Vamos a ir un poco más allá de un batería y una bombilla. Continuamos ampliando los elementos que pueden constituir un circuito. En este primer grupo, están los elementos pasivos, con los cuales podremos modificar, procesar o tratar una señal eléctrica, acorde a nuestras necesidades.
Componentes
En la electrónica se usa una amplia gama de elementos para modificar, procesar y tratar señales eléctricas. Estos elementos se pueden dividir en dos tipos: auxiliares y electrónicos. Los primeros son piezas que ayudan a crear el circuito, con los componentes electrónicos. Por ejemplo, cables, conectores, disipadores, interruptores, etc. Los segundos son los que cumplen funciones eléctricas, como por ejemplo, resistencias, condensadores, diodos, transistores, transformadores, circuitos integrados, etc.
Los componentes electrónicos, a su vez se pueden clasificar en dos tipos principales: Pasivos y Activos.
Los componentes pasivos, son los que no requieren polarización, o de fuente de alimentación para procesar o tratar una señal. En este grupo tenemos las Resistencias, Condensadores e Inductores.
Los componentes activos, por el contrario necesitan de una fuente de alimentación para entregar la señal de entrada procesada o tratada. En este grupo tenemos los diodos, transistores y circuitos integrados. Una vez expuesto esto, empecemos por el principio.
Resistencias
Se le denomina resistencia eléctrica a la oposición al flujo de corriente eléctrica a través de un conductor.
Con el símil del agua que pasa por un tubo, cuanto más delgado sea el tubo, ofrece más oposición al paso del agua. Del mismo modo, los conductores, cuanto más delgados sean, ejercerá más oposición al paso de los electrones, es decir, que presentan mayor resistencia a la corriente.
Los materiales ofrecen diferentes grados de resistencia. Por ejemplo: el oro es el mejor conductor de electricidad, mientras que el carbón ofrece mayor resistencia.
Con estos conceptos, si abrís un aparato electrónico, probablemente encontrareis unos elementos cilíndricos con franjas de colores o unos rectángulos negros, con números inscritos. Estas son las resistencias o resistores.
La unidad de resistencia es el Ohmio. (Letra omega griega Ω). Un ohmio es la resistencia eléctrica que hay entre dos puntos de un conductor, al que se le aplica una tensión de un voltio, produciendo una corriente de un amperio.
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Las resistencias en un circuito, se montan para limitar el valor de la corriente eléctrica que pasa por un componente o una malla, o para limitar el valor de la tensión, al perder energía al paso de esta y provocar una caída de tensión.
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En los esquemas, el símbolo para representar resistencias es el siguiente:
Código de colores
Como veréis en la siguiente imagen, las resistencias presentan 4 o 5 bandas con una serie de franjas de colores. Para saber el valor de una resistencia tenemos que fijarnos que tiene 3 o 4 bandas de colores seguidas y una cuarta más separada.
Leyendo las bandas de colores, de izquierda a derecha, las 2 (ó 3) primeras bandas nos determinarán un número, al que tendremos que multiplicar o añadir ese número de ceros de lo que marque la siguiente banda. Y ese valor es en ohmios. La última banda nos indica su tolerancia, es decir, lo que puede variar por encima o por debajo del valor teórico.
Pongamos el ejemplo de la resistencia de la foto:
El segundo (Verde), valor 5.
El multiplicador (Rojo), 2 ceros o 100Ω.
El último (Oro), tolerancia ±5%.
Es decir: 15 x 100 = 1500Ω ±5%
El 5%, es este caso nos indica que el valor puede variar 75Ω por encima o debajo, es decir que la resistencia puede tener entre 1425Ω y 1575Ω.
Aplicación de la ley de OHM
Como vimos en la primera publicación, la ley de ohm es útil cuando deseamos calcular una corriente (si conocemos el voltaje y la resistencia), calcular un voltaje (si conocemos la corriente y la resistencia) o calcular la resistencia (si conocemos el voltaje y la corriente):
Así pues, si tenemos que limitar la corriente del circuito de la imagen a 20mA, alimentado a 9V, aplicando la ley de ohm nos da el siguiente valor de resistencia:
Resistencias variables
También se llaman potenciómetros o resistencias ajustables, y son resistencias a las que se puede modificar su valor, entre cero ohmios y su valor máximo, dependiendo de la posición del cursor, generalmente rotatorio.
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Los potenciómetros, se suelen usar para limitar el valor de la corriente o la tensión eléctrica, variando su valor. Por ejemplo, se usan para controlar la velocidad de un motor o el volumen de un altavoz.
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En los esquemas, el símbolo para representar resistencias es el siguiente:
Al igual que las resistencias, se fabrican con diferentes valores estandarizados y se pueden encontrar de cursor lineal y giratorio. El valor óhmico del recorrido del potenciómetro puede ser logaritmico, antilogaritmico o lineal
Varistores
Se le denomina varistores a las resistencias eléctricas que dependen de un parámetro físico. En este grupo, podemos encontrar termistores, LDR, o galgas extensiométricas, por ejemplo. Su símbolo en los esquemas es el siguiente:
Los Termistores, son resistencias que cambia su valor óhmico, dependiendo de la temperatura. Por tanto se usan para medir temperaturas. Y dentro de ellas hay dos tipos, PTC y NTC.
Las PTC (Positive Temperature Coeficient), aumenta la resistencia cuando aumenta la temperatura, y se usan en termómetros o termostatos.
Las NTC (Negative Temperature Coeficient), al aumentar la temperatura, disminuye la resistencia y viceversa. Usados en protecciones de circuitos electrónicos, del sobrecalentamiento.
Las LDR, según la cantidad de luz que recibe, varía la resistencia. Su resistencia es alta con poca luz o en la oscuridad, mientras que con luz se reduce el valor óhmico. Su aplicación en disparadores de cámaras, alarmas, o alumbrado público.
Resistencias en Serie y en Paralelo
Una cualidad que tienen las resistencias, es que al montarlas en un circuito, su valor óhmico varia, dependiendo de cómo se distribuyan.
Si colocamos dos resistencias en serie, el valor de estas se suma. Así pues si R1=100Ω y R2=1500Ω, la resistencia total resultante será:
De lo contrario, si se colocan en paralelo, estas de dividen, dando siempre un valor total, inferior al valor de la resistencia menor. Siguiendo el ejemplo anterior de R1=100Ω y R2=1500Ω, la resistencia total será:
Asociación mixta de resistencia
Este tipo es la combinación de los dos mencionados anteriormente. Y para su cálculo, se combinan las operaciones según la unión de las resistencias:
Dentro de estas asociaciones, se puede mencionar una que se utiliza para medir resistencias desconocidas: El Puente de Wheatstone. Este es un circuito paralelo de dos ramas, cada una de ellas con dos resistencias en serie.
La aplicación principal de este montaje, es la instrumentación electrónica, cambiando una o más resistencias por sensores, proporcionando la medición en el galvanómetro (VG). Un ejemplo son las básculas o balanzas, usando galgas extensiométricas, proporcionando el peso.
En la próxima entrada, continuaremos con otro componente pasivo; El Condensador.
Y aquí tienes la primera publicación "Electrónica Básica (I)" , y la segunda publicación "Electrónica Básica (II)" , por si os la perdisteis.
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© Se permite reproducción total o parcial de este contenido, siempre y cuando se reconozca la fuente de información utilizada y se incluya el enlace a este artículo.
Equipo Xanur©2020.
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