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El Resistor
El componente electrónico más simple por su construcción y funcionamiento y más utilizado en los aparatos electrónicos, es el conocido como resistor o resistencia.
El término resistencia, considerado en un sentido general, es la oposición que se presenta a una acción. En electricidad y electrónica, resistencia es la oposición al paso de la corriente eléctrica.
Existen muchos aparatos en donde se utilizan resistores para convertir energía eléctrica en energía calorífica. Es el caso de las estufas, los hornos, las planchas, los calentadores de agua, etc.
En los aparatos electrónicos, los resistores se encuentran en todo tipo de circuitos y su función principal es controlar el paso de la corriente.
Aspecto físico y símbolo de los resistores
En la figura se puede observar el aspecto físico de los tipos más comunes de resistores utilizados en los aparatos electrónicos y los símbolos con los cuales se representan en los diagramas o planos.
Todo circuito electrónico se representa por medio de un plano llamado diagrama esquemático. A todos los elementos de los circuitos, o sean los componentes, se les ha asignado un símbolo que los representa en los diagramas.
Ese símbolo se hace necesario para simplificar la elaboración de los planos, ya que de otra forma, sería prácticamente imposible dibujar todos los elementos de acuerdo a su forma física real.
Unidad de medida
Así como la distancia se mide en metros y el peso en gramos, la mayor o menor oposición al paso de la corriente que se produce en un resistor se mide en ohmios. Decimos entonces que la unidad de medida para los resistores es el OHMIO.
Para simplificar los diagramas y las fórmulas, este parámetro se representa con la letra Ω (omega), del alfabeto griego. El nombre de esta unidad se adoptó como un homenaje a George Simon Ohm, físico inglés, quien descubrió la Ley de Ohm, una de las leyes básicas de la electricidad y la electrónica.
Un resistor de 1000 ohmios ó 1000Ω, presenta una oposición a la corriente cuatro veces mayor que uno de 250 ohmios ó 250Ω.
Como los resistores utilizados en electrónica tienen valores comprendidos entre menos de 1 ohmio y varios millones de ohmios, encontramos que no es fácil mostrar en un diagrama todos los ceros que tiene un resistor de alto valor. Escribir 220.000 ohmios o 10.000.000 ohmios puede ser difícil. Para resolver el problema, se utilizan los términos Kilo y Mega con sus respectivas letras K y M para indicar los múltiplos de miles y millones. La letra K significa mil unidades y equivale a tres ceros (000) después del primer número. La letra M significa un millón de unidades y equivale a seis ceros (000000) después del primer número.
Así, en cambio de escribir 22.000 ohmios escribimos 22 Kohm o simplemente 22KΩ. Este valor se puede leer como 22 Kiloohmios o simplemente como 22K. Para escribir 5.600.000 ohmios se puede indicar como 5.6 MΩ y se lee como 5 punto 6 Megas.
Ejemplos: 47KΩ serían 47.000Ω o 47Kiloohmios, 10MΩ serían 10.000.000Ω o 10 Megaohmios. Cómo se descifraría un resistor de 4.7KΩ? Es sencillo, corremos el punto decimal tres puestos quedando 4.700Ω
Otros parámetros de los resistores
Recordemos que al circular corriente eléctrica por un resistor, hay cierta oposición a ella. Esta oposición hace que parte de la energía eléctrica se transforme en calor alrededor del resistor. Este fenómeno se aprecia más en los resistores de los hornos, estufas, planchas eléctricas, etc.
En los resistores utilizados 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.
En la mayoría de los circuitos electrónicos se utilizan resistores de bajo vatiaje como las de 1/8, 1/4, 1/2, 1 y 2 vatios. En las etapas de salida de los amplificadores de alta potencia, es común encontrar resistores de vatiajes altos como 5, 10, 15, 20 y 50 vatios. El tamaño físico de los resistores depende del vatiaje siendo las más grandes las de mayor valor.
Tipos de resistores
Los resistores están construidos con diferentes materiales resistivos, en diversos tipos, formas y tamaños dependiendo de su aplicación y se clasifican en dos grandes grupos, resistores fijos y resistores variables.
Resistores fijos
A este grupo pertenecen todas los resistores que presentan un mismo valor sin que exista la posibilidad de modificarlo a voluntad.
De acuerdo con su material de construcción los resistores fijos se clasifican en dos grandes grupos principales:
- Carbón
- alambre
Resistores de carbón
Hay dos tipos de resistores fijos de carbón, los aglomerados y los de capa o película. En los aglomerados, el elemento resistivo es una masa homogénea de carbón, mezclada con un elemento aglutinante y fuertemente prensada en forma cilíndrica. Los terminales se insertan en la masa resistiva y el conjunto se recubre con una resina aislante de alta disipación térmica.
Existe otro método de fabricación de los resistores de carbón que consiste en recubrir un tubo o cilindro de porcelana con una capa o película de carbón, o haciendo una ranura en espiral sobre la porcelana y recubriéndola luego con la película de carbón, quedando parecida a una bobina. Estas son los resistores de bajo vatiaje como las de 1/8, 1/4, 1/3, 1/2, 1 y 2 vatios.
Resistores de alambre
Se construyen con un alambre de aleación de níquel y cromo u otro material con características eléctricas similares. El alambre se enrolla sobre un soporte aislante de cerámica y luego se recubre con una capa de esmalte vítreo, con el fin de proteger el alambre y el resistor contra golpes y corrosión.
Son resistores hechos para soportar altas temperaturas sin que se altere su valor. Por tanto, corresponden a los vatiajes altos como 5, 10, 20, 50 y más vatios.
El código de colores
Muchas veces nos habremos preguntado porqué algunos resistores tienen unas bandas o líneas de colores alrededor de su cuerpo. Estas bandas tienen un significado específico determinado por un código especial llamado el código de colores.
Para los resistores de alambre o de carbón de 1 vatio en adelante es fácil escribir el valor en su cuerpo, pero para los resistores más pequeñas es muy difícil hacerlo ya que su tamaño lo impide.
Para los resistores pequeñas de carbón y película de carbón, que son las más utilizadas en los circuitos electrónicos, existe un método de identificación muy versátil llamado el código de colores. Este método, que utiliza tres, cuatro o cinco líneas de colores pintadas alrededor del cuerpo del resistor, sirve para indicar su valor en Ohmios y su precisión.
El sistema de las líneas de colores resuelve dos problemas principalmente:
- Sería demasiado difícil ver números grandes marcados en resistores pequeños. Por ejemplo: 1.000.000 ohmios en un resistor de 1/4 de vatio no se vería muy bien.
- Si el resistor queda en cierta posición en el circuito, no sería visible este número y no se podría leer su valor.
Las bandas de colores que tienen este tipo de resistores alrededor de su cuerpo, parece que resuelven todos estos problemas. En este código, cada color corresponde a un número en particular. Hay dos códigos de colores para los resistores de carbón. El de 3 o 4 bandas y el de 5 bandas.
Para leer el código de colores de un resistor, 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 el sistema de tres o cuatro bandas, el color de la primera banda es el primer número, el segundo color es el número siguiente, el tercer color es el número de ceros o multiplicador, y la cuarta línea o banda es la tolerancia o precisión. El concepto de tolerancia lo explicaremos más adelante.
Cuando leemos el código de colores debemos recordar:
- La primera banda representa la primera cifra.
- La segunda banda representa la segunda cifra.
- La tercera banda representa el número de ceros que siguen a los dos primeros números. (Si la tercera banda es negra no hay ceros en el número, si esta banda es dorada se divide por 10 y si esta banda es plateada se divide por 100).
- La cuarta banda representa la tolerancia. Esta es usualmente dorada que representa un 5%, plateada que es del 10%, café o marrón indica el 1%, el rojo indica un 2% y si no tiene banda es del 20%.
Para comprender mejor este sistema, en la figura tenemos varios ejemplos de utilización.
El código de las cinco bandas se utiliza para resistores de precisión así:
- La primera banda representa la primera cifra.
- La segunda banda representa la segunda cifra.
- La tercera banda representa la tercera cifra.
- La cuarta banda representa el número de ceros que siguen a los tres primeros números. (Si la cuarta banda es negra no hay ceros en el número, si esta banda es dorada se divide por 10 y si esta banda es plateada se divide por 100).
- La quinta banda representa la tolerancia. El café o marrón indica el 1%, el rojo indica un 2% y si es verde tiene una tolerancia del 0.5%.
En los resistores de 6 bandas, la ultima banda especifica el coeficiente térmico expresado en ppm/ºC (partes por millón por cada grado Centígrado). Este valor determina la estabilidad resistiva a determinada temperatura.
Es muy importante practicar mucho con este código hasta que se aprenda de memoria ya que los resistores que lo utilizan se encuentran en todo tipo de circuitos. Si tenemos que consultar un libro o manual cada vez que tengamos que identificar un resistor, vamos a perder mucho tiempo. Después de algún tiempo de trabajar en electrónica, este código se hace tan familiar que ya se identifica un resistor con sólo mirar brevemente su combinación de colores.
Tolerancia
Se ha mencionado que la cuarta banda indica la tolerancia del resistor. Esta tolerancia o precisión significa que el valor real no es necesariamente el mismo que indica el código. Un 10% de tolerancia significa que el valor real puede ser un 10% mayor o menor que el valor que indica el código.
Por ejemplo, para un resistor 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 esos resistores ya que las máquinas depositan una capa ligeramente mayor o menor del compuesto resistivo.
Se fabrican resistores con tolerancias del 20%, 10%, 5% (que son las más comunes), 2 %, 1%, 0.5 %,0.1 % y más.
El costo de los resistores sube considerablemente a medida que su precisión aumenta. Por lo general, para los circuitos y proyectos basicos se utilizan resistores con una tolerancia del 5%.
Valores normalizados para los resistores
Los resistores de carbón se fabrican en ciertos valores llamados preferidos o normalizados. Esto se debe a que sería imposible tener resistores en todos los valores posibles y no se justifica en la mayoría de los circuitos electrónicos tenerlos.
Los valores normalizados son 1, 1.1, 1.2, 1.3, 1.5, 1.6, 1.8, 2, 2.2, 2.4, 2.7, 3, 3.3, 3.6, 3,9, 4.3, 4.7, 5.1, 5.6, 6.2, 6.8, 7.5, 8.2 y 9.1 y en todos sus múltiplos.
Estos valores son los que tienen los resistores que se encuentran en el mercado en los almacenes o distribuidores especializados y que se utilizan para toda clase de circuitos electrónicos. Así tenemos resistores de 1KΩ, 10KΩ, 430KΩ, 82KΩ, 33Ω, etc.
Herramientas online
- Calculador código de color 4 bandas
- Calculador código de color 5 bandas
- Calculador código de color 6 bandas
- Calculador del valor estándar
Resistores variables
Son aquellos resistores cuyo valor en ohmios puede ser variado dentro de un rango ya sea de forma manual o mediante algún estímulo externo tal como la luz, el calor, el sonido, el voltaje, etc.
Los potenciómetros
Los potenciómetros son resistores variables ampliamente utilizados cuyo valor en ohmios se puede ajustar a voluntad por medio de un eje o tomillo. En la figura podemos observar los principales tipos de potenciómetros empleados en estos circuitos.
La aplicación más conocida de los potenciómetros la tenemos en los controles de volumen y tonos (altos y bajos) en los aparatos de sonido, en los ecualizadores, en el control de brillo y contraste en los televisores y para fines especiales en algunos instrumentos electrónicos.
Los potenciómetros se fabrican depositando una capa de carbón sobre una sección circular o rectangular de fibra o material compacto y aislante. Un eje en el centro permite que un contacto móvil se deslice a través de la sección resistiva.
Tipos de potenciómetros
Según la variación del valor en ohmios, con respecto a la posición de su eje, un potenciómetro puede ser lineal, logarítmico o antilogarítmico. Un potenciómetro lineal es aquel cuya variación es constante durante el giro del eje o cursor. Por ejemplo, si se gira 15º la resistencia aumenta 1.000Ω, y si se gira 30º la resistencia aumenta 2.000Ω.
En un potenciómetro logarítmico o antilogarítmico no ocurre esto, se obtiene menos variación al principio y mayor variación al final del giro. En la figura se pueden observar los diferentes comportamientos o curvas de resistencia.
Esta característica es muy importante en el comportamiento de los circuitos de amplificadores, filtros, ecualizadores y otros.
Existe un tipo de potenciómetro que se fabrica especialmente para ser montado en los circuitos impresos. Estos potenciómetros se utilizan para ajustar voltajes o corrientes en algunos circuitos y se mueven por medio de un destornillador o herramienta de ajuste. Generalmente son llamados Trimmers.
