Año de la Integración Nacional y el Reconocimiento de Nuestra Diversidad

Transcripción

1 Año de la Integración Nacional y el Reconocimiento de Nuestra Diversidad Universidad San Luis Gonzaga de Ica Facultad: Ingeniería Mecánica y eléctrica Escuela: Ingeniería Electrónica Docente: Ing. Wilder Román Munive Investigación: Resistencias Estudiante: Pauyac Cerazo Juan Carlos Año Ciclo: IIEE-2 Curso: Dibujo Electrónico I

2 RESISTENCIA Sabemos que desde el punto de vista de la corriente eléctrica existen básicamente dos tipos de materiales, en función de la mayor o menor facilidad con la que esta circula a través de ellos : Conductores y aislantes Se llama Resistencia Eléctrica a la oposición que ofrece un material al paso de la corriente. Los componentes que en electrónica se emplean para que cumplan esta misión se denominan simplemente Resistencias. Se trata de un componente pasivo, es decir no genera intensidad ni tensión en un circuito, pero sus propiedades se aplican para controlar una tensión o corriente eléctrica. Su comportamiento se rige por la ley de Ohm. La unidad de medida de resistencia es el Ohm, y se representa por la letra. Su valor lo conocemos por el código de colores, también puede ir impreso en cuerpo de la resistencia directamente. Una vez fabricadas su valor es fijo. SIMBOLOS UNIDAD CARACTERISTICAS TÉCNICAS GENERALES A) Resistencia nominal.- Es el valor teórico esperado al acabar el proceso de fabricación.

3 B) Tolerancia.- Diferencia entre las desviaciones superior e inferior. Se da en tanto por ciento. Nos da una idea de la precisión del componente. Cuando el valor de la tolerancia es grande podemos decir que la resistencia es poco precisa, sin embargo cuando dicho valor es bajo la resistencia es más precisa. C) Potencia nominal.- Potencia que el elemento puede disipar de manera continua sin sufrir deterioro. Los valores normalizados más utilizados son : 1/8, 1/4, 1/2, 1, 2, 4, 5, 7, 10 y 20 W. TIPOS DE RESISTENCIAS Fijas: 1 Aglomeradas 2 3 Película de Carbón o Metálica 4 Bobinadas 1. Aglomeradas: Barras compuestas de grafito y una resina aglomerante. La resistencia varía en función de la sección, longitud y resistividad de la mezcla. 2. De película de carbón: Se enrolla una tira de carbón sobre un soporte cilíndrico cerámico. 3. De película metálica: El proceso de fabricación es el mismo que el anterior pero la tira es una película metálica. Los metales más utilizados son Cromo, Molibdeno, Wolframio y Titanio. Son resistencias muy estables y fiables.

4 4. Bobinadas: Tienen enrolladas sobre un cilindro cerámico, un hilo o cinta de una determinada resistividad. Se utilizan las aleaciones de Ni-Cr-Al y para una mayor precisión las de Ni-Cr. Disipan grandes potencias. Los modelos más importantes son : Cementados, vitrificados y esmaltados. 4 Los valores normalizados para resistores de aglomerado, película de carbón y película metálica, hasta una potencia de 2W son los siguientes: 1 1,2 1,5 1,8 2,2 2,7 3,3 3,9 4,7 5,6 6,8 8,2 Utilizando un factor multiplicador comprendido entre 0,1 y Ejemplos: 1,8 x = 1800 ó x 10 = 33 6,8 x = = 6M8 ó 6,8 M CODIGO DE COLORES PARA RESISTENCIAS El valor en ohmios de las resistencias de propósito general se obtiene de interpretar un código de colores que estas llevan formando bandas alrededor de su cuerpo. Cada color representa un número. El valor se lee comenzando por la banda que está mas cerca a uno de los extremos de la resistencia.

5 La primera banda es el primer dígito o cifra significativa del valor de la resistencia. La segunda banda es el segundo dígito o cifra significativa del valor de la resistencia. La tercera banda corresponde al multiplicador de Cero. La cuarta banda representa la tolerancia del valor leído de la resistencia. Hay resistencias de precisión que tienen una quinta banda. También, se pueden tener más bandas de acuerdo a ciertas indicaciones de uso, etc. Equivalencias de los colores: 1a y 2a Banda (cifra o digito) 3a Banda ( multiplicador de 0 ) Negro 0 0 Marrón 1 1 4a Banda (tolerancia) Rojo 2 2 2% Naranja 3 3 3% Amarillo 4 4 4% Verde 5 5 Azul 6 6 Violeta 7 1% Gris 8 Blanco 9 Dorado -1 5% Plateado -2 10% Sin color 20%

6 Variables Son resistencias que permiten que su valor se puede variar. Se dividen en Potenciómetros y resistores ajustables. Normalmente el terminal central corresponde al cursor o parte móvil del componente, mientras que entre los extremos se encuentra la resistencia. Potenciómetros: Se utilizan manipular la señal que hay en un circuito, a través de un eje que generalmente comunica al exterior del gabinete (volumen de un equipo de música, volt de una fuente etc). La curva de respuesta de la resistencia con respecto a la posición que tome el cursor en todo su recorrido puede ser: Logarítmica o Lineal. Potenciómetro de película de carbón Potenciómetro de hilo Símbolos del potenciómetro Potenciómetros Multivuelta: En algunas aplicaciones en las que se necesita una altísima precisión en el ajuste, no basta con la que ofrecen los otros tipos de potenciómetros. Para esas aplicaciones existen los potenciómetros Multivuelta. Están formados por un cilindro resistivo de cierta longitud sobre el que desliza longitudinalmente el cursor, movido por un husillo o tornillo sin fin actuado por el mando exterior. Gracias a esta disposición se consigue que con cada vuelta la variación de la resistencia sea muy lenta, con lo que se logra una mayor precisión.

7 Resistencias ajustables: Son resistencias que permiten ser calibradas para fijar algún parámetro en el interior de los equipos, mediante una herramienta (destornillador para calibración) y no son accesibles al usuario. Se los denomina también Pre-Set o Trimpot y lo encontramos en el comercio en la versión comun (una vuelta) o multivuelta. Su valor viene grabado sobre la cubierta. SIMBOLOS Pre-Set una vuelta Pre-Set multivuelta LEY DE OHM La intensidad de corriente que circula por un circuito eléctrico, es directamente proporcional al voltaje o tensión aplicado al circuito, e inversamente proporcional a la resistencia que ofrece dicho circuito al paso de la corriente eléctrica. Las expresiones matemáticas que cumplen con esta definición son: I = V / R V = I. R R = V / I Donde I es la intensidad o corriente, V es la tensión y R la resistencia, siendo sus unidades las siguientes: Amper A Intensidad Volt V Tension Ohm Resistencia Los múltiplos y submúltiplos más utilizados en electrónica para estas magnitudes son los siguientes:

8 Magnitud Unidad Múltiplos Submúltiplos R = Resistencia Ohm ( ) I = Intensidad V = Tension Amper (A) Volt (V) Megaohm (M ) = 10 Kiloohm (K ) = 10 Miliamper (ma)=10 Microamper (ua)=10 Milivolt (mv)=10 Microvolt (uv)=10 A A V V POTENCIA La potencia se define como el producto entre la tensión aplicada a un circuito eléctrico y la intensidad que es absorbida por este. Su unidad de medida es el vatio, y se representa por la letra W (Watt). Amper A Intensidad Volt V Tension Ohm Resistencia P = U. I Potencia I > A U > V P > W Si tenemos en cuenta además la ley de OHM, y sustituimos en la expresión anterior, podemos obtener las siguientes fórmulas: I= V= P / V P / R V / R R= P= V / I R * I P / I ² R * I ² V ² / P R * P P / I V ² / R V * I ASOCIACIÓN DE RESISTENCIAS

9 Las resistencias se pueden conectar entre si, de manera que podemos obtener las siguientes asociaciones posibles: Asociación de resistencias en serie, asociación en paralelo ó bien asociaciones entre ambas, mixtas. A continuación pasamos a detallar cada una de ellas. Resistencias en Serie Cuando se tienen N resistencias conectadas en serie la resistencia total del circuito es igual a la suma de todas las resistencias. Esto es: Ejemplo de Resistencias en Serie RT= R1 + R2 + R RN Tenemos una batería de 24V DC a cuyos terminales se conectan en Serie: una resistencia R1 de 100 R, una resistencia R2 de 100 R, y una tercera resistencia R3 de 40 R. Cuál es la resistencia Total o equivalente que se le presenta a la batería? Tenemos que RT= R1 + R2 + R3, por lo que reemplazando los valores tenemos: RT= = 240 R 240 R. Esto quiere decir que la resistencia Total o equivalente que la batería "ve" en sus terminales es de Resistencias en Paralelo La resistencia total de N número de resistencias en paralelo está dada por la siguiente ecuación: Ejemplo de Resistencia en paralelo:

10 En este caso tenemos una tensión de 9V y tres resistencias de 10K conectadas en paralelo, para calcular su valor total sera: RT= 1 / (1/ / /10000) = (0, , ,0001 = 0,0003) > 1/0,0003 = 3333,33 Cuando se tienen dos resistencias únicamente, la resistencia total es: Hay un tercer caso: Si se tienen UNICAMENTE dos resistencias y estas son IGUALES, o sea del mismo valor óhmico la forma de calcular el valor dado por ambas en paralelo es dividiendo del valor de una de ellas sobre 2. Por ejemplo: si se tienen dos resistencias de 10 ohms en paralelo se obtendrá una resistencia final de 5 Ohms : RT = 10 / 2 = 5 RT = R1 / 2 ó RT = R2 / 2

11 1. LDR La resistencia de este tipos de componentes varia en función de la luz que recibe en su superficie. Así, cuando están en oscuridad su resistencia es alta y cuando reciben luz su resistencia disminuye considerablemente. Los materiales que intervienen en su construcción son Sulfuro de Cadmio, utilizado como elemento sensible a las radiaciones visibles y sulfuro de plomo se emplean en las LDR que trabajan en el margen de las radiaciones infrarrojas. Estos materiales se colocan en encapsulados de vidrio o resina. Su uso más común se encuentra en apertura y cierre de puertas, movimiento y paro de cintas trasportadoras, ascensores, contadores, alarmas, control de iluminación... Símbolos de la LDR Aspecto físico real de las fotocélulas o LDR Las características técnicas se estudian teniendo en cuenta la variación de su resistencia en función de la luz que reciben en su superficie en lux. 2. NTC Es un componente, al igual que la PTC, que varia su resistencia en función de la temperatura. Así, cuando reciben una temperatura mayor que la de ambiente disminuye su valor óhmico y cuando es baja o de ambiente aumenta. Símbolo de la NTC Identificación por bandas de colores Aspecto físico real de una NTC

12 Suelen construirse con óxido de hierro, de cromo, de manganeso, de cobalto o de níquel. El encapsulado de este tipo de resistencia dependerá de la aplicación que se le vaya a dar. Por ello nos encontramos NTC de disco, de varilla, moldeado, lenteja, con rosca para chasis... Los fabricantes identifican los valores de las NTC mediante dos procedimientos: serigrafiado directo en el cuerpo de la resistencia, y mediante bandas de colores, semejante a las resistencias y siguiendo su mismo código, teniendo en cuenta que el primer color es el que está más cercano a las patillas del componente según se observa en la figura. Su curva característica se realiza entre dos parámetros, la resistencia y la temperatura. Sus aplicaciones más importantes están: medidas, regulación y alarmas de temperatura, regulación de la temperatura en procesos de elaboración, termostatos, compensación de parámetros de funcionamiento en aparatos electrónicos (radio, TV...). 3. PTC En este componente un aumento de temperatura se corresponde con un aumento de resistencia. Se fabrican con titanato de bario. Sus aplicaciones más importantes son: en motores para evitar que se quemen sus bobinas, en alarmas, en TV y en automóviles (temperatura del agua). El concepto de los encapsulados de las PTC se rige por los mismos criterios que una NTC, siendo sus aspectos muy parecidos a los mismos. Su curva característica se realiza entre dos parámetros, la resistencia y la temperatura. La identificación de los valores de estos dispositivos se realiza mediante franjas de colores en el cuerpo de los mismos que hacen referencia a un determinado tipo. Para deducir sus características se recurre a los catálogos de los fabricantes. Los márgenes de utilización de las NTC y PTC están limitados a valores de temperatura que no sobrepasan los 400ºC. Símbolo de la PTC Identificación por banda de colores Aspecto físico real de una PTC 4. VDR La propiedad que caracteriza esta resistencia consiste en que disminuye su valor óhmico cuando aumenta bruscamente la tensión. De esta forma bajo impulsos de tensión se comporta casi como un cortocircuito y cuando cesa el impulso posee una alta resistividad. Sus aplicaciones aprovechan esta propiedad y se usan básicamente para proteger contactos móviles de contactores, reles, interruptores.., ya que la sobre intensidad que se produce en los accionamientos disipa su energía en el varistor que se encuentra en paralelo con ellos, evitando así el deterioro de los mismos, además, como protección contra sobre tensiones y estabilización de tensiones, adaptación a aparatos de medida...

13 Símbolo de la VDR Aspecto físico real de una VDR Se utilizan en su construcción carburo de silicio, óxido de zinc, y óxido de titanio. Bibliografía: IIEE Investigado Por: Pauyac Cerazo Juan Carlos