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Desde el punto de vista de
vista de la resistividad , podemos encontrar:
• Materiales
conductores:
No presentan ninguna oposición al paso de la corriente eléctrica
•
Materiales
aislantes:
No permiten el flujo de corriente
•
Materiales
resistivos:
Presentan cierta resistencia. Dentro
de este último grupo se situan las resistencias. La unidad de medida es el
Ohm (Ω). Para valores grandes se utilizan múltiplos.
La
relación entre la resistencia de un material, la diferencia de potencial
entre sus extremos y la corriente que circula es la siguiente:
Las
resistencias pueden dividirse en tres grupos: • Resistencias
lineales fijas:
su valor de resistencia es constante.
• Resistencias
variables:
su valor de resistencia puede variar dentro de unos límites.
• Resistencias
no lineales:
su valor de resistencia varia de forma no lineal dependiendo de distintas
magnitudes fisicas (temperatura, luminosidad, etc.). RESISTENCIAS
LINEALES FIJAS
Estos
componentes de dos terminales presentan un valor nominal de resistencia
constante (determinado por el fabricante), y un comportamiento lineal.
Los
principales parámetros de las resistencias son:
•
Resistencia
nominal (Rn):
es el valor óhmico que se espera que tenga el componente.
•
Tolerancia:
es el margen de valores que rodean a la resistencia nominal y en el que se
encuentra el valor real de la resistencia. Se expresa en tanto por ciento
sobre el valor nominal. •
Potencia
nominal (Pn):
es la potencia (en vatios) que la resistencia puede disipar sin deteriorarse a
la temperatura nominal de funcionamiento.
•
Tensión
nominal (Vn):
es la tensión continua que se corresponde con la resistencia y potencia
nominal. •
Intensidad
nominal (In):
es la intensidad continua que se corresponde con la resistencia y potencia
nominal. •
Tensión
máxima de funcionamiento (Vmax):
es la máxima tensión continua o alterna eficaz que el dispositivo no puede
sobrepasar de forma continua a la temperatura nominal de funcionamiento.
•
Temperatura
nominal (Tn):
es la temperatura ambiente a la que se define la potencia nominal.
•
Temperatura
máxima de funcionamiento (Tmax):
es la máxima temperatura ambiente en la que el dispositivo puede trabajar sin
deteriorarse. La disipación de una resistencia disminuye a medida que aumenta
la temperatura ambiente en la que está trabajando. •
Coeficiente
de temperatura (Ct):
es la variación del valor de la resistencia con la temperatura.
•
Coeficiente
de tensión (Cv):
es la variación relativa del valor de la resistencia respecto al cambio de
tensión que la ha provocado. •
Estabilidad,
derivas:
representa la variación relativa del valor de la resistencia por motivos
operativos, ambientales, períodos largos de funcionamiento, o por el propio
funcionamiento. •
Ruido:
se debe a señal (o señales) que acompañan a la señal de interés y que
provoca pequeñas variaciones de tensión.
Nota:
Los valores de resistencia nominal y tolerancia estan normalizados, de tal
forma que disponemos de una gama limitada de valores y sus correspondientes
tolerancias a las que tenemos que acogernos a la hora de elegir la resistencia
necesitada. Tipos
de resistencias
•
De
carbón:
o
Aglomeradas
o
De
capa •
Metálicas:
o
De
capa
o
De
película o
Bobinadas
Resistencias
de carbón
Es
el tipo más utilizado y el material base en su construcción es el carbón o
grafito. Son de pequeño tamaño y baja disipación de potencia. Según el
proceso de fabricación y su constitucion interna, podemos distinguir:
RESISTENCIAS AGLOMERADAS También
se conocen con el nombre de "composición", debido a su constitución:
una mezcla de carbón, materia aislante, y resina aglomerante. Variando el
porcentaje de estos componentes se obtienen los distintos valores de
resistencias. Entre
sus características se puede destacar:
•
Robustez
macánica y eléctrica (sobrecarga). •
Bajos
coeficientes de tensión y temperatura. •
Elevado
nivel de ruido. •
Considerables
derivas. RESISTENCIAS DE CAPA DE CARBÓN En
este tipo de resistencias, la fabricación está basada en el deposito de la
composición resistiva sobre un cuerpo tubular formado por materiales vítreos
cerámicos.
Como características
más importantes: •
Elevado
coeficiente de temperatura. •
Soportan
mal las sobrecargas. •
Ruido
y coeficiente de tensión prácticamente nulos. •
Mayor
precisión y menores derivas que las aglomeradas. Resistencias
metálicas Estas
resistencias están constituidas por metales, oxidos y aleaciones metálicas
como material base. Según el proceso de fabricación y aplicación a la que
se destinan podemos distinguir:
RESISTENCIAS DE CAPA METÁLICA Están
constituidas por un soporte que puede ser de pirex, vidrio, cuarzo o
porcelana, sobre el que se depositan capas por reducción quimica para el caso
de óxidos metálicos o por vaprización al vacío para metales o aleaciones
metálicas. Los óxidos más utilizados son de estaño, antimonio e indio,
como metales y aleaciones de oro, platino, indio y paladio dentro del grupo de
metales preciosos. Estos componentes tienen una gran estabilidad y precisión
y un bajo nivel de ruido por lo que suelen ser utilizadas en aplicaciones
exigentes.
Entre sus
caracteristicas más importantes:
•
Rangos
reducidos de potencia y tensión. •
Estrechas
tolerancias y elevada estabilidad. •
Bajo
coeficiente de temperatura y altas temperaturas de funcionamiento. •
Reducido
nivel de ruido. RESISTENCIAS DE PELÍCULA METÁLICA La
diferencia fundamental con las anteriores está en las técnicas de fabricación
utilizadas, mediante las cuales se han conseguido integrar redes de
resistencias. Los materiales base usados en su fabricación y los cuerpos
soporte son los característicos de las resistencias metálicas, a excepcion
de los óxidos metálicos. Dentro de este tipo también podemos diferenciar
dos tipos: de película delgada y de película gruesa, diferenciandose en las
características constructivas. Las principales ventajas de estas resistencias
radica en su reducido tamaño, y sobretodo en la disponibilidad de redes de
resistencias como componente integrado. A pesar de su reducido margen de
potencia, inferior a 1/2 W, las ventajas respecto a las resistencias discreta
se pueden resumir en: Coste
menor para un mismo número de resistencias. •
Reducción
del cableado, peso y espacio en el circuito. •
Tolerancias
más ajustadas. •
Características
generales de las unidades integradas muy similares y valores nominales prácticamente
idénticos.
•
Posibilidad
de obtención de valores óhmicos distintos en función de la configuración
interna y el número de resistencias integradas. Esta
última posibilidad está ligada al tipo de encapsulado en que se presenta la
red. En la práctica los más comunes que se nos presentan son:
•
Tipo
SIL, disposición de terminales en una linea, usada también para algunos
tipos de conectores. •
Tipo
DIL, característica de los encapsulados de circuitos integrados.
Resistencias
bobinadas
En
este tipo se emplean como soportes núcleos cerámicos y vítreos, y como
materiales resistivos metales o aleaciones en forma de hilos o cintas de una
determinada resistividad, que son bobinados sobre los núcleos soporte.
Generalmente se
suele hacer una subdivisión de este tipo en bobinadas de potencia y bobinadas
de precisión, según la aplicación a la que se destinan.
Como características
genrales se pueden destacar las siguientes: •
Gran
disipación de potencias y elevadas temperaturas de trabajo. •
Elevada
precisión, variación con la temperatura y baja tensión de ruido. •
Considerables
efectos inductivos. •
Construcción
robusta. Las
resistencias bobinadas se pueden incluir en algunos de los modelos comerciales
siguientes: hilo descubierto, esmaltadas, vitrificadas,y aisladas. RESISTENCIAS
VARIABLES
Estas
resistencias pueden variar su valor dentro de unos límites. Para ello se les
ha añadido un tercer terminal unido a un contacto movil que puede desplazarse
sobre el elemento resistivo proporcionando variaciones en el valor de la
resistencia. Este tercer terminal puede tener un desplazamiento angular
(giratorio) o longitudinal (deslizante). Segun
su función en el circuito estas resistencias se denominan:
•
Potenciómetros:
Se utilizan donde la variación de resistencia la efectua el usario desde el
exterior (controles de audio, video, etc.).
•
Presets:
Estos componentes van montados en la plaqueta y normalmente el usuario no
tiene acceso a ellos. Se utilizan en los casos donde rara vez sea necesario
modificar el valor de la resistencia (controles de ganancia, polarización,
parámetros preajustados, etc.).
Los
principales parámetros de las resistencias son:
•
Resistencia
nominal (Rn):
valor esperado de resistencia variable entre los límites del recorrido.
•
Resistencia
total (Rt):
resistencia entre los extremos, sin tener en cuenta la conexión del cursor e
incluyendo la tolerancia. En la práctica se considera igual al valor nominal
(Rt=Rn).
•
Temperatura
nominal de funcionamiento (Tn):
es la temperatura ambiente a la cual se define la disipación nominal.
•
Temperatura
máxima de funcionamiento (Tmax):
máxima temperatura ambiente en la que puede ser utilizada la resistencia.
•
Potencia
nominal (Pn):
máxima potencia que puede disipar el dispositivo en servicio continuo y a la
temperatura nominal de funcionamiento.
•
Tensión
máxima de funcionamiento (Vmax):
máxima tensión continua (o alterna eficaz) que se puede aplicar a la
resistencia entre los terminales extremos en servicio continuo, a la
temperatura nominal de funcionamiento.
•
Resolución:
cantidad mínima de resistencia que se puede obtener entre el cursor y un
extremo al desplazar (o girar) el cursor. Suele expresarse en % en tensión,
en resistencia, o resolución angular.
•
Leyes
de variación:
es la característica que particulariza la variación de la resistencia
respecto al desplazamiento del cursor. Las más comunes son la ley de variación
lineal, y la logarítmica (positiva y negativa):
Nota:
Los valores de resistencia nominal y tolerancia estan normalizados, de tal
forma que disponemos de una gama limitada de valores y sus correspondientes
tolerancias a las que tenemos que acogernos a la hora de elegir la resistencia
necesitada. Ir
al principio
RESISTENCIAS
NO LINEALES
Estas
resistencias se caracterizan porque su valor ohmico, que varía de forma no
lineal, es función de distintas magnitudes físicas como puede ser la
temperatura, tensión, luz, campos magnéticos,etc.. Así estas resistencias
están consideradas como sensores. Entre
las más comunes podemos destacar las siguientes: •
Termistores
o resistencias NTC y PTC. En ellas la resistencia es función de la
temperatura. •
Varistores
o resistencias VDR. En ellas la resistencia es función de la tensión. •
Fotoresistencias
o resistencias LDR. En estas últimas la resistencia es función de la luz. TERMISTORES
En
estas resistencias, cuyo valor ohmico cambia con la temperatura, además de
las características típicas en resistencias lineales fijas como valor
nominal, potencia nominal, tolerancia, etc., que son similares para los
termistores, hemos de destacar otras:
•
Resistencia
nominal:
en estos componentes este parámetro se define para una temperatura ambiente
de 25ºC: •
Autocalentamiento:
este fenómeno produce cambios en el valor de la resistencia al pasar una
coriiente eléctrica a su traves. Hemos de tener en cuenta que tambien se
puede producir por una variación en la temperatura ambiente.
•
Factor
de disipación térmica:
es la potencia necesaria para elevar su temperatura en 1ºC. Dentra de los
termistores podemos destacar dos grupos: NTC y PTC.
RESISTENCIAS NTC Esta
resistencia se caracteriza por su disminución del valor resistivo a medida
que aumenta la temperatura, por tanto presenta un coeficiente de temperatura
negativo. Entre sus caracteristicas se pueden destacar: resistencia nominal de
10 ohmios a 2M, potencias entre 1 microvatio y 35W, coeficiente de temperatura
de -1 a -10% por ºC; y entre sus aplicaciones: regulación, compensación y
medidas de temperaturas, estabilización de tensión, alarmas, etc.
RESISTENCIAS PTC Estas,
s diferencia de las anteriores, tiene un coeficiente de temperatura positivo,
de forma que su resistencia aumentará como consecuencia del aumento de la
temperatura (aunque esto sólo se da en un margen de temperaturas).
VARISTORES
Estos
dispositivos (tambien llamados VDR) experimentan una disminución en su valor
de resistencia a medida que aumenta la tensión aplicada en sus extremos. A
diferencia de lo que ocure con las NTC y PTC la variación se produce de una
forma instantánea. Las aplicaciones más importantes de este componente se
encuentran en: protección contra sobretensiones, regulación de tensión y
supresión de transitorios.
FOTORESISTENCIAS
Estas
resistencias, también conocidas como LDR, se caracteriza por su disminución
de resistencia a medida que aumenta la luz que incide sobre ellas. Las
principales apicaciones de estos componentes: controles de ilumnación,
control de circuitos con relés, en alarmas, etc..
El
valor de potencia nominal solamente suele ir indicado en algunos tipos de
resistencias bobinadas y variables. Para su determinación tendriamos que
fijarnos en el tamaño del componente. En nuestros proyectos utilizamos
resistencias de 1/8 W salvo que se indique expresamente en el listado. Para
determinar otros parámetros como pueden ser el coeficiente de temperatura,
ruido, tensión máxima aplicable, etc., tenemos que recurrir a las hojas de
características que nos suministra el fabricante. Para nuestros proyectos, se
utilizarán resistencias comunes (de carbón) cuyos parámetros cubren
ampliamente las necesidades. CÓDIGO
DE COLORES Es
el código con el que se indica el valor nominal y tolerancia para
resistencias fijas de carbón y metálicas de capa fundamentalmente.
Tenemos que resaltar que con estos códigos lo que obtenemos es el
valor nominal de la resistencia pero no el valor real que se situará dentro
de un margen según la tolerancia del componente.
Código
de colores de cuatro bandas
Tolerancia:
sin indicación +/- 20% Para
determinar el valor de la resistencia comenzaremos por determinar la banda de
la tolerancia: oro, plata, rojo, marrón, o ningún color. Si las bandas son
de color oro o plata, está claro que son las correspondientes a la tolerancia
y debemos comenzar la lectura por el extremo contrario. Si son de color rojo o
marrón, suelen estar separadas de las otras tres o cuatro bandas, y así
comenzaremos la lectura por el extremo opuesto, 1ª cifra, 2ª cifra, número
de ceros o factor multiplicador y tolerancia, aunque en algunos casos existe
una tercera cifra significativa (ver código de 5 bandas).En caso de existir sólo
tres bandas con color, la tolerancia será de +/- 20%. La falta de esta banda
dejará un hueco grande en uno de los extremos y se empezará la lectura por
el contrario. Suele ser caracteristico que la separación entre la banda de
tolerancia y el factor multiplicativo sea mayor que la que existe entre las
demás bandas. Código
de colores de cinco bandas
Ejemplos:
En general, las resistencias que utilizaremos tienen una tolerancia de 5%
(color dorado).
Marrón-Verde-Rojo-Dorado
= 1-5-00 Ohms = 1500 Ohms 5% Amarillo-Violeta-Verde-Dorado
= 4-7-00000 Ohms = 4700000 Ohms 5% Como
el valor obtenido siempre está expresado en Ohms, si se desea conocer su
valor en alguna otra unidad se debe realizar la conversión. Para ello existe
una sencilla regla nemotécnica. Se tapa con el dedo el valor a convertir y de
ahí sale la fórmula
Ejemplos:
a)
Expresar 2200 Ohms en Kohms:
Ohms / 1000 = Kohms (1.1)
-> 2200 / 1000 = 2,2 Kohms b)
Expresar 1500000 Ohms en Mohms:
Ohms
/ 1000000 = Mohms (1.3)
-> 1500000 / 1000000 = 1,5 Mohms
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