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domingo, 1 de septiembre de 2013

Resistencias (2 ) - Resistencias Fijas




Resistencia eléctrica es toda oposición que encuentra la corriente a su paso por un circuito eléctrico cerrado, atenuando o frenando el libre flujo de circulación de las cargas eléctricas o electrones. Cualquier dispositivo o consumidor conectado a un circuito eléctrico representa en sí una carga, resistencia u obstáculo para la circulación de la corriente eléctrica.

Como vimos en la entrada anterior, las resistencias se pueden clasificar en tres grupos:
  1. Resistencias fijas: Son las que presentan un valor óhmico que no podemos modificar.
  2. Resistencias variables: Son las que presentan un valor óhmico que nosotros podemos variar modificando la posición de un contacto deslizante.
  3. Resistencias especiales: Son las que varían su valor óhmico en función de la estimulación que reciben de un factor externo (luz, temperatura...)

Veamos cómo podemos clasificar a las primeras: las resistencias fijaas que pueden ser divididas en dos grupos: 
  1. Bobinadas 
  2. No bobinadas
Resistencias Bobinadas: Están fabricados con hilos metálicos bobinados sobre núcleos cerámicos. Como regla general, se suelen utilizar aleaciones del Níquel.


Podemos distinguir dos subgrupos:
  1. Resistores bobinados de potencia: Son robustos y se utilizan en circuitos de alimentación, como divisores de tensión. Están formados por un soporte de porcelana o aluminio aglomerado, sobre el que se devana el hilo resistivo. La protección la aporta el proceso final de cementado o vitrificado externo. Las tolerancias son inferiores al 10 % y su tensión de ruido es prácticamente despreciable. Para garantizar su fiabilidad es conveniente que el diámetro no sea excesivo y que no se utilicen a más del 50 % de su potencia nominal.
  2. Resistores bobinados de precisión: La precisión del valor óhmico de estos componentes es superior a + 1 por 100. Su estabilidad es muy elevada y presentan una despreciable tensión de ruido. El soporte, cerámico o de material plástico (baquelita), presenta gargantas para alojar el hilo resistivo. El conjunto se impregna al vacío con un barniz especial. Son estabilizados mediante un tratamiento térmico y se obtienen tolerancias del + 0,25 %, + 0,1 % y + 0,05 %.

Resistencias No bobinados: En estas resistencias el material resistivo se integra en el cuerpo del componente. Están previstos para disipar potencias de hasta 2 vatios. Son más pequeños y económicos que los bobinados, y el material resistivo suele ser carbón o película metálica. Dentro de este apartado caben resistores destinados a diversas finalidades, los cuales ofrecen características básicas muy dispares.

Veamos ahora algunos tipos de resistencias no bobinadas:
  1. Resistencias aglomeradas o de precisión: son pequeños, económicos y de calidad media. Los valores de tensión de ruido y coeficientes de temperatura y tensión son apreciables. Bien utilizados, tienen buena estabilidad. Se fabrican con una mezcla de carbón, aislante y aglomerante. Dependiendo de la cantidad de carbón, variará el valor óhmico de la resistencia. Son sensibles a la humedad y tienen una tolerancia entre el 5 y el 20 %. Se deben usar en circuitos que no necesiten mucha precisión y no usar más del 50 % de su potencia nominal.
  2. Resistencias de capa de carbón por depósitos: están fabricados en un soporte vidrio sobre el que se deposita una capa de carbón y resina líquida. El valor óhmico lo determina el porcentaje de carbón de la mezcla. El soporte se divide en partes, que componen las resistencias. Después se metalizan los extremos, para soldar los terminales, se moldea con una resina termoendurecible, se comprueba el valor del componente y se litografían los valores.
  3. Resistores pirolíticos: Sobre un núcleo de material cerámico se deposita carbón por pirólisis. El núcleo se introduce en un horno al que se inyecta un hidrocarburo (metano, butano...). Este se descompone y el carbono se deposita en el núcleo; tanto más cuanto mayor cantidad de hidrocarburo se inyecte en el horno. Después de un proceso de esmaltado, se realiza el encasquillado de terminales, quedando preparado el resistor para el espiralado de la superficie resistiva. Para que haya un buen encasquillado, la metalización de los extremos se realiza con oro, plata o estaño. El valor óhmico es función del espesor de la capa espiralada. Dicho espesor condiciona el coeficiente de temperatura. De ahí que se tienda a espesores más gruesos y a espiralados de mayor longitud para incrementar la estabilidad del componente. Finalmente se sueldan los terminales, se aísla la superficie mediante sucesivas capas de pintura y se inscribe la codificación de sus valores característicos.
  4. Resistencias de capa metálica: Están fabricados con una capa muy fina de metal (oro, plata, níquel, cromo u óxidos metálicos) depósitados sobre un soporte aislante (de vidrio, mica, ..). Estas resistencias tienen un valor óhmico muy bajo y una estabilidad muy alta.
  5. Resistencias de película fotograbada: Puede ser por depósito de metal sobre una placa de vidrio o por fotograbado de hojas metálicas. Este tipo de resistencias tiene un elevado valor de precisión y estabilidad.
  6. Resistencias de película gruesa Vermet: El soporte es una placa cerámica de reducido espesor, sobre la que se deposita por serigrafía un esmalte pastoso conductor. El esmalte recubre los hilos de salida que ya se encontraban fijados sobre la placa soporte. Al introducir el conjunto en un horno, el esmalte queda vitrificado.


Resistencias (1A) - Valores


Autoría: http://electronica.ugr.es/~amroldan/asignaturas/curso03-04/cce/practicas/resistencias/codigos_colores.htm


¿Por qué utilizar valores normalizados?.- Para unificar criterios. Sería un caos si cada fabricante sacase al mercado sus propios valores de resistencias, con los problemas de sustitución que esto supondría, por ejemplo.

Designación de valores normalizados RKM.- Para enumerar o designar los diferentes valores de una resistencia se emplea el sistema RKM, que consiste en sustituir los puntos decimales y las comas separadoras de millar, en el sistema inglés de puntuación, por sus equivalentes R (unidad) K (kilo) M (mega). Por ejemplo:
valor (ohm)
RKM
0.47 ohm
0R47
1.13 ohm
1R13
100 ohm
100R
1000 ohm
1k
4700 ohm
4k7
5360 ohm
5k36
1,270,000
1M27

OJO! para designar 0.47 ohm decimos 0R47 o bien R47, no confundir con 47R que equivale a 47 ohmios.

El concepto de tolerancia.- Para entender las series normalizadas, es necesario conocer el concepto de tolerancia. Pongamos un ejemplo. Si tenemos una resistencia de 10k 10%, queremos decir que el valor nominal (10k) está comprendido entre 10k-10% (valor mínimo) y 10k+10% (valor máximo); es decir, entre 9k y 11k. Para evitar solapamiento de valores, se construyen series que teóricamente contengan a todos los posibles valores de resistencia, y se denominan, atendiendo al número de estos valores entre 1 y 10, a las series E(N). La serie E12 son doce valores entre 1 y 10, y su tolerancia es 20%. Las series E y su tolerancia son las siguientes:
serie
tolerancia (%)
E6
40
E12
20
E24
10
E48
5
E96
2
E192
1

Tablas de valores normalizados.- Podemos construirnos las tablas de valores normalizados muy fácilmente con Excel, partiendo de la expresión matemática que define una R normal:

Las series E6, E12 y E24 se expresan con 1 decimal.
Las series E48, E96 y E192 se expresan con 2 decimales.
Los resultados se redondean por exceso (0.5 = 1)
Por ejemplo, el término nº 19 de la serie E192 vale:

Con esta expresión, hallamos la siguiente tabla Excel con los valores normalizados de Resistencias:

Tabla de valores normalizados de resistencias

40%
20%
10%
5%
2%
1%

40%
20%
10%
5%
2%
1%
E6
E12
E24
E48
E96
E192
E6
E12
E24
E48
E96
E192
1.0































1.5































2.2






















1.0















1.2















1.5















1.8















2.2















2.7






1.0







1.1







1.2







1.3







1.5







1.6







1.8







2.0







2.2







2.4







2.7







3.0
1.00



1.05



1.10



1.15



1.21



1.27



1.33



1.40



1.47



1.54



1.62



1.69



1.78



1.87



1.96



2.05



2.15



2.26



2.37



2.49



2.61



2.74



2.87



3.01
1.00

1.02

1.05

1.07

1.10

1.13

1.15

1.18

1.21

1.24

1.27

1.30

1.33

1.37

1.40

1.43

1.47

1.50

1.54

1.58

1.62

1.65

1.69

1.74

1.78

1.82

1.87

1.91

1.96

2.00

2.05

2.10

2.15

2.21

2.26

2.32

2.37

2.43

2.49

2.55

2.61

2.67

2.74

2.80

2.87

2.94

3.01

3.09
1.00
1.01
1.02
1.04
1.05
1.06
1.07
1.09
1.10
1.11
1.13
1.14
1.15
1.17
1.18
1.20
1.21
1.23
1.24
1.26
1.27
1.29
1.30
1.32
1.33
1.35
1.37
1.38
1.40
1.42
1.43
1.45
1.47
1.49
1.50
1.52
1.54
1.56
1.58
1.60
1.62
1.64
1.65
1.67
1.69
1.72
1.74
1.76
1.78
1.80
1.82
1.84
1.87
1.89
1.91
1.93
1.96
1.98
2.00
2.03
2.05
2.08
2.10
2.13
2.15
2.18
2.21
2.23
2.26
2.29
2.32
2.34
2.37
2.40
2.43
2.46
2.49
2.52
2.55
2.58
2.61
2.64
2.67
2.71
2.74
2.77
2.80
2.84
2.87
2.91
2.94
2.98
3.01
3.05
3.09
3.12




3.3































4.7































6.8






















3.3















3.9















4.7















5.6















6.8















8.2






3.3







3.6







3.9







4.3







4.7







5.1







5.6







6.2







6.8







7.5







8.2







9.1
3.16



3.32



3.48



3.65



3.83



4.02



4.22



4.42



4.64



4.87



5.11



5.36



5.62



5.90



6.19



6.49



6.81



7.15



7.50



7.87



8.25



8.66



9.09



9.53
3.16

3.24

3.32

3.40

3.48

3.57

3.65

3.74

3.83

3.92

4.02

4.12

4.22

4.32

4.42

4.53

4.64

4.75

4.87

4.99

5.11

5.23

5.36

5.49

5.62

5.76

5.90

6.04

6.19

6.34

6.49

6.65

6.81

6.98

7.15

7.32

7.50

7.68

7.87

8.06

8.25

8.45

8.66

8.87

9.09

9.31

9.53

9.76
3.16
3.20
3.24
3.28
3.32
3.36
3.40
3.44
3.48
3.52
3.57
3.61
3.65
3.70
3.74
3.79
3.83
3.88
3.92
3.97
4.02
4.07
4.12
4.17
4.22
4.27
4.32
4.37
4.42
4.48
4.53
4.59
4.64
4.70
4.75
4.81
4.87
4.93
4.99
5.05
5.11
5.17
5.23
5.30
5.36
5.42
5.49
5.56
5.62
5.69
5.76
5.83
5.90
5.97
6.04
6.12
6.19
6.26
6.34
6.42
6.49
5.67
6.65
6.73
6.81
6.90
6.98
7.06
7.15
7.23
7.32
7.41
7.50
7.59
7.68
7.77
7.87
7.96
8.06
8.16
8.25
8.35
8.45
8.56
8.66
8.76
8.87
8.98
9.09
9.19
9.31
9.42
9.53
9.65
9.76
9.88
E6
E12
E24
E48
E96
E192
E6
E12
E24
E48
E96
E192
40%
20%
10%
5%
2%
1%
40%
20%
10%
5%
2%
1%

Códigos de colores de 4 y 5 bandas

  Regla Nemotécnica para recordad la tabla de colores:   " MeMaNa AmaVerAzu VioGrisBla "
Color
1ª Banda
2ª Banda
3ª Banda
Multiplicador
Tolerancia
Negro
O
O
O
1ohm      

Marrón
1
1
1
10ohm      
+1% (F)
Rojo
2
2
2
100ohm      
+2% (G )
Naranja
3
3
3
1Kohm      

Amarillo
4
4
4
10Kohm      

Verde
5
5
5
100Kohm      
S2 +0 5% (D)
Azul
6
6
6
1Mohm      
+0.25% (C)
Violeta
7
7
7
10Mohm      
+0.10% (B)
Gris
8
8
8

+0.05%
Blanco
9
9
9


Oro



0.10     
+5% (J)
Plata



0.01     
+10% (K)

Valores típicos para Tolerancias del 5% y 10%
10 
15 
22 
33 
47 
68 
11 
16 
24 
36 
51 
75 
12 
18 
27 
39 
56 
82 
13 
20 
30 
43 
62 
91 



Valores típicos para Tolerancias del 1% y 2%
100 
147 
215 
316 
464 
681 
102 
150 
221 
324 
475 
698 
105 
154 
226 
332 
487 
715 
107 
158 
232 
340 
499 
732 
110 
162 
237 
348 
511 
750 
113 
165 
243 
357 
523 
768 
115 
169 
249 
365 
536 
787 
118 
174 
255 
374 
549 
806 
121 
178 
261 
383 
562 
825 
124 
182 
267 
392 
576 
845 
127 
187 
274 
402 
590 
866 
130 
191 
280 
412 
604 
887 
133 
196 
287 
422 
619 
909 
137 
200 
294 
432 
634 
931 
140 
205 
301 
442 
649 
953 
143 
210 
309 
453 
665 
976 


Resistencias SMD
 
1ª Cifra = 1º número
2ª Cifra = 2º número
3ª Cifra = Multiplicador
En este ejemplo la resistencia tiene un
valor de: 1200 ohmios = 1K2
1ª Cifra = 1º número
La " R " indica coma decimal
3ª Cifra = 2º número
En este ejemplo la resistencia tiene un
valor de: 1,6 ohmios
La " R " indica "  0. "
2ª Cifra = 2º número
3ª Cifra = 3º número
En este ejemplo la resistencia tiene un
valor de: 0.22 ohmios


En la próxima entrada veremos algo sobre el modo en el que están fabricadas.