MODULO 1 - LECCION 1: MATERIA ENERGIA ELECTRICIDAD Y SIMBOLOGIA
LECCION 1 PARTE F
RESISTENCIAS ELÉCTRICAS
La resistencia es una propiedad de
cada componente eléctrico. A veces, sus efectos serán indeseables.
Sin embargo, la resistencia se usa de
muchas maneras variadas. RESISTENCIAS son componentes fabricados para poseer valores
específicos de resistencia. Se fabrican en muchos tipos y tamaños. Cuando se
dibuja usando su representación esquemática, una resistencia se muestra como
una serie de líneas irregulares, como se ilustra en la figura 1-29.
Figura
1-29. —Tipos de resistencias
P56.
¿Cuál es el símbolo esquemático para una resistencia?
Composición
de las resistencias
Uno de los tipos más comunes de
resistencias es la composición moldeada, generalmente conocida como resistencia
de carbón. Estas resistencias se fabrican en una variedad de tamaños y formas.
La composición química de la resistencia determina su valor óhmico y es
controlada con precisión por el fabricante en el proceso de desarrollo. Se
fabrican en valores óhmicos que oscilan entre un ohmio y millones de ohmios.
El tamaño físico de la resistencia
está relacionado con su potencia nominal, que es la capacidad de la resistencia
para disipar el calor causado por la
resistencia.
Las resistencias de carbono, como
puede sospechar, tienen como ingrediente principal el elemento carbono. En la fabricación
de resistencias de carbono, rellenos o aglutinantes se agregan al carbón para
obtener varios valores de resistencias. Ejemplos de estos rellenos son arcilla,
baquelita, caucho y talco. Estos rellenos son agentes de dopaje y causan que
las características generales de conducción cambien.
Las resistencias de carbono son las
más fáciles de fabricar, de bajo costo, y tienen una tolerancia adecuada para
la mayoría de las aplicaciones eléctricas y electrónicas. Su desventaja
principal es que tienden a cambiar el valor a medida que envejecen. Otra
desventaja de las resistencias de carbono son su capacidad de manejo de
potencia limitada.
La desventaja de las resistencias de
carbono se puede superar mediante el uso de resistencias bobinadas de alambre
(fig.
1-29 (B) y (C)). Las resistencias de
alambre tienen valores muy precisos y tienen una mayor capacidad manejo de
corriente
que las resistencias de carbono. El
material que se usa con frecuencia para fabricar resistencias de alambre es la es
plata alemana que se compone de cobre, níquel y zinc. Las cualidades y
cantidades de estos elementos presentes en el alambre determinan la
resistividad del alambre. (La resistividad del alambre es la medida o capacidad
del cable para resistir la corriente. Por lo general, el porcentaje de níquel
en el alambre determina la resistividad.) Una desventaja de la resistencia
bobinada es que requiere una gran cantidad de alambre para fabricar una
resistencia de alto valor óhmico, lo que aumenta el costo. Una variación de la
resistencia de alambre proporciona una superficie expuesta al cable de
resistencia en un lado. Una toma a ajustable está conectado a ese lado. Tales
resistencias, a veces con dos o más tomas ajustables, se usan como divisores de
voltaje en fuentes de alimentación y otras aplicaciones en las que se desea “separar”
un voltaje específico.
P57.
¿Qué indica la potencia nominal de una resistencia?
P58.
¿Cuáles son las dos desventajas de las resistencias de tipo carbón?
P59.
¿Qué tipo de resistencia se debe usar para superar las desventajas de la
resistencia de carbón?
Resistencias
fijas y variables
Hay dos tipos de resistencias, FIJAS y
VARIABLES. La resistencia fija tendrá un valor y nunca cambiará (excepto a
través de la temperatura, la edad, etc.). Las resistencias mostradas en A y B
de la figura 1- 29 se clasifican como resistencias fijas. La resistencia
roscada ilustrada en B tiene varias tomas fijas y hace disponible más de un
valor de resistencia. La resistencia de contacto deslizante que se muestra en C
tiene un collar ajustable que se puede mover para utilizar cualquier
resistencia dentro del rango de valores óhmicos de la resistencia.
Hay dos tipos de resistencias
variables, uno llamado POTENCIOMETRO y el otro un REOSTATO (véanse las vistas D y E de
la figura 1-29.) Un ejemplo del potenciómetro es el control de volumen en su radio, y un ejemplo del reóstato es
el control de atenuación de las luces del tablero en un automóvil.
Hay una ligera diferencia entre ellos.
Los reóstatos suelen tener dos conexiones, una fija y la otro movible Cualquier resistencia
variable se puede llamar adecuadamente un reóstato. El potenciómetro siempre
tiene Tres conexiones, dos fijas y una
móvil. En general, el reóstato tiene un rango limitado de valores y una alta
capacidad de manejo de corriente. El potenciómetro tiene una amplia gama de
valores, pero generalmente tiene una capacidad limitada de manejo de corriente.
Los potenciómetros siempre están conectados como divisores de voltaje. (Los
divisores de voltaje se discuten en la lección 3.)
P60.
Describa las diferencias entre las conexiones del reóstato y las del
potenciómetro.
P61.
¿Qué tipo de resistencia variable debe seleccionar para controlar una gran
cantidad de corriente?
Potencia
nominal
Cuando una corriente pasa a través de
una resistencia, se desarrolla calor dentro de la resistencia. La resistencia
debe ser capaz de disipar este calor al aire circundante; de lo contrario, la
temperatura de la resistencia aumenta causando un cambio en la resistencia, o
posiblemente haciendo que la resistencia se queme.
La capacidad de la resistencia para
disipar calor depende del diseño de la resistencia misma. Esta habilidad para
disipar el calor depende de la cantidad de superficie expuesta al aire. Una
resistencia diseñada para disipar una gran cantidad de calor por lo tanto debe
tener un gran tamaño físico. La capacidad de disipación de calor de una
resistencia se mide en WATTS (esta unidad se explicará más adelante en la
lección 3). Algunos de Las clasificaciones de potencia más comunes de las
resistencias de carbono son: un octavo vatio, un cuarto vatio, medio vatio, un
vatio,
y dos vatios. En algunos de los
circuitos más modernos de hoy en día, se usan resistencias de potencia mucho
más pequeñas. A mayora potencia nominal de la resistencia en vatios mayor será el
tamaño físico. Las resistencias que disipan cantidades muy grandes de potencia
(vatios) son usualmente resistencias enrolladas de alambre. Resistencias
enrolladas con potencias de hasta 50 vatios no son infrecuentes. La Figura 1-30
muestra algunas resistencias que tienen diferentes potencias nominales. Note los
tamaños relativos de las resistencias.
Figura
1-30. — Resistencias de diferentes potencias nominales.
Sistema
de código de color estándar
En el sistema de código de color
estándar, se pintan cuatro bandas en la resistencia, como se muestra en la
figura 1-31.
Figura
1-31. —Código de colores de las resistencias.
Ejemplos
de códigos de colores.
El color de la primera banda indica el
valor del primer dígito significativo. El color de la segundo banda indica el
valor del segundo dígito significativo. La tercera banda de color representa un
multiplicador decimal por el cual los primeros dos dígitos deben multiplicarse
para obtener el valor resistivo de la resistencia.
Los colores para las bandas y sus
valores correspondientes se muestran en la Tabla 1-1.
Tabla 1-1
Código de colores estándar para las resistencias
Use los colores de ejemplo que se
muestran en la figura 1-31. Como el rojo es el color de la primera banda, el
primer dígito significativo es 2. La segunda banda es violeta, por lo tanto, el
segundo dígito significativo es 7. La tercera banda es naranja, lo que indica
que el número formado como resultado de la lectura de las dos primeras bandas
se multiplica por 1000. En este caso 27 x 1000 = 27,000 ohmios. La última banda
en la resistencia indica la tolerancia; ese es decir, la desviación óhmica
permitida por el fabricante por encima y por debajo del valor numérico indicado
por código de color de la resistencia. En este ejemplo, el color plateado
indica una tolerancia del 10 por ciento. En otras palabras, el
valor real de la resistencia puede caer dentro de un 10 por ciento por encima y
un 10 por ciento por debajo del valor indicado por el código de color. Esta
resistencia tiene un valor indicado de 27,000 ohmios. Su tolerancia es 10 por
ciento x 27,000 ohmios, o 2,700 ohmios. Por lo tanto, el valor real de la
resistencia está en algún lugar entre 24,300 ohmios y 29,700 ohmios.
Al medir resistencias, encontrará
situaciones en las que las cantidades a medir pueden ser extremadamente grande,
y el número resultante que usa la unidad básica, el ohmio, puede resultar
demasiado engorroso.
Por lo tanto, generalmente se adjunta
un prefijo de sistema métrico a la unidad básica de medida para proporcionar una
unidad manejable. Dos de los prefijos más utilizados son kilo y mega. Kilo es
el prefijo utilizado para representa mil y se abrevia K. Mega es el prefijo
utilizado para representar millones y se abrevia M.
En el ejemplo dado anteriormente, la
resistencia de 27,000 ohmios podría haberse escrito como 27 kilohms o 27 KΩ.Otros
ejemplos son: 1,000 ohmios = 1 K ohmios; 100,000 ohmios = 100 KΩ. Igualmente
1`000.000 escribe como 1 megahom o 1MΩ
Y 10’000.000 ohmios = 10MΩ
P62.
Una resistencia tiene una resistencia de 50 ohmios y una tolerancia
del 5 por ciento. ¿Cuáles son los colores de las bandas uno, dos, tres y
cuatro, respectivamente?
SIMPLIFICACIÓN DEL CÓDIGO DE COLOR. Las
resistencias son los componentes más comunes utilizados en electrónica. El
técnico debe identificar, seleccionar, verificar, eliminar y reemplazar las
resistencias. Las resistencias y los circuitos de resistivos son generalmente
las ramas más fáciles de entender de la electrónica.
El código de color de la resistencia a
veces presenta problemas a un técnico. Realmente no debería, porque una vez que
se aprende el código de color de la resistencia, debe recordarlo por el resto
de su vida.
Negro, marrón, rojo, naranja,
amarillo, verde, azul, violeta, gris, blanco: este es el orden de colores que
usted debería saberlo automáticamente.
Todavía hay una buena posibilidad de
que cometa un error en la banda de color de una resistencia. La mayoría de los
técnicos lo hacen en un momento u otro. Si
comete un error en los dos primeros colores significativos, generalmente no es
demasiado
grave. Si cometes un error en la
tercera banda, está en problemas, porque el valor va a estar en al menos 10
veces demasiado alto o demasiado bajo. Algunos puntos importantes para recordar
sobre la tercera banda son:
Cuando la tercera banda es. . .
Negro, el valor de la resistencia es
inferior a 100 ohmios.
Café, el valor de la resistencia está
en cientos de ohmios.
Rojo, el valor de la resistencia está
en miles de ohmios.
Naranja, el valor de la resistencia
está en decenas de miles de ohmios.
Amarillo, el valor de la resistencia
está en cientos de miles de ohmios.
Verde, el valor de la resistencia está
en megaohmios.
Azul, el valor de la resistencia está
en decenas de megohmios o más.
Aunque puede encontrar cualquiera de
los colores anteriores en la tercera banda, el rojo, naranja y amarillo son los
más comunes. En algunos casos, la tercera banda será de plata u oro. Multiplica
las dos primeras bandas por 0.01 si es plata y 0.1 si es oro.
La cuarta banda, que es la banda de
tolerancia, generalmente no presenta demasiado problema. Si no hay cuarta
banda, la resistencia tiene una tolerancia del 20 por ciento; una cuarta banda
plateada indica un 10 por ciento de tolerancia; y una cuarta banda dorada
indica una tolerancia del 5 por ciento. Las resistencias que se ajustan a las
especificaciones militares tienen una quinta banda. La quinta banda indica el
nivel de confiabilidad por cada 1,000 horas de operación. como sigue:
Nivel de color de quinta banda Nivel
Marrón 1.0%
Rojo 0.1%
Naranja
0.01%
Amarillo
0.001%
Para una resistencia cuya quinta banda
tiene un código de color marrón, la posibilidad de falla de la resistencia no excede el 1 por ciento por cada 1,000 horas de operación.
En equipos como las computadoras
complejas de la Marina, el nivel de confiabilidad es muy significativo. Por ejemplo,
en un equipo que contiene 10,000 resistencias naranjas en la quinta banda, no
más de una resistencia fallará durante 1,000 horas de operación. Esto es muy
buena fiabilidad.
P63.
Una resistencia de carbón tiene las siguientes bandas de color: la primera
banda es amarilla, seguida de violeta, amarillo y plata. ¿Cuál es el valor
óhmico de la resistencia?
P64.
La misma resistencia mencionada en la pregunta 63 tiene una quinta banda
amarilla. ¿Qué significa esto?
P65.
Se le entrega una resistencia para su identificación con el siguiente código de
color: la primera banda es azul, seguido de gris, verde, dorado y marrón. ¿Cuál
es el valor de la resistencia?
Algunas resistencias, tanto de alambre
como de composición, no usarán el código de color de la resistencia. Estas
resistencias tendrán el valor óhmico y la tolerancia impresos en la resistencia
misma.
