resistencia.
Potenciómetro de Ajuste
Se caracteriza por contar con una ranura, algunos se denominan reóstatos, trimmers.
Clasificación según el tipo de variación del valor de la resistencia
Potenciómetro Lineales
La variación del valor de la resistencia es proporcional al ángulo de giro. Es decir al
girar el eje del potenciómetro el valor de la resistencia varía un poco.
Potenciómetro logarítmicos
La resistencia depende logarítmicamente del ángulo de giro. Es decir al girar el eje
del potenciómetro el valor de la resistencia varía significativamente.
Potenciómetro Senoidales
La resistencia es proporcional al seno del ángulo de giro. Pueden tener topes de fin
de carrera.
Clasificación según el tipo de eje
Potenciómetro Rotatorios
Se controlan girando su eje.
Potenciómetro deslizante
Pose una pista recta sobre el cual hace el recorrido el eje.
Potenciómetro múltiples
Son varios potenciómetros con sus ejes coaxiales, de modo que ocupan muy poco
espacio. Se utilizaban en instrumentación, autorradios, etc.
1. TERMISTOR
Cambia su valor en un rango establecido según la temperatura.
Pueden ser de dos tipos:
Negative Temperature Coefficient (NTC)
Positive Temperature Coefficient (PTC)
RESISTENCIAS ESPECIALES VARIABLES
1. Negative Temperature Coefficient (NTC)
Al variar la concentración de portadores por
influencia de la temperatura, el valor de la
resistencia disminuye por esta razón se le
denomina de coeficiente negativo.
El NTC da origen a los dispositivos limitadores
de corriente de irrupción o termistor, son
fabricados de óxido de metal-cerámica. Estos
componentes suprimen la corriente de irrupción
alta subidas de tensión.
1. Positive Temperature Coefficient (PTC)
Al variar la concentración de portadores por
influencia de la temperatura, el valor de la
resistencia aumenta por esta razón se le
denomina de coeficiente positivo.
Son fabricados de óxido de metal-cerámica y
material semiconductor, que se deposita
sobre un par de hilos de platino paralelos, que
conformarán los terminales. La mezcla se
somete a una temperatura que puede variar
entre 1100ºC a 1400ºC.
Clasificación según el tipo de encapsulado
Termistor tipo perla: El encapsulado se asemeja a una pequeña perla
de allí el origen del nombre.
El tamaño de este tipo de termistor posee valores que varían desde
0.25mm a 1.5mm
Termistor tipo arandela: Son una variación de los termistores de disco
excepto por tener un orificio central y carece de terminales aunque está
provisto de dos caras metalizadas para establecer el contacto. Es
frecuentemente utilizado como parte de un montaje
Termistor tipo disco: Poseen forma circular que se asemeja a un disco,
de allí el nombre.
Termistor tipo chip: Estos termistores poseen tamaños que varían
desde 2mm a 2.5mm, pero existe algunos que son fabricados para
aplicaciones que requieren un tamaño muy pequeño y una respuesta muy
rápida y que pueden medir 0.5mm.
1. Light Dependent Resistor (LDR)
Resistencias cuyo valor varía de acuerdo al nivel de luz al que están expuestas.
Los materiales que posee características foto eléctricas o sensibles a la luz, más
utilizados para la fabricación de fotorresistencias son:
a. Sensibles a la luz visible
Sulfuro de Cadmio - CdS.
Seleniuro de Cadmio - CdSe.
b. Sensibles a la luz no visible
Silicio - Si .
Sulfuro de Plomo - PbS.
Seleniuro de Plomo - PbSe
RESISTENCIAS ESPECIALES VARIABLES
2. Principio de funcionamiento del LDR
Cuando incide la luz en el material fotoconductor se generan
portadores que buscan los hueco del material fotoconductor. Al haber
un mayor número de portadores, el valor de la resistencia disminuye.
Si dejamos de iluminar, los portadores fotogenerados se
recombinarán hasta volver hasta sus valores iniciales. Por lo tanto
el número de portadores disminuirá y el valor de la resistencia será
mayor.
