Resistor para niños
Datos para niños Resistor |
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| Tipo | Termoeléctrico Pasivo |
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| Principio de funcionamiento | Efecto Joule | |
| Invención | Georg Ohm (1827) | |
| Símbolo electrónico | ||
 CEI (Internacional) ANSI (EE. UU.) |
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| Terminales | Entrada y salida (sin polaridad) | |
Un resistor o resistencia es un pequeño componente electrónico. Su trabajo principal es controlar la cantidad de corriente eléctrica que pasa por un circuito eléctrico. Imagina que es como una válvula que regula el flujo de agua en una tubería.
A veces, las resistencias se usan para generar calor, como en las planchas o calentadores. Esto ocurre gracias a un fenómeno llamado efecto Joule. Están hechas de materiales como el carbón, que dificultan el paso de la electricidad.
La cantidad máxima de corriente y voltaje que una resistencia puede soportar depende de cuánta potencia puede liberar en forma de calor. Esto se puede saber por su tamaño. Los tamaños más comunes son de 0.25 W, 0.5 W y 1 W.
Existen resistencias especiales que puedes ajustar manualmente, como los potenciómetros. También hay otras que cambian su valor según el ambiente:
- Los termistores cambian con la temperatura.
- Los varistores cambian con el voltaje.
- Las fotorresistencias cambian con la luz.
El valor de una resistencia se mide en ohmios (Ω). Las resistencias que se venden en tiendas tienen una gran variedad de valores. Cada resistencia tiene un valor nominal y una tolerancia, que indica qué tan preciso es ese valor.
Contenido
¿Cómo funciona una resistencia en un circuito?
Las resistencias se usan en los circuitos para limitar la corriente o para establecer el valor del voltaje. Esto se basa en la Ley de Ohm. A diferencia de otros componentes, las resistencias no tienen una dirección específica para conectarse.
¿Cómo se identifican las resistencias?
Para saber las características de una resistencia, necesitamos tres datos: su valor en ohmios, la potencia máxima que puede soportar y su precisión (tolerancia). Estos datos suelen estar indicados en el cuerpo de la resistencia.
Código de colores
Las resistencias más comunes, las que parecen pequeños cilindros con cables, usan un código de colores. Este código consiste en franjas de colores pintadas en su cuerpo.
Normalmente, tienen tres, cuatro o cinco franjas. Para leerlas, debes colocar la franja de tolerancia (que suele ser plateada o dorada) a la derecha. Luego, las lees de izquierda a derecha.
- La última franja (la de la derecha) indica la tolerancia (precisión).
- La franja anterior a la de tolerancia es el multiplicador.
- Las franjas restantes (las primeras) indican las cifras del valor de la resistencia.
El valor de la resistencia se calcula leyendo las cifras como un número y luego multiplicándolo por el multiplicador. El resultado se expresa en ohmios (Ω).
| Color de la banda | Valor de la 1.a cifra significativa | Valor de la 2.a cifra significativa | Multiplicador | Tolerancia | Coeficiente de temperatura | |
| Negro | 0 | 0 | 1 | - | - | |
| Marrón | 1 | 1 | 10 | ±1 % | 100 ppm/°C | |
| Rojo | 2 | 2 | 100 | ±2 % | 50 ppm/°C | |
| Naranja | 3 | 3 | 1000 | - | 15 ppm/°C | |
| Amarillo | 4 | 4 | 10 000 | ±4 % | 25 ppm/°C | |
| Verde | 5 | 5 | 100 000 | ±0,5 % | 20 ppm/°C | |
| Azul | 6 | 6 | 1 000 000 | ±0,25 % | 10 ppm/°C | |
| Morado | 7 | 7 | 10 000 000 | ±0,1 % | 5 ppm/°C | |
| Gris | 8 | 8 | 100 000 000 | ±0.05 % | 1 ppm/°C | |
| Blanco | 9 | 9 | 1 000 000 000 | - | - | |
| Dorado | - | - | 0,1 | ±5 % | - | |
| Plateado | - | - | 0,01 | ±10 % | - | |
| Rosado | - | - | 0,001 | - | - | |
| Ninguno | - | - | - | ±20 % | - | |
¿Cómo se lee el valor de una resistencia?
Generalmente, una resistencia tiene cuatro líneas de colores. Algunas pueden tener cinco. Tomemos el ejemplo de la de cuatro líneas. Con la banda de tolerancia a la derecha, leemos las demás de izquierda a derecha:
- Las primeras dos bandas forman un número de dos cifras.
* La primera línea es el dígito de las decenas. * La segunda línea es el dígito de las unidades.
- La tercera línea es la potencia de 10 por la que se multiplica ese número.
El resultado se expresa en ohmios.
Por ejemplo:
- Primera línea: verde = 5
- Segunda línea: amarillo = 4
- Tercera línea: rojo = 100 (que es 102)
- Unimos los valores: 54. Multiplicamos por 100.
- 54 x 100 = 5400 Ω o 5.4 kΩ. Este es el valor de la resistencia.
Ejemplos de lectura de resistencias
- Una resistencia de 2.700.000 Ω (2.7 MΩ), con una tolerancia de ±10 %, se leería así (ver figura 3):
* 1.ª cifra: rojo (2) * 2.ª cifra: violeta (7) * Multiplicador: verde (100.000) * Tolerancia: plateado (±10 %)
- El valor de la resistencia en la figura 4 es de 75 Ω y tolerancia de ±2 %:
* 1.ª cifra: violeta (7) * 2.ª cifra: verde (5) * 3.ª cifra: negro (0) * Multiplicador: dorado (0.1 o 10-1) * Tolerancia: rojo (±2 %)
Codificación de resistencias de montaje superficial (SMD)
Las resistencias SMD (Surface Mount Device) son más pequeñas y se montan directamente sobre la superficie de las placas de circuito. Tienen un código numérico impreso.
Las resistencias SMD estándar usan un código de tres dígitos:
- Los primeros dos dígitos son las cifras significativas.
- El tercer dígito es el número de ceros que se añaden.
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1.ª Cifra = 1.er número
2.ª Cifra = 2.º número 3.ª Cifra = Multiplicador |
En este ejemplo la resistencia tiene un valor de:
1200 ohmios = 1,2 kΩ |
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1.ª Cifra = 1.er número
La "R" indica coma decimal 3ª Cifra = 2.º número |
En este ejemplo la resistencia tiene un valor de:
1,6 ohmios |
 |
La "R" indica coma decimal ("0,")
2ª Cifra = 2º número 3ª Cifra = 3º número |
En este ejemplo la resistencia tiene un valor de:
0,22 ohmios |
- Por ejemplo:
| "334" | 33 × 10.000 Ω = 330 kΩ |
| "222" | 22 × 100 Ω = 2,2 kΩ |
Las resistencias de menos de 100 Ω a veces se marcan con un cero al final, como "100" o "220". El cero significa que se multiplica por 1 (10 a la potencia de cero).
- Por ejemplo:
| "100" | = 10 × 1 Ω = 10 Ω |
| "220" | = 22 × 1 Ω = 22 Ω |
Si el valor es menor de 10 Ω, se usa una 'R' para indicar la posición del punto decimal.
- Por ejemplo:
| "4R7" | = 4,7 Ω |
| "0R22" | = 0,22 Ω |
Las resistencias de precisión SMD usan un código de cuatro dígitos: los primeros tres son las cifras significativas y el cuarto es la potencia de diez.
- Por ejemplo:
| "1001" | = 100 × 10 Ω = 1 kΩ |
| "1000" | = 100 × 1 Ω = 100 Ω |
A veces, se ven "000" o "0000" en los enlaces de montaje superficial. Esto significa que tienen una resistencia casi nula.
Tipos de resistencias fijas
Disposición de los cables
Las resistencias con cables pueden tenerlos saliendo de forma "axial" (en línea recta con el cuerpo) o "radial" (saliendo de un lado). También hay resistencias SMT que no tienen cables, sino que se sueldan directamente a la superficie.
Resistencia de composición de carbono
Estas resistencias tienen un cuerpo sólido de carbón con cables en los extremos. Están protegidas con pintura o plástico. Aunque todavía se fabrican, son más caras y no se usan mucho en equipos nuevos, excepto para reparar aparatos electrónicos antiguos.
Resistencia de película de carbono
Se crea una capa delgada de carbono sobre un material aislante. Luego, se corta una espiral en esta capa para formar un camino largo y estrecho por donde pasa la corriente. Son más silenciosas que las de composición de carbono y se usan en muchas aplicaciones.
Resistencias de película gruesa y fina
Las resistencias de película gruesa son muy comunes hoy en día, especialmente en los dispositivos SMD. La diferencia principal con las de película fina es cómo se aplica la capa resistiva.
- Las de película fina se hacen depositando el material resistivo en una capa muy delgada sobre un aislante.
- Las de película gruesa se hacen usando técnicas de serigrafía.
Resistencia de película metálica
Las resistencias de película metálica son muy comunes. Suelen estar cubiertas de níquel-cromo. El valor de la resistencia se ajusta cortando una espiral en el revestimiento. Son muy precisas y estables, con poco ruido.
Resistencia de óxido metálico
Están hechas de óxidos metálicos, lo que les permite funcionar a temperaturas más altas y ser más estables y confiables que las de película metálica. Se usan en aplicaciones que requieren mucha resistencia.
Resistencia bobinada
Estas resistencias se fabrican enrollando un hilo metálico (generalmente nicromo) alrededor de un núcleo de cerámica o plástico. Los extremos del hilo se sueldan a unas tapas. Están protegidas con pintura o esmalte y pueden soportar temperaturas muy altas. Las resistencias bobinadas grandes pueden manejar mucha potencia, hasta 1000 vatios o más.
Debido a su forma, pueden tener más inductancia (un efecto que puede ser indeseado) que otros tipos. Para reducir esto, el hilo se enrolla en direcciones alternas.
Resistencia de lámina metálica
Estas resistencias, desarrolladas en 1960, son muy estables y precisas. Su elemento principal es una lámina muy delgada de una aleación de cromo y níquel. Esta aleación tiene una alta resistencia eléctrica y cambia muy poco con la temperatura.
Son las resistencias más precisas y estables disponibles. Se usan en circuitos donde la exactitud es crucial, como en equipos de medición.
Elementos de medición
Un shunt es un tipo especial de resistencia que se usa para medir corrientes muy grandes. Tiene un valor muy bajo (en miliohmios) y se conecta en el circuito para que la corriente pase a través de él. Luego, se mide la pequeña caída de voltaje en el shunt para calcular la corriente total.
Resistencia de red
En aplicaciones industriales con corrientes muy altas, una resistencia de rejilla es una estructura grande de tiras de metal conectadas. Pueden ser tan grandes como un refrigerador y manejar más de 500 amperios. Se usan para frenar trenes, controlar grúas o probar generadores.
Resistencias variables
Resistencias ajustables
Algunas resistencias tienen puntos de conexión fijos que permiten cambiar su valor moviendo los cables. Otras tienen un punto de conexión que se desliza a lo largo de la resistencia, permitiendo un ajuste continuo.
Cuando se necesita ajustar el valor de la resistencia mientras el equipo está funcionando, se usa un dispositivo llamado reostato.
Potenciómetros
Un potenciómetro es una resistencia con tres terminales y un punto de contacto que se puede mover continuamente. Se controla girando un eje o moviendo un deslizador. Su nombre viene de su función como divisor de voltaje ajustable. Un uso común es el control de volumen en los aparatos de audio.
Los potenciómetros de alta precisión, llamados multivuelta, se usan en aplicaciones que requieren mucha exactitud.
Caja de décadas
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Una caja de décadas de resistencias es un aparato que contiene muchas resistencias de diferentes valores. Tiene interruptores que permiten seleccionar rápidamente el valor de resistencia deseado. Son muy precisas y se usan en laboratorios para experimentos y desarrollo, ya que facilitan cambiar y probar diferentes resistencias sin tener que soldar y desoldar.
Dispositivos especiales
Existen varios dispositivos cuya resistencia cambia con diferentes factores:
- Los termistores NTC: su resistencia disminuye mucho al aumentar la temperatura. Se usan para medir temperaturas o para evitar picos de corriente al encender equipos.
- Los humistores: su resistencia varía con la humedad.
- Las fotorresistencias: su resistencia cambia con la cantidad de luz que reciben.
La galga extensométrica, inventada en 1938, es un tipo de resistencia que cambia su valor cuando se estira o se comprime. Se pega a un objeto para medir su deformación mecánica.
Un invento más reciente usa un material especial que cambia su resistencia enormemente con la presión aplicada.
Resistencias de precisión
Las resistencias de precisión, también llamadas de lámina metálica (foil resistors), tienen un valor muy exacto, con errores mínimos (menos de 100 partes por millón). Además, su valor cambia muy poco con la temperatura. Se usan en circuitos electrónicos donde la exactitud es fundamental.
La alta precisión de estas resistencias se debe a que los materiales que las componen interactúan para mantener su estabilidad. Una lámina de metal muy fina se pega a un aislante como el vidrio o la cerámica. Cuando la temperatura aumenta, el metal se expande más que el aislante, lo que lo comprime y reduce su resistencia. Este efecto compensa el aumento de resistencia que normalmente ocurre con la temperatura, haciendo que el valor de la resistencia se mantenga casi constante.
Esta tecnología se desarrolló en varios países a partir de los años 50, buscando componentes más estables y compactos para la industria de los semiconductores.
Efecto piezorresistivo
Como se mencionó, hay una interacción entre la lámina metálica y el material de soporte. La lámina metálica actúa como una galga extensométrica, que es un sensor que cambia su resistencia eléctrica cuando se deforma.
Este principio fue descubierto en 1856 por Lord Kelvin. Él observó que al estirar o comprimir un metal, su resistencia eléctrica cambiaba. Si se estira, la resistencia aumenta; si se comprime, disminuye. Este descubrimiento abrió un nuevo campo en las mediciones.
En 1959, William T. Bean introdujo una galga extensométrica de lámina metálica para medir la deformación de materiales. Utilizaba una geometría especial y metales como el constantán o el nicromo.
La integración de todas estas propiedades (geometría, efecto Kelvin y aleaciones especiales) en un solo componente fue realizada por Zandman en 1970.
Véase también
- Efecto Joule
- Ley de Ohm
- Potencia que disipa una resistencia
