(3) Resistencias fijas
La resistencia o resistor
El componente electrónico más simple por su construcción y funcionamiento y más utilizado en los aparatos electrónicos, es el conocido como resistencia o resistor.
En los aparatos electrónicos, las resistencias se encuentran en todo tipo de circuitos y su función principal es controlar el paso de la corriente.
A efectos prácticos, una resistencia no es más que un dispositivo que se utiliza para dificultar el paso de la corriente eléctrica en un circuito, provocando a su vez una caída de tensión en la misma.
Su unidad de medida es el Ohmio (Ω).
Una resistencia de 1000 ohmios ó 1000Ω, presenta una oposición a la corriente cuatro veces mayor que una de 250 ohmios ó 250Ω.
Recordemos que al circular corriente eléctrica por una resistencia, hay cierta oposición a ella. Esta oposición hace que parte de la energía eléctrica se transforme en calor alrededor de la resistencia. Este fenómeno se aprecia más en las resistencias de los hornos, estufas, planchas eléctricas, etc.
Potencia máxima
En las resistencias utilizadas en electrónica, además de su tipo, y su valor en ohmios, se debe tener en cuenta una característica adicional. Esta es la capacidad máxima para expulsar o disipar calor sin que se deteriore o destruya el elemento físico y se mide en vatios.
Las resistencias más habituales son las fijas. A este grupo pertenecen todas las resistencias que presentan un mismo valor sin que exista la posibilidad de modificarlo a voluntad. Las resistencias fijas más habituales son las de carbón. Se trata de unos pequeños componentes de forma cilíndrica formados por un material cerámico (grafito) y recubiertos por una película de pintura incorporan dos terminales para ser conectados al circuito. Tienen un valor fijo, constante, que el fabricante pone sobre la propia resistencia, con números, o con un código de colores. Son las más habituales, y se pueden ver en cualquier circuito electrónico.
Código de colores
El código de colores permite identificar fácilmente el valor en ohmios de una resistencia.
El sistema de colores resuelve dos problemas principalmente: sería demasiado difícil ver números grandes marcados en resistencias pequeñas como las de 1/4 W o si la resistencia queda en cierta posición en el circuito, se taparía este número y no se podría leer su valor.
Las bandas de colores que tienen este tipo de resistencias alrededor de su cuerpo son una solución inteligente para resolver estos problemas.
En este código, cada color corresponde a un número en particular. Hay dos códigos de colores para las resistencias de carbón. El de 4 bandas y el de 5 bandas.
Para leer el código de colores de una resistencia, ésta se debe tomar en la mano y colocar de la siguiente forma: la línea o banda de color que está más cerca del borde se coloca a la izquierda, quedando generalmente a la derecha una banda de color dorado o plateado.
En las resistencias de 4 bandas, las dos primeras bandas nos indican las primeras cifras del valor nominal y la tercera banda el multiplicador, es decir el número de ceros que tengo que añadir a las dos cifras.
La última banda indica la tolerancia de la resistencia y se indica en forma de porcentaje.
Tolerancia, valor máximo y valor mínimo.
La tolerancia o precisión significa que el valor real no es necesariamente el mismo que el nominal. Un 10% de tolerancia significa que el valor real puede ser un 10% mayor o menor que el valor que nominal. Por ejemplo, para una resistencia de 10.000 ohmios con una tolerancia del 5% se puede tener en la práctica, cualquier valor entre 9.500 y 10.500 ohmios. El 5% de 10.000 es 500. Esta tolerancia se debe a la precisión del proceso de fabricación de esas resistencias ya que las máquinas depositan una capa ligeramente mayor o menor del compuesto resistivo. Se fabrican resistencias con tolerancias del 20%, 10%, 5% (que son las más comunes), 2 %, 1%, 0,5 %, 0,1 % y más.
El coste de las resistencias sube considerablemente a medida que su precisión aumenta. Debemos utilizar por lo tanto las resistencias más económicas posibles pero que no alteren la operación del circuito. Por lo general, para los circuitos y proyectos básicos se utilizan resistencias con una tolerancia del 5 ó del 10%
EJEMPLOS
¿Cuál es el valor nominal, la tolerancia y los valores máximo y mínimo que pueden alcanzar las siguientes resistencias?
En ocasiones se suele colocar la letra K o M, en lugar de la coma, para facilitar la lectura, así se pondrá 4K7, para indicar 4,7KΩ.
Valores normalizados (comerciales)
Industrialmente no se fabrican resistencias de todos los valores, sino que existen una serie de resistencias normalizadas. A la hora de realizar un diseño, tras los cálculos del valor de la resistencia necesaria, deberemos ELEGIR la resistencia normalizada más cercana.
Puede ayudarte el vídeo de la derecha para entender porqué son unos valores y no otros. También puede ser interesante la entrada de Wikipedia sobre números preferentes en la industria.
Los valores normalizados más habituales corresponden a las series E12 (tolerancia del 10%) y E24 (tolerancia del 5%), aunque también podríamos encontrarlos en las series E48(2%) o E96(1%)
E12 (tolerancia del ±10%) son 1,0; 1,2; 1,5; 1,8; 2,2; 2,7; 3,3; 3,9; 4,7; 5,6; 6,8; 8,2 y sus múltiplos.
E24 (tolerancia del ± 5%) son 1,0; 1,1; 1,2, 1,3; 1,5; 1,6; 1,8; 2,0, 2,2; 2,4; 2,7; 3,0, 3,3; 3,6, 3,9; 4,3 , 4,7; 5,1; 5,6; 6,2, 6,8, 7,5; 8,2; 9,1 y todos sus múltiplos.
Con los valores obtenidos, aplicando los multiplicadores o divisores que se deseen se obtienen las décadas de resistencias que permiten definir los valores desde Ω hasta MΩ. Por ejemplo, un valor de 7,5 de la serie E24 se convierte en resistencias de 0,75 Ω, 7,5 Ω, 75 Ω, 750 Ω, 7,5 kΩ, 75 kΩ, 750 kΩ o 7,5 MΩ.
Actividades
(1) A partir del código de colores, calcula el valor nominal, la tolerancia el valor máximo y el valor mínimo de cada resistencia. Cuando lo tengas hecho, despliega el texto para ver la solución y verifica tus aciertos.
Resistencia 1
Amarillo: 4
Violeta: 7
Marrón: x10
Dorado: 5%
Valor nominal: 470Ω ±5%
Valor máximo: 470 + 23,5 = 493,5Ω
Valor mínimo: 470 - 23,5 = 446,5Ω
Resistencia 2
Verde: 5
Azul: 6
Marrón: x10
Dorado: 5%
Valor nominal: 560Ω ±5%
Valor máximo: 560 + 28 = 588Ω
Valor mínimo: 560 - 28 = 532Ω
Resistencia 3
Gris: 8
Rojo: 2
Negro: x1
Dorado: 5%
Valor nominal: 82Ω ±5%
Valor máximo: 82 + 4,1 = 86,1Ω
Valor mínimo: 82 - 4,1 = 77,9Ω
(2) Indica el valor nominal, la tolerancia y el valor reales máximo y mínimo de las siguientes resistencias. Identifica también si pertenecen a las series E12 o E24.
a) amarillo, violeta, amarillo, oro.
b) rojo, rojo, rojo, plata.
c) marrón, negro, negro, oro.
d) naranja, blanco, amarillo, oro.
e) verde, azul, oro, oro.
f) amarillo, naranja, rojo, oro.
(3) Con qué código de colores identificaremos los siguientes valores? Calcula los valores máximos y mínimos aceptables al medir las resistencias con el polímetro.
a) 470KΩ±5%
b) 10Ω±10%
c) 75MΩ±5%
d) 1500Ω±10%
e) 680Ω±1%
(4) CONCLUSIONES
Resumen brevemente con tus palabras el funcionamiento del código de colores.
Explica por qué crees que en la serie E24 hay justamente el doble de valores que en la serie E12.
Si el valor más alto de resistencia en la serie E24 que produce un fabricante fuera de 10MΩ, ¿cuántos valores diferentes se fabrican en esa serie?
Rueda de Resistores
Para entender mejor cómo funcionan los resistores, puedes descargar una rueda de resistores. La rueda de resistores es una actividad divertida para aprender a calcular las bandas y unidades de resistencia. La rueda puede ser muy útil al revisar el contenido de las lecciones. Imprime el documento pdf, sigue los pasos y diviértete.
Repasa la lección en vídeo
Resistencias código colores.mp4