Conceptos de electrónica

Resistencias 

La resistencia

Es un componente pasivo, es decir no genera intensidad ni tensión en un circuito. Su comportamiento se rige por la ley de Ohm.

Su valor lo conocemos por el código de colores, también puede ir impreso en cuerpo de la resistencia directamente.

Una vez fabricadas su valor es fijo.

SíMBOLOS	UNIDAD
	O

CARACTERíSTICAS TéCNICAS GENERALES

A- Resistencia nominal.

Es el valor teórico esperado al acabar el proceso de fabricación.

B-Tolerancia.

Diferencia entre las desviaciones superior e inferior . Se da en tanto por ciento. Nos da una idea de la precisión del componente. Cuando el valor de la tolerancia es grande podemos decir que la resistencia es poco precisa, sin embargo cuando dicho valor es bajo la resistencia es más precisa.

C- Potencia nominal.

Potencia que el elemento puede disipar de manera continua sin sufrir deterioro. Los valores normalizados más utilizados son : 1/8, ¼, ½, 1, 2.....

TIPOS DE RESISTENCIAS

Fijos.

1. Aglomeradas.

1	2-3	4

2. De película de carbón.

Se enrolla una tira de carbón sobre un soporte cilíndrico cerámico.

3. De película metálica.

El proceso de fabricación es el mismo que el anterior pero la tira es una película metálica. Los metales más utilizados son Cromo, Molibdeno, Wólfram y Titanio. Son resistencias muy estables y fiables.

4. Bobinadas.

Tienen enrolladas sobre un cilindro cerámico, un hilo o cinta de una determinada resistividad.

Se utilizan las aleaciones de Ni-Cr-Al y para una mayor precisión las de Ni-Cr.

Disipan grandes potencias. Los modelos más importantes son : Cementados, vitrificados y esmaltados.

4

Variables

Componentes pasivos de tres terminales, que permiten manipular la señal que hay en un circuito (volumen de un equipo de música).

Potenciómetro de película de carbón	Potenciómetro de hilo	Símbolos del potenciómetro

Normalmente el terminal central corresponde al cursor o parte móvil del componente y entre los extremos se encuentra la resistencia.

CARACTERíSTICAS TéCNICAS

Resistencia nominal: Es el valor teórico que debe presentar en sus extremos. Se marca directamente sobre el cuerpo del componente.

Ley de variación.

Indica el tipo de variación y son:antilogaritmitos, en "S", lineal y logarítmico.

Resistencias ajustables.

Componentes pasivos de tres terminales, que son calibrados par fijar algún parámetro en el interior de los equipos, y no son accesibles al usuario.

Resistencias ajustables

El símbolo de la resistencia es:

Una resistencia también llamado resistor es un elemento que causa oposición al paso de la corriente, causando que en sus terminales aparesca una diferencia de tensión (un voltaje). En el gráfico más abajo tenemos un bombillo / foco en el paso de la corriente que sale del terminal positivo de la batería y regresa al terminal negativo. La máxima cantidad de corriente que puede pasar por una resistencia, depende del tamaño de su cuerpo.

Los valores de potencia comunes de las resistencias son: 1/4, 1/2, 1 watt, aunque hay de valores mayores. Este bombillo / foco que todos tenemos en nuestros hogares se comporta como una resistencia, pues limita el paso de la corriente, disipa calor, pero a diferencia del foco o bombillo, la resistencia no emite luz.

Las resistencias se representan con la letra R y el valor de éstas se mide en Ohmios (Ω).

Las resistencias o resistores son fabricadas principalmente de carbón y se presentan en en una amplia variedad de valores. Hay resistencias con valores de Ohmios (Ω), Kilohmios (KΩ), Megaohmios (MΩ). Estás dos últimas unidades se utilizan para representar resistencias muy grandes. A continuación se puede ver algunas equivalencias entre ellas:

• 1 Kilohmio (KΩ) = 1,000 Ohmios (Ω)
• 1 Megaohmio (MΩ) = 1,000,000 Ohmios (Ω)
• 1 Megaohmio (MΩ) = 1,000 Kilohmios (KΩ)

Para poder saber el valor de las resistencias sin tener que medirlas, existe un código de colores de las resistencia que nos ayuda a obtener  con facilidad este valor con sólo verlas. Para obtener la resistencia de cualquier elemento de un material específico, es necesario conocer algunos datos propios de éste, como son: su longitud, área transversal, resistencia específica o resistividad del material con que está fabricada.

Conductancia (inverso de la resistencia)

La recíproca (inverso) de la resistencia es la conductancia. Se representa generalmente por la letra G. Un circuito con elevada conductancia tiene baja resistencia, y viceversa.

• Una resistencia / resistor de 1 Ohmio (ohm) posee una conductancia de 1 mho.
• Una resistencia / resistor de 1000 Ohmios (ohms) posee una conductancia de 0.001 mho.

La resistencia eléctrica (R) es la oposición que ofrece un cuerpo al paso de la corriente. Es una propiedad de todos los componentes del circuito, y una magnitud esencial en electrónica, puesto que muchos componentes soportan poca corriente. Esta magnitud se mide en Ohmios (Ω), aunque en electrónica se usan más frecuentemente resistores del orden de kiloohmios (kΩ): ${\displaystyle 1k\Omega =1.000\Omega }$. La resistencia de un componente se mide con el óhmetro, multimetro o con el polímetro.

Los conductores son aquellos elementos que conducen la corriente eléctrica con relativa facilidad. Se utilizan para conectar diferentes componentes del circuito.El conductor más utilizado es el cobre. La unidad de conductividad es el siemens (S), que es el inverso de la unidad de resistencia eléctrica, el ohmio (Ω).

La mayoría de los metales son buenos conductores. La resistencia eléctrica de estos viene dada por la siguiente fórmula:

${\displaystyle R=\rho (t){l \over A}\;}$

en la que ${\displaystyle \rho (t)\;}$ es la resistividad propia de cada material que varía con la temperatura.

Resistividad de algunos materiales

Material	Resistividad a 20°C (Ω·m)
Plata	1.59 x 10-8
Cobre	1.70 x 10-8
Oro	2,44 x 10-8
Aluminio	2.82 x 10-8
Wolframio	5.52 x 10-8
Níquel	7,2 x 10-8
Hierro	9.98 x 10-8
Estaño	12 x 10-8
Acero inoxidable	71,1 x 10-8
Grafito	35.0 x 10-8

Las fórmulas para calcular la resistencia equivalente de un circuito son:

• En serie: ${\displaystyle R_{eq}=R_{1}+R_{2}+R_{3}...\,}$

• En paralelo: ${\displaystyle {\frac {1}{R_{eq}}}={\frac {1}{R_{1}}}+{\frac {1}{R_{2}}}+{\frac {1}{R_{3}}}...}$

Así, mientras que la asociación de resistencias en serie conduce a una resistencia mayor, la asociación de resistencias en paralelo conduce a una resistencia equivalente que siempre es menor que la menor de las resistencias.

Comprobación: si tenemos una resistencia de 1 Ω y otra de 999 Ω, ¿cuál será la resistencia equivalente?

${\displaystyle R_{eq}={\frac {1\cdot 999}{1+999}}={\frac {999}{1000}}=0,999\Omega }$

¿Por qué utilizar valores normalizados?.- Para unificar criterios. Sería un caos si cada fabricante sacase al mercado sus propios valores de resistencias, con los problemas de sustitución que esto supondría, por ejemplo.

Designación de valores normalizados RKM.- Para enumerar o designar los diferentes valores de una resistencia se emplea el sistema RKM, que consiste en sustituir los puntos decimales y las comas separadoras de millar, en el sistema inglés de puntuación, por sus equivalentes R (unidad) K (kilo) M (mega). Por ejemplo:

valor (ohm)	RKM
0.47 ohm	0R47
1.13 ohm	1R13
100 ohm	100R
1000 ohm	1k
4700 ohm	4k7
5360 ohm	5k36
1,270,000	1M27

OJO! para designar 0.47 ohm decimos 0R47 o bien R47, no confundir con 47R que equivale a 47 ohmios.

El concepto de tolerancia.- Para entender las series normalizadas, es necesario conocer el concepto de tolerancia. Pongamos un ejemplo. Si tenemos una resistencia de 10k 10%, queremos decir que el valor nominal (10k) está comprendido entre 10k-10% (valor mínimo) y 10k+10% (valor máximo); es decir, entre 9k y 11k. Para evitar solapamiento de valores, se construyen series que teóricamente contengan a todos los posibles valores de resistencia, y se denominan, atendiendo al número de estos valores entre 1 y 10, a las series E(N). La serie E12 son doce valores entre 1 y 10, y su tolerancia es 20%. Las series E y su tolerancia son las siguientes:

serie	tolerancia (%)
E6	40
E12	20
E24	10
E48	5
E96	2
E192	1

Tablas de valores normalizados.- Podemos construirnos las tablas de valores normalizados muy fácilmente con Excel, partiendo de la expresión matemática que define una R normal:

Las series E6, E12 y E24 se expresan con 1 decimal.
Las series E48, E96 y E192 se expresan con 2 decimales.
Los resultados se redondean por exceso (0.5 = 1)

Por ejemplo, el término nº 19 de la serie E192 vale:

Con esta expresión, hallamos la siguiente tabla Excel con los valores normalizados de Resistencias:

Tabla de valores normalizados de resistencias

40%	20%	10%	5%	2%	1%		40%	20%	10%	5%	2%	1%
E6	E12	E24	E48	E96	E192		E6	E12	E24	E48	E96	E192
1.0 1.5 2.2	1.0 1.2 1.5 1.8 2.2 2.7	1.0 1.1 1.2 1.3 1.5 1.6 1.8 2.0 2.2 2.4 2.7 3.0	1.00 1.05 1.10 1.15 1.21 1.27 1.33 1.40 1.47 1.54 1.62 1.69 1.78 1.87 1.96 2.05 2.15 2.26 2.37 2.49 2.61 2.74 2.87 3.01	1.00 1.02 1.05 1.07 1.10 1.13 1.15 1.18 1.21 1.24 1.27 1.30 1.33 1.37 1.40 1.43 1.47 1.50 1.54 1.58 1.62 1.65 1.69 1.74 1.78 1.82 1.87 1.91 1.96 2.00 2.05 2.10 2.15 2.21 2.26 2.32 2.37 2.43 2.49 2.55 2.61 2.67 2.74 2.80 2.87 2.94 3.01 3.09	1.00 1.01 1.02 1.04 1.05 1.06 1.07 1.09 1.10 1.11 1.13 1.14 1.15 1.17 1.18 1.20 1.21 1.23 1.24 1.26 1.27 1.29 1.30 1.32 1.33 1.35 1.37 1.38 1.40 1.42 1.43 1.45 1.47 1.49 1.50 1.52 1.54 1.56 1.58 1.60 1.62 1.64 1.65 1.67 1.69 1.72 1.74 1.76 1.78 1.80 1.82 1.84 1.87 1.89 1.91 1.93 1.96 1.98 2.00 2.03 2.05 2.08 2.10 2.13 2.15 2.18 2.21 2.23 2.26 2.29 2.32 2.34 2.37 2.40 2.43 2.46 2.49 2.52 2.55 2.58 2.61 2.64 2.67 2.71 2.74 2.77 2.80 2.84 2.87 2.91 2.94 2.98 3.01 3.05 3.09 3.12		3.3 4.7 6.8	3.3 3.9 4.7 5.6 6.8 8.2	3.3 3.6 3.9 4.3 4.7 5.1 5.6 6.2 6.8 7.5 8.2 9.1	3.16 3.32 3.48 3.65 3.83 4.02 4.22 4.42 4.64 4.87 5.11 5.36 5.62 5.90 6.19 6.49 6.81 7.15 7.50 7.87 8.25 8.66 9.09 9.53	3.16 3.24 3.32 3.40 3.48 3.57 3.65 3.74 3.83 3.92 4.02 4.12 4.22 4.32 4.42 4.53 4.64 4.75 4.87 4.99 5.11 5.23 5.36 5.49 5.62 5.76 5.90 6.04 6.19 6.34 6.49 6.65 6.81 6.98 7.15 7.32 7.50 7.68 7.87 8.06 8.25 8.45 8.66 8.87 9.09 9.31 9.53 9.76	3.16 3.20 3.24 3.28 3.32 3.36 3.40 3.44 3.48 3.52 3.57 3.61 3.65 3.70 3.74 3.79 3.83 3.88 3.92 3.97 4.02 4.07 4.12 4.17 4.22 4.27 4.32 4.37 4.42 4.48 4.53 4.59 4.64 4.70 4.75 4.81 4.87 4.93 4.99 5.05 5.11 5.17 5.23 5.30 5.36 5.42 5.49 5.56 5.62 5.69 5.76 5.83 5.90 5.97 6.04 6.12 6.19 6.26 6.34 6.42 6.49 5.67 6.65 6.73 6.81 6.90 6.98 7.06 7.15 7.23 7.32 7.41 7.50 7.59 7.68 7.77 7.87 7.96 8.06 8.16 8.25 8.35 8.45 8.56 8.66 8.76 8.87 8.98 9.09 9.19 9.31 9.42 9.53 9.65 9.76 9.88
E6	E12	E24	E48	E96	E192		E6	E12	E24	E48	E96	E192
40%	20%	10%	5%	2%	1%		40%	20%	10%	5%	2%	1%

Códigos de colores de 4 y 5 bandas

  Regla Nemotécnica para recordad la tabla de colores:   " MeMaNa AmaVerAzu VioGrisBla "

Carta de Códigos de Colores

Color	1ª Banda	2ª Banda	3ª Banda	Multiplicador	Tolerancia
Negro	O	O	O	1ohm
Marrón	1	1	1	10ohm	+1% (F)
Rojo	2	2	2	100ohm	+2% (G )
Naranja	3	3	3	1Kohm
Amarillo	4	4	4	10Kohm
Verde	5	5	5	100Kohm	S2 +0 5% (D)
Azul	6	6	6	1Mohm	+0.25% (C)
Violeta	7	7	7	10Mohm	+0.10% (B)
Gris	8	8	8		+0.05%
Blanco	9	9	9
Oro				0.10	+5% (J)
Plata				0.01	+10% (K)

Valores típicos para Tolerancias del 5% y 10%

10	15	22	33	47	68
11	16	24	36	51	75
12	18	27	39	56	82
13	20	30	43	62	91

Valores típicos para Tolerancias del 1% y 2%

100	147	215	316	464	681
102	150	221	324	475	698
105	154	226	332	487	715
107	158	232	340	499	732
110	162	237	348	511	750
113	165	243	357	523	768
115	169	249	365	536	787
118	174	255	374	549	806
121	178	261	383	562	825
124	182	267	392	576	845
127	187	274	402	590	866
130	191	280	412	604	887
133	196	287	422	619	909
137	200	294	432	634	931
140	205	301	442	649	953
143	210	309	453	665	976

Resistencias SMD

	1ª Cifra = 1º número 2ª Cifra = 2º número 3ª Cifra = Multiplicador	En este ejemplo la resistencia tiene un valor de: 1200 ohmios = 1K2
	1ª Cifra = 1º número La " R " indica coma decimal 3ª Cifra = 2º número	En este ejemplo la resistencia tiene un valor de: 1,6 ohmios
	La " R " indica "  0. " 2ª Cifra = 2º número 3ª Cifra = 3º número	En este ejemplo la resistencia tiene un valor de: 0.22 ohmios

Applet Interactivo

Software de Cálculo

Resistencias de Hilo o Bobinadas

Generalmente están constituidas por un soporte de material aislante y resistente a la temperatura (cerámica, esteatita, mica, etc.) alrededor del cual hay la resistencia propiamente dicha, constituida por un hilo cuya sección y resistividad depende de la potencia y de la resistencia deseadas.

En los extremos del soporte hay fijados dos anillos metálicos sujetos con un tornillo o remache cuya misión, además de fijar en él el hilo de resistencia, consiste en permitir la conexión de la resistencia mediante soldadura. Por lo general, una vez construidas, se recubren de un barniz especial que se somete a un proceso de vitrificación a alta temperatura con el objeto de proteger el hilo y evitar que las diveras espiras hagan contacto entre sí. Sobre este barniz suelen marcarse con serigrafía los valores en ohmios y en vatios, tal como se observa en esta figura. En ella vemos una resistencia de 250 Ω, que puede disipar una potencia máxima de 10 vatios.

Aquí vemos el aspecto exterior y estructura constructiva de las resistencias de alta disipación (gran potencia). Pueden soportar corrientes relativamente elevadas y están protegidas con una capa de esmalte. hilo de conexión soporte cerámico arrollamiento recubrimiento de esmalte.

Aquí vemos otros tipos de resistencias bobinadas, de diferentes tamaños y potencias, con su valor impreso en el cuerpo. La de la izquierda es de 24 Ω, 5% (inscripción: 24R 5%) La más pequeña es de 10 Ω, aunque no se aprecia su inscripción en la foto.

Resistencias químicas

Las resistencias de hilo de valor óhmico elevado necesitarían una cantidad de hilo tan grande que en la práctica resultarían muy voluminosas. Las resistencias de este tipo se realizan de forma más sencilla y económica emplenado, en lugar de hilo, carbón pulverizado mezclado con sustancias aglomerantes.

La relación entre la cantidad de carbón y la sustancia aglomerante determina la resistividad por centímetro, por lo que es posible fabricar resistencias de diversoso valores. Existen tipos de carbón aglomerado, de película de carbón y de película metálica. Normalmente están constituidas por un soporte cilíndrico aislante (de porcelana u otro material análogo) sobre el cual se deposita una capa de material resistivo.

En las resistencias, además del valor óhmico que se expresa mediante un código de colores, hay una contraseña que determina la precisión de su valor (aproximación), o sea la tolerancia anunciada por el fabricante. Esta contraseña está constituida por un anillo pintado situado en uno de los extremos del cuerpo.

En la imagen de arriba vemos resistencias de película de carbón de diferentes potencias (y tamaños) comparadas a una moneda de 25 de las antiguas pesetas (0.15 €). De izquierda a derecha, las potencias son de 1/8, ¼, ½, 1 y 2 W, respectivamente. En ellas se observan las diferentes bandas de color que representan su valor óhmico.

Aquí abajo vemos unos ejemplos de resistencias de película de carbón y de película metálica, donde se muestra su aspecto constructivo y su aspecto exterior:

https://www.electronicafacil.net/tutoriales/resistencias-fijas.php

http://electronica.ugr.es/~amroldan/asignaturas/curso03-04/cce/practicas/resistencias/codigos_colores.htm#definiciones