Resistencias

Resistencias para circuitos electrónicos

En electricidad, las resistencias cumplen una misión que ya todos conocemos, la de oponerse al paso de la corriente y transformar la energía eléctrica en calor. En unos casoseste efecto es beneficioso (resistencias calefactoras de es-

tufas y cocinas eléctricas, filamentos de lámparas incan-

descentes, etc.) y en otros perjudicial (calentamiento de

conductores y pérdida de potencia).

En los circuitos electrónicos, las resistencias cumplen un

papel mucho más especial: permiten distribuir adecuada-

mente la tensión y la corriente eléctrica en los diferentes

puntos del circuito. Para realizar esta correcta distribu-

ción se basan, en todo momento, en la ley de Ohm.

En los circuitos electrónicos, estas corrientes y tensiones

suelen ser muy pequeñas y, por tanto, las potencias que de-

ben disipar también lo serán. Estas bajas potencias permi-

ten construir las resistencias de pequeños tamaños con otro

tipo de materiales más baratos y sencillos de manejar, tales

como el carbón finamente troceado.

Tolerancia ¡le una resistencia

Como ya sabemos, la unidad de medida que caractenza a

una resistencia es el ohmio. Las resistencias se construyen

con diferentes valores óhmicos, pero, ¿son exactos los va~

lores que, según los fabricantes, poseen las resistencias?

Obtener, en un proceso de fabricación, una resistencia con

un valor exacto es muy difícil. Es más, cuanto mayor sea la

exactitud que se puede asegurar que tiene una resistencia,

mas se encarece el producto. De aquí nace el concepto de

tolerancia. Este indica los valores máximo y mínimo entre

los que estará comprendida la resistencia. Estos valores se

expresan como un porcentaje del valor en ohmios asignado

teóricamente.

Codigo de calores

La foi-ma de inscribir el valor de una resistencia, para que

sea fácilmente identificable a simple vista, es la dc utilizar

una serie de anillos de colores pintados sobre la superficie

del cuerpo de la resistencia, que, mediante un código, per-

mite cubrir toda la gama de valores de resistencias existen-

tes en el mercado

La razón de utilizar este sistema es debido a que el reduci-

do tamaño de estas impide que sobre ellas puedan inscri-

birse cifras que sean legibles.

Toma una resistencia y obsérvala. Apreciarás que existen

tres anillos de diferentes colores y un cuarto un poco mas

separado de estos. Los tres primeros anillos que vamos a

denominar: A, B y C dan la clave del valor óhmico y el

cuarto representa la tolerancia

Identificación de resistencias para montaje superficiaI (SMD)

La tendencia a reducir cada vez más el tamaño de los cir-

cuitos electrónicos ha llevado a la industria a producir re-

sistencias de pequeño tamaño conocidas por el nombre de

SMD o para montaje superficial. La característica princi-

pal de estos componentes es que se conectan directamente

a la superficie del circuito impreso a través dc soldadura,

sin necesidad de realizar taladros en la placa. Los compo-

nentes SMD hacen posible un alto grado de automatiza-

ción en la construcción de circuitos.

Para tolerancias más bajas, como por ejemplo el 1 %, se utilizan códigos con cuatro dígitos, en los que las tres primeras cifras indican los tres primeros dígitos del valor, y el cuarto dígito indica el multiplicador.

Series de resistencias normalizadas

Los valores de resistencia que se fabrican son limitados y vienen fijados por una norma, consiguiendo así reducir los costes de producción.

Cada una de las series normalizadas se corresponde con un valor de tolerancia diferente, de tal forma que cuanto menor sea la tolerancia mayor será el número de valores de la serie.

Para evitar el solapamiento de valores, se fabrican resistencias con series numéricas que contengan todos los posibles valores de resistencias.

Potencia de disipaciún de una resistencia

La misión de una resistencia en un circuito electrónico no

es precisamente la dc calentarse, pero resulta inevitable

que se produzca este fenómeno. Este calentamiento de-

penderá de la mayor o menor potencia a que esta resisten-

cia trabaje. Dicha potencia, a su vez, dependerá de los va-

lores de tensión e intensidad a que esté sometida. -

Lógicamente, cuanto mayor sea el tamaño de la resisten-

cia, mejor podrá evacuar o disipar el calor que produce. Es

por esta razón que se fabrican resistencias de varios tama-

ños. De tal forma que las resistencias aumentan de tamaño

de acuerdo con la potencia a disipar.

En el mercado existen resistencias que van desde 1/8 de

vatio (0,125 W) hasta más de lOO W

~esistencias fijas

Como su nombre indica, poseen un valor de resistencia

fijo.

Resistencias aglomeradas.

Están constituidas por una

mezcla de grafito (o carbón) y un material aislante (resma,

talco, etc.), en las proporciones adecuadas para obtener

una determinada gama de valores.

En los extremos del cilindro se colocan unos casquillos apresión donde van soldados los hilos. Por último, se recu-

bre el conjunto por una resma o se plastifica y se pintan los

colores que indicarán cl valor de la resistencia.

El inconveniente que presentan es que su valor cambia en

exceso con la temperatura, por lo que son poco empleadas.

Resistencias de película metálica. Estas resistencias son

básicamente iguales que las anteriores, con la diferencia de

que utilizan una película de una aleación metálica que las

hace muy estables con la temperatura. Con ellas se consi-

guen unas tolerancias muy bajas.

resistencias dependientes

Existen algunas aplicaciones prácticas en las que es de

gran utilidad el disponer de componentes cuya resistencia

óhmica se modifique bajo la acción de una variable física,

como la temperatura, la luz, la tensión, la presión, la trac-

ción mecánica, etc.

A) Resistencias dependientes de la temperatura

Por lo general, las resistencias fabricadas con materiales metálicos modifican su valor óhmico con la temperatura.

En la mayoría de los metales el coeficiente de temperatura es positivo, lo que significa que la resistencia tiende a aumentar un poco con la temperatura. Pues bien, se pueden fabricar resistencias a base de óxidos semiconductores que exageren esta dependencia del valor óhmico con la temperatura. De esta forma, se pueden construir resistencias con coeficiente de temperatura negativo (NTC) y resistencias con coeficiente de temperatura positivo (PTC).

Este tipo de resistencias será de gran utilidad para aplicaciones en las que sea necesario el control, la compensación, la regulación y la medida de la temperatura.

Como sus siglas nos indican (NTC, Negative Temperature Coefficient), las NTC son resistencias que poseen un coeficiente de temperatura negativo, lo que significa que su valor óhmico disminuye rápidamente cuando aumenta la temperatura.

La sensibilidad de las resistencias NTC es bastante mas

elevada que la de los termómetros y termopares conven-

cionales. Se pueden fabricar resistencias NTC que modifi-

quen su valor óhmico en varios miles de ohmios por cada

grado centígrado de temperatura, por lo que son ideales pa-

ra la construcción de termómetros de precisión en los que

sea importante la medición de pequeñas variaciones de

temperatura.

Las aplicaciones prácticas que se hacen de las resistencias

NTC son la construcción de termómetros de resistencia, la compensación térmica de instrumentos de medida, las alarmas, la construcción de sistemas de regulación y con-

trol, etc.

Al contrario que las NTC, las PTC son resistencias que

poseen un coeficiente de temperatura positivo (PTC, Posi-

tire Temperature Coefficient). Estas resistencias aumentan rápidamente su valor óhmico al aumentar la temperatura.

Extinción de arcos mediante VDR

las resistencias MDR o

magneto resistores son componentes en los que su resis-

tencia depende del valor de la inducción magnética a la

que son sometidos. Esto puede tener aplicaciones como

elementos sensibles o detectores de campos magnéticos,

detectores de proximidad magnéticos, etc. Así, por ejem-

pio, la cabeza lectora del disco duro de un ordenador per-

sonal está compuesta por un conjunto de elementos con

propiedades magnetorresistivas, de tal forma que su resis-

tencia eléctrica depende del campo magnético que las atra-

viese. Dado que las unidades de información (bits) se al-

macenan en el disco duro como si de un pequeño imán se

tratase, al pasar la cabeza lectora magnetorresistiva por en-

cima de un bit, esta varía su resistencia y puede enviar la

información leída al procesador

Por otro lado, las bandas extensiométricas modifican su

valor óhmico en función de las deformaciones y tensiones

mecánicas a las que son sometidas.