Indice
1.
Objetivos
2. Resistencias
3. Clasificación De Resistencias
Lineales
4. Clasificación de
resistencias variables
5. El galvanómetro de
d’arsonval y los multimetros
6.
Conclusiones
- Obtener información general sobre las clases,
características y usos de los
resistores. - Aprender el código de colores de la
E.I.A. ( Electronics Industries Association ) - Obtener información general sobre las clases,
construcción y usos de los
multímetros. - Aprender a montar algunos circuitos
simples. - Aprender el manejo del multímetro en la medida
de resistencias, voltajes y corrientes. - Verificar la ley de Ohm y
comparar resultados prácticos con
teóricos.
Desde el punto de vista de la resistividad , podemos
encontrar materiales
conductores (no presentan ninguna oposición al paso de la
corriente
eléctrica), aislantes (no permiten el flujo de
corriente), y resistivos (que presentan cierta resistencia).
Dentro de este último grupo se
sitúan las resistencias.
Es por esto que se fabrican un tipo de componentes llamados
resistores cuyo único objeto es proporcionar en un
pequeño tamaño una determinada resistencia,
especificada por el fabricante.
Las resistencias son componentes eléctricos pasivos en los
que la tensión instantánea aplicada es proporcional
a la intensidad de corriente que circula por ellos. Su unidad de
medida es el ohmio (Ω).
Se pueden dividir en tres grupos:
Resistencias lineales fijas: su valor de
resistencia es constante y está predeterminado por el
fabricante.
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 físicas
(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, se representa por uno de estos
símbolos:
Estas son las especificaciones técnicas
más importantes que podemos encontrar en las hojas de
características que nos suministra el
fabricante:
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,
periodos 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.
3. Clasificación De
Resistencias Lineales
La clasificación de estas resistencias se puede
hacer en base a los materiales
utilizados para su construcción, básicamente mezclas de
carbón o grafitos y materiales o aleaciones
metálicas. También se pueden distinguir distintos
tipos atendiendo a características constructivas y
geométricas. Una clasificación sería la
siguiente:
DE CARBÓN: Aglomeradas y de
capa.
METÁLICAS: De capa, de
película y 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 constitución 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 mecánica 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,
óxidos 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
química
para el caso de óxidos metálicos o por
vaporización 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 excepción de los óxidos
metálicos. Dentro de este tipo también podemos
diferenciar dos tipos: de película delgada y de
película gruesa, diferenciándose 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 discretas se pueden resumir en:
– Costo 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 Metálicas 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 generales 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 o sementadas y aisladas.
Resistencias Variables
Estas resistencias pueden variar su valor óhmico
dentro de unos límites.
Para ello se les ha añadido un tercer terminal unido a un
contacto móvil 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).
Según su función en
el circuito, estas resistencias se denominan: –
Potenciómetros: se aplican en circuitos
donde la variación de resistencia la efectúa el
usuario desde el exterior (controles de audio, video, etc.).
Trimmers, o resistencias ajustables: se diferencian de las
anteriores en que su ajuste es definitivo en el circuito donde
van aplicadas. Su acceso está limitado al personal
técnico (controles de ganancia, polarización,
etc.).
Reóstatos: son resistencias variables en
las que uno de sus terminales extremos está
eléctricamente anulado. Tanto en un potenciómetro
como un trimmer, al dejar unos de sus terminales extremos al
aire, su comportamiento
será el de un reóstato, aunque estos están
diseñados para soportar grandes corrientes.
Características técnicas
Estas son las especificaciones técnicas más
importantes que podemos encontrar en las hojas de
características que nos suministra el fabricante:
Recorrido mecánico: es el desplazamiento que limitan los
puntos de parada del cursor (puntos extremos).
Recorrido eléctrico: es la parte del desplazamiento que
proporcionan cambios en el valor de la resistencia. Suele
coincidir con el recorrido mecánico.
Resistencia nominal (Rn): valor esperado de
resistencia variable entre los límites del recorrido
eléctrico.
Resistencia residual de fin de pista (rf): resistencia
comprendida entre el límite superior del recorrido
eléctrico del cursor y el contacto B (ver figura).
Resistencia residual de principio de pista (rd): valor
de resistencia comprendida entre límite inferior del
recorrido eléctrico y el contacto A (ver figura).
Resistencia total (Rt): resistencia entre los
terminales fijos A o A' y B, sin tener en cuenta la
conexión del cursor e incluyendo la tolerancia.
Aunque a efectos prácticos se considera igual al valor
nominal (Rt=Rn).
Resistencia de contacto (rc): resistencia que presenta
el cursor entre su terminal de conexión externo y el punto
de contacto interno (suele despreciarse, al igual que
rd y rf).
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):
Linealidad o conformidad: indica el grado de acercamiento a la
ley de
variación teórica que caracteriza su
comportamiento, y es la máxima variación de
resistencia real que se puede producir respecto al valor total
(nominal) de la resistencia.
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