14/1/15

Componentes electrónicos - La resistencia

Saludos, lectores.

Continúo la serie de artículos sobre componentes electrónicos básicos. Esta vez le ha tocado el turno a la resistencia, un componente muy humilde pero a la vez de muchísima importancia en la electrónica. ¿Os podréis resistir a sus encantos...?

NOTA: Esta entrada está pensada para ser vista en un ordenador. Si la veis con un teléfono (con tablets no he probado) no veréis correctamente las fórmulas y os aparecerán textos extraños al final de la entrada).

La resistencia es un elemento cuyo único objetivo es limitar la cantidad de corriente eléctrica que circula por el circuito o por una rama de él. Estas que veis en la imagen de la izquierda son una muestra de las que usaremos nosotros. 

Como apunte curioso, decir que aunque su principal objetivo es reducir la cantidad de corriente (y por ende evitar meter mucha intensidad a algún componente y quemarlo) también hay resistencias especiales, de mayor tamaño, pensadas específicamente para oponer mucha resistencia al paso de la corriente. ¿Por qué? Por el llamado efecto Joule, un principio físico que establece que la energía que no puede pasar por la resistencia se disipa en forma de calor. ¿Alguien dijo un tostador o un horno...?

El valor de una resistencia se mide en ohmios, y se representa por la letra griega omega, Ω. Si os fijáis, toda resistencia tiene dibujadas una serie de bandas de colores, gracias a las cuales se puede averiguar su valor en base a un código de colores ya establecido, y que es éste:


Veamos cómo se maneja esto. Lo primero que debemos hacer es buscar una banda un poco más separada de la demás, normalmente plateada o dorada y colocar la resistencia de tal forma que se quede a la derecha. 

Las dos primeras bandas son las dos cifras de un número, que habrá que multiplicar por el número que indique el color de la tercera. En cuanto a la cuarta, indica la tolerancia, esto es, el margen de error en el que puede variar el valor, aunque para los proyectos que nosotros haremos no nos afecta. Como sé que así explicado queda muy soso, vamos con unos ejemplos para que se entienda bien...

Banda 1: Marrón -> 1
Banda 2: Negro -> 0
Banda 3: Amarillo -> x10000
Banda 4: Dorado -> 5%

Concluimos entonces que el valor de esta resistencia es de 10x10000 Ω = 100000 Ω = 100 KΩ con una tolerancia de ±5%.



Banda 1: Rojo -> 2
Banda 2: Violeta -> 7
Banda 3: Marrón -> x10
Banda 4: Dorado -> 5%

Es una resistencia de 27x10 Ω = 270 Ω con una tolerancia de ±5%.






Banda 1: Amarillo -> 4
Banda 2: Violeta -> 7
Banda 3: Verde -> x100000
Banda 4: Dorado -> 5%

Se trata de una resistencia de 47x100000 Ω = 4700000 Ω = 4700 KΩ = 4,7 MΩ con una tolerancia de ±5%.




Ya veis lo sencillo que resulta cuando se entiende. Debo decir que los ejemplos que he puesto aquí son para resistencias con 4 bandas, aunque también las hay con 5 o incluso 6 bandas. A pesar de que las más comunes son con 4, tal vez os encontréis con alguna de más bandas, así que podéis utilizar esta página para calcular el valor de vuestras resistencias.


Ahora me toca ponerme un poquito teórico... A la hora de dibujar circuitos electrónicos, la resistencia se representa como veis a la izquierda, siendo ambos símbolos equivalentes.

Cuando se montan circuitos, podemos encontrarnos con que las resistencias se colocan en serie o en paralelo. Si las colocamos en serie circulará por todas ellas la misma intensidad (provocando una caída de tensión en cada una), mientras que si se colocan en paralelo estarán al mismo voltaje (pero circularán diferentes intensidades por cada una).

¿Y si tenemos un conjunto de resistencias y queremos calcular el valor en ohmios de todo el conjunto? Se puede calcular, y según la disposición sea en serie o en paralelo se hará de una forma u otra.

A la izquierda vemos cómo se colocan resistencias en serie en un circuito y cómo se colocarían en una protoboard, y de paso refrescamos lo aprendido en el artículo anterior. Para calcular el valor del conjunto utilizamos la siguiente fórmula:$$R_t =\sum _{i = 1  }^{n  }{R_i  } = R_1 + R_2 + R_3 + ... + R_n$$O lo que es lo mismo, simplemente hay que sumar el valor de cada una de las resistencias.


  
En el caso de que la disposición sea en paralelo (ver imágenes de al lado), la cosa se complica un poco, así que esta vez voy a hacer el cálculo más detalladamente para que no os perdáis por el camino. En este caso la fórmula  para averiguar la resistencia equivalente es la que sigue: $$\frac { 1 }{ R_{ t } } =\frac { 1 }{ \sum _{ i=1 }^{ n }{R_i  }  } $$que también puede expresarse como: $$\frac { 1 }{ R_{ t } } =\frac { 1 }{ R_1 + R_2 + R_3 + ... +R_n }$$ Y para que se vea más claro haré un ejemplo paso a paso suponiendo que tengo cuatro resistencias en paralelo con los siguientes valores: $$R_1 = 68K\Omega \quad R_2 = 3.3K\Omega \quad R_3 = 470\Omega \quad R_4 = 220\Omega$$Entonces para este caso particular la fórmula se nos queda como: $$\frac { 1 }{ R_t } = \frac {1}{R_1+R_2+R_3+R_4} $$Sustituimos valores (ojo que unas resistencias están en kiloohmios y otras en ohmios, las pasamos todas a ohmios):$$\frac { 1 }{ R_t } = \frac {1}{68·10³+3.3·10³+470+220} = \frac{1}{71990}$$Ahora sólo nos falta invertir ambas fracciones:$$\left(    \frac{1}{R_t}\right)^{-1}=\left( \frac{1}{71990}\right)^{-1} \\ \\ R_t = 71990\Omega$$Finalmente, la resistencia equivalente vale 71990Ω.

Todo esto es para la resistencia "normal", y lo pongo entre comillas porque hay otros tipos de resistencias, como son los potenciómetros (resistencias que se puede modificar su valor), termistores (resistencias cuyo valor cambia con la temperatura), resistencias de flexión (que según cuánto se doblen varía su valor) o LDR (Light Dependant Resistor, resistencias cuyo valor varía con la luz). En el futuro escribiré artículos sobre alguno de estos componentes.

Y hasta aquí ha llegado este artículo, nos veremos en el siguiente.

!Sed buenos!

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