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Todo sobre el resistor by Opiron

Están en cualquier esquema eléctrico que imagimenos porque son completamente imprescindibles en el diseño de circuitos eléctricos. En ocasiones, los diseñadores los utilizan para producir calor, en otras, para distribuir corriente y tensión de manera adecuada en un circuito. Hablamos del resistor. En el presente tutorial veremos diferentes aspectos teóricos de los resistores.

La ley de Ohm y el resistor

El resistor es un elemento eléctrico receptor, en el sentido que recibe energía eléctrica y la transforma en energía útil. El resistor se caracteriza porque se opone al paso de corriente eléctrica, propiedad a la que llamamos resistencia eléctrica. Por eso, en muchas ocasiones se hace referencia a los resistores como resistencias.

La resistencia eléctrica, junto con la corriente y la tensión, son las magnitudes básicas  eléctricas y quedan definidas según la ley de Ohm en la siguiente ecuación matemática:

La ley de Ohm,

De la ley de Ohm se deduce que la intensidad de corriente de un circuito eléctrico es directamente proporcional a la tensión e inversamente proporcional a la resistencia eléctrica.

Potencia nominal y efecto Joule

Una vez conocida la ley de Ohm podremos aplicarla cuando diseñemos circuitos, y por ejemplo elegir un resistor u otro en función de si la corriente que queremos que circule a través de los cables. Sin embargo, hay otro factor importante que viene con los resistores: la potencia máxima que puede disipar en forma de calor según el efecto Joule. El efecto Joule es el fenómeno en el que parte de la energía cinética de la corriente eléctrica que circula por un conductor se transforma en calor. Para minimizar el calor que desprende un resistor, es necesario calcular la potencia entre sus terminales.

Podemos calcular la potencia multiplicando el voltaje y la intensidad (P=I·V), pero aplicando la ley de Ohm podemos calcular la potencia en función del valor de la resistencia según la siguiente ecuación:

Cada resistor tiene una potencia nominal, por ejemplo de 1/4W, 1/8w, etc. Como muy probablemente el valor de potencia necesario que calculéis no será exactamente igual a los valores comerciales, elegid siempre uno de potencia superior, preferiblemente el doble al que hayáis calculado. Podréis observar que cuanta mayor potencia elijáis, mayor será el tamaño del resistor. Recordad, el calor no es un buen amigo de los circuitos electrónicos, ya que un exceso de calor produce las famosas chispas y humo que nos dañan los circuitos.

¿Qué tipo de resistores hay?

Como en todo, de clasificaciones hay de todos los gustos, pero por lo general podemos hacer las siguientes clasificaciones. Los podemos clasificar según su forma en:

  • THT, del inglés Through-hole-technology, son los resistores que insertamos en placas electrónicas mediante agujeros.
  • SMT, del inglés Surface-mount-technology, son resistores que se sueldan directamente en las zonas conductoras de las PCB.
Resistor THT, Resistor SMD

Resistores SMT y THT.

Los podemos clasificar según su valor en:

  • Resistores de valor fijo.
  • Resistores de valor variable.
  • Resistores especiales.
Tipos de resistores

Diferentes tipos de resistores.

Los resistores de valor fijo se caracterizan porque su valor no puede modificarse. La banda de colores que veremos más adelante es aplicable a los resistores de esta categoría.

Los resistores variables se caracterizan porque su valor puede modificarse a nuestra voluntad deslizando un cursor metálico sobre el cuerpo del componente, dentro de esta categoría estarían los reóstatos y los potenciómetros o trimmers.

Los resistores especiales cambian su valor en función de alguna variable externa. En esta categoría tenemos los sensores LDR, cuyo valor depende de la luz que incide sobre ellos. Los LDR por ejemplo están en las farolas de las ciudades para determinar cuando tienen que encenderse. Los termistores son resistores cuyo valor depende de la temperatura, en esta categoría tenemos los PTC y los NTC, y los podemos encontrar por ejemplo en las industrias y en forma de sonda para medir temperaturas de procesos industriales. El valor de los varistores o VDR depende de la tensión aplicada entre sus terminales, y en los magnetorresistores o MDR su valor es función del campo magnético aplicado perpendicularmente a su superficie.

Representación eléctrica y unidades

La unidad con la que medimos el valor de la resistencia eléctrica es el Ohm, que se representa mediante la letra griega omega Ω. Su nombre se deriva del apellido del físico Georg Simon Ohm (1789-1854). En cualquier caso, es muy común.

Los resistores se representan en los circuitos eléctricos típicamente según la norma americana, cuyo símbolo es el de la derecha de la siguiente imagen. También los podemos encontrar con el símbolo internacional, el de izquierda de la siguiente imagen:

simbolo resistor

A la izquierda, simbolo internacional del resistor, a la derecha, el simbolo americano.

¿Cómo puedo conocer el valor de un resistor a simple vista?

Imaginemos que ya hemos diseñado nuestro circuito: Sabemos si el valor que va a tener será fijo o variable, el tipo de encapsulado que tendrá e incluso la potencia que hemos pensado que tiene que disipar, así que vamos a montar el prototipo sobre la protoboard y nos damos cuenta que no sabemos distinguir el valor a simple vista.  Por suerte, esto no es problema, los resistores se componen de cuatro bandas con los que podemos identificar sus características.

Bandas de colores de resistores

Bandas de colores de resistores.

Las dos primeras bandas son los dos dígitos más significativos del valor del resistor. La tercera banda indica la potencia de 10 que tenemos que multiplicar a los dos primeros dígitos para obtener su valor. Finalmente, la cuarta banda indica la tolerancia del resistor.

Bandas de colores de resistores

Banda de colores de resistores.

Por ejemplo para el caso de un resistor cuyas bandas son:

  • Primera banda roja. El primer dígito significativo es 2.
  • Segunda banda roja. El segundo dígito significativo es 2.
  • Tercera banda marrón: A los dos primeros dígitos significativos le añadimos un cero detrás, lo que nos da 220.
  • Cuarta banda dorada, es decir tolerancia del 5%

Analizando las bandas sabemos que el valor es de 220 Ohm con una tolerancia del 5%, o sea que en realidad el valor puede oscilar entre 220±11 Ohm.

¿Cómo puedo conectarlas?

Cuando revisamos un circuito eléctrico vemos varios resistores conectados uno con otro, y todos juntos tienen un resistencia equivalente. Entonces, vamos a ver cómo pueden conectarse los resistores y como calcular la resistencia equivalente en este apartado. Los resistores se pueden conectar en serie:

Resistencias en serie, conexión resistencias

Resistores en serie.

En este caso el valor equivalente es:

Resistores en serie

Calculo para obtener la resistencia equivalente de resistencias en serie.

También las podemos conectar en paralelo, cuya representación sería la siguiente:

Resistores en paralelo

Resistores en paralelo.

Cuando tenemos los resistores conectados en paralelo, la resistencia equivalente se corresponde con la siguiente ecuación:

Resistores en paralelo

Calculo para obtener la resistencia equivalente de resistencias en paralelo.

Luego podemos complicar las cosas con redes de resistores más complejas, pero ¡estas son las reglas básicas a seguir!

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