En este articulo, descubrirá qué es un resistor eléctrico y cómo funciona. ¡También explorará algunos de los usos más comunes de los resistores y verá ejemplos de resistores que probablemente estén en su hogar ahora mismo!
¿Qué es un Resistor y Cómo Funciona?
Los resistores son los componentes electrónicos más utilizados en circuitos y dispositivos electrónicos. El propósito principal de un resistor es limitar el flujo de corriente eléctrica y mantener valores específicos de voltaje en un circuito electrónico.
Los resistores también pueden utilizarse para proporcionar un voltaje específico a un dispositivo activo, como un transistor.
En igualdad de condiciones, en un circuito de corriente continua (CC), la corriente que atraviesa un resistor es inversamente proporcional a su resistencia y directamente proporcional al voltaje que lo atraviesa. Esta es la conocida Ley de Ohm. En los circuitos de corriente alterna (CA), esta regla también se aplica siempre que el resistor no contenga inductancia o capacitancia.
Según las leyes de la resistencia, la resistencia (R) de cualquier resistor depende directamente de su resistividad (ρ), de su longitud (l) y de su área de sección transversal (a), es decir:
R = ρ (l/a)
En los circuitos electrónicos, los resistores también se utilizan para otras necesidades, como el ajuste de los niveles de señal, la reducción del flujo de corriente, los elementos de polarización activos, la terminación de líneas de transmisión, la división de voltajes, etc. Otis Frank Boykin introdujo por primera vez un resistor en 1959. El vidrio, la mica, la madera, el caucho, etc., son algunos ejemplos de materiales resistentes.
Diferencia entre Resistor y Resistencia: ¿Son lo Mismo?
Muchos estudiantes me preguntan a diario si es lo mismo resistencia eléctrica que resistor eléctrico y la respuesta es simple:
- Se denomina resistencia al proceso de restringir el flujo de corriente eléctrica a un cierto grado.
- Se denomina resistor al dispositivo o componente utilizado para restringir el flujo de la corriente eléctrica a un cierto grado.
Nota: La resistencia es uno de los factores clave utilizados en circuitos eléctricos y electrónicos. La resistencia es la propiedad de los materiales para resistir el flujo de electricidad, y se rige por la Ley de Ohm. La unidad de medida de un resistor es el OHM (Ω), donde 1Ω = 1V/1A.
Símbolo del Resistor
Hay dos símbolos utilizados para resistores. El más antiguo todavía se usa ampliamente en América del Norte y consiste en una línea quebrada que representa el cable utilizado en una resistencia. El otro símbolo del resistor es un pequeño rectángulo, y se usa más ampliamente en Europa y Asia.
La unidad o resistencia es el Ohm, Ω y los valores del resistor se pueden ver en términos de Ohms – Ω, miles de Ohms o kilohms – kΩ y millones de Ohms, megaohms, MΩ. Cuando se escribe en circuitos, se pueden ver valores como 10k que significan 10 kilohm, o 10 kΩ. El signo Omega a menudo se omite y el punto decimal se reemplaza por el multiplicador: por ejemplo, 1R5 sería 1.5 Ohms, 100R es 100Ω, 4k7 es 4.7 kΩ, 2M2 es 2.2MΩ y así sucesivamente.
Aplicaciones de los Resistores
En función de los requisitos, se utiliza un tipo diferente de resistor. Ambos tipos de resistores (como los fijos y variables) se utilizan ampliamente para fines específicos. A continuación se indican algunas de las aplicaciones más comunes de las resistores:
- Controlar y configurar los límites de la corriente eléctrica
- Convertir la energía eléctrica en energía térmica
- Controlar la temperatura en los circuitos y componentes eléctricos
- Controlar la tensión o la caída
- Implementación en un voltímetro como multiplicador
- Para pruebas, investigación y prácticas en laboratorios
- Implementación en amperímetros como derivación
- Añadiendo como una capa adicional de protección contra fusibles
Tipos de Resistores
Hay diferentes tipos de resistores que se utilizan para diferentes aplicaciones y están disponibles en diferentes tamaños, formas y materiales.
Estos tipos de resistores eléctricos tienen diferentes propiedades dependiendo de su fabricación y construcción.
Por lo general, los resistores se pueden clasificar en dos tipos:
- Resistores Lineales
- Resistores Fijos
- Resistor de Película Gruesa
- Resistencia Fusible
- Resistencia de Película de Cermet
- Resistencia de Óxido Metálico
- Resistor de Película Delgada
- Resistencia de Película Metálica
- Resistencia de Película de Carbón
- Resistor de Carbón
- Resistor de Alambre Bobinado
- Resistor de Película Gruesa
- Resistores Variables
- Potenciometro
- Reóstato
- Resistor Trimmer
- Resistores Fijos
- Resistores No Lineales
- Termistor
- Fotoresistor
- Varistor
- Montaje Superficial (SMD)
Resistores Lineales
Aquellos resistores, cuyos valores cambian con el voltaje y la temperatura aplicada, se denominan resistores lineales. En otras palabras, un resistor, cuyo valor actual es directamente proporcional al voltaje aplicado, se les conoce como resistores lineales.
En general, hay dos tipos de resistores que tienen propiedades lineales.
- Resistores Fijos
- Resistores Variables
Resistores No Lineales
Sabemos que, los resistores no lineales son aquellos resistores, donde la corriente que fluye a través de ella no cambia según la Ley de Ohm, sino que, cambia con el cambio de temperatura o voltaje aplicado.
Además, si la corriente que fluye a través de un resistor cambia con el cambio de temperatura corporal, entonces este tipo de resistores se llaman Termistores. Si la corriente que fluye a través de un resistor cambia con los voltajes aplicados, entonces se llama Varistores o VDR (Resistencias Dependientes del Voltaje).
A continuación, los tipos adicionales de resistores no lineales.
- Termistores
- Varistores (VDR)
- Fotorresitor o celda fotoconductora o LDR
Resistores Fijos
Los resistores fijos son los más utilizados en los circuitos electrónicos. Estos resistores tienen un valor de resistencia fija. Por lo tanto, no es posible variar la resistencia del resistor fijo.
¿Qué es un Resistor Fijo?
Los resistores fijos son aquellos cuya resistencia no varía con el cambio de voltaje o temperatura. Los resistores fijos están disponibles en varias formas y tamaños.
Un resistor fijo ideal proporciona una resistencia constante en todos los entornos. Sin embargo, la resistencia de los resistores prácticos varía ligeramente con el aumento de la temperatura.
Los valores de resistencia más utilizados de los resistores fijos son: 100KΩ, 10kΩ, 100Ω, 10Ω.
El coste de los resistores fijos es elevado en comparación con el costo de los resistores variables, ya que cada vez que cambiamos la resistencia tenemos que comprar un nuevo resistor fijo. En el caso de las resistores variables, utilizamos un resistor para diferentes valores de resistencia. La resistencia del resistor fijo se mide utilizando el amperímetro.
Símbolo del Resistor Fijo
El símbolo del resistor fijo según la norma IEC (Comisión Electrotécnica Internacional) y la norma americana se muestra en la siguiente figura.
Un resistor fijo consta de dos terminales. Estos dos terminales se utilizan para conectar con los demás componentes del circuito electrónico.
Tipos de Resistores Fijos
Los diferentes tipos de resistores fijos son:
Resistor de Película Gruesa
El método de producción de los resistores de película gruesa es el mismo que el de los resistores de película delgada, pero la diferencia es que hay una película gruesa en lugar de una película fina o una capa de material resistivo alrededor. Por eso se llaman resistores de película gruesa. Existen tres tipos adicionales de resistores de película gruesa.
Resistor Fusible
Este tipo de resistores son iguales que los resistores bobinados. Cuando la potencia nominal de un circuito aumenta por encima del valor especificado, esta resistencia se funde, es decir, rompe o abre el circuito. Es por eso que se llama resistencia fusible. Los resistores fusibles realizan doble trabajo significa que limitan la corriente, así como puede ser utilizado como un fusible.
Se utilizan mucho en televisores, amplificadores y otros circuitos electrónicos caros. Generalmente, el valor óhmico de las resistores fusibles es inferior a 10 Ohmios.
Resistores de Óxido de Cermet (Resistores de Red)
En los resistores de óxido de cermet, el área interna contiene materiales de aislamiento cerámico. Y luego una película o capa de aleación de carbono o metal envuelve al resistor y luego la fija en un metal cerámico (que se conoce como Cermet). Están hechos en forma cuadrada o rectangular y los conductores y pines están debajo de los resistores para una fácil instalación en placas de circuito impreso. Proporcionan una operación estable a alta temperatura porque sus valores no cambian con el cambio de temperatura.
Resistencia de Óxido Metálico
El resistor de película de óxido metálico es un tipo de componente pasivo en el que la película de óxido metálico se utiliza como elemento resistivo para restringir el flujo de corriente eléctrica a un determinado nivel.
La construcción del resistor de película de óxido metálico es casi similar al resistor de película metálica. La única diferencia es el material utilizado para construir la película. En el resistor de película metálica, la película se construye mediante el uso de los metales como el níquel-cromo, mientras que en los resistores de película de óxido metálico, la película se construye mediante el uso del óxido metálico como el óxido de estaño.
El coste del resistor de película de óxido metálico es bajo en comparación con el resistor de carbón. Estos resistores funcionan a altas temperaturas.
Resistor de Película Delgada
Básicamente, todos los resistores de película delgada se fabrican a partir de una varilla cerámica de alta rejilla y un material resistivo. Se trata de una capa muy fina de material conductor superpuesta sobre una varilla, placa o tubo aislante de material cerámico de alta calidad o vidrio. Existen otros dos tipos de resistores de película delgada.
Resistor de Película Metálica
El resistor de película metálica es un tipo de componente pasivo en el que se utiliza una película metálica para restringir el flujo de corriente eléctrica a un determinado nivel. La construcción del resistor de película metálica es casi similar al resistor de película de carbón. La única diferencia es el material utilizado para construir la película. En los resistores de película de carbón, la película se construye utilizando carbón, mientras que en los resistores de película metálica la película se construye con níquel-cromo o estaño y antimonio.
Los resistores de película metálica tienen un TCR (coeficiente de temperatura de la resistencia) bajo. La velocidad a la que cambia la resistencia del material con el aumento de la temperatura se llama TCR.
Resistor de Película de Carbón
Las resistores de película de carbón son los más utilizados en los circuitos electrónicos. Los resistores de película de carbón se fabrican colocando la película de carbón sobre un sustrato cerámico. La película de carbón actúa como elemento resistivo a la corriente eléctrica y el sustrato cerámico actúa como material aislante a la corriente eléctrica.
Las «tapas» metálicas se colocan en ambos extremos del elemento resistivo. Los cables de cobre se unen en los dos extremos de estas tapas. Los resistores de película de carbón producen menos ruido que los resistores de carbón.
Resistor de Carbón
El resistor de carbón es un tipo de componente pasivo que restringe el flujo de la corriente eléctrica a un cierto nivel.
Las resistores de carbón están hechos de un elemento resistivo cilíndrico con tapas metálicas incrustadas en los extremos. El elemento resistivo cilíndrico del resistor de carbón está hecho de una mezcla de polvo de carbón y cerámica. El polvo de carbón actúa como buen conductor de la corriente eléctrica.
Los resistores de carbón son los más utilizados en los años 60 y anteriores. Sin embargo, hoy en día estos resistores rara vez se usan debido a su alto costo y baja estabilidad.
Resistor de Alambre Bobinado
El resistor de alambre bobinado es un tipo de componente pasivo que se fabrica enrollando el alambre metálico alrededor de un núcleo metálico. El alambre metálico actúa como elemento resistivo a la corriente eléctrica. Por lo tanto, el alambre metálico restringe la corriente eléctrica a un determinado nivel. El núcleo metálico actúa como material no conductor. Por lo tanto, no permite que la corriente eléctrica lo atraviese.
Como hilos metálicos se suele utilizar la manganina o el nicromo, ya que ofrecen una alta resistencia a la corriente eléctrica.
Resistores Variables
Como su nombre indica, la resistencia del resistor variable es modificable. Es fácil variar o cambiar la resistencia de un resistor variable a un valor deseado. Los resistores variables se utilizan sobre todo cuando el usuario no sabe qué valor exacto de resistencia quiere.
El dispositivo que no sólo restringe el flujo de la corriente eléctrica sino que también controla (aumenta y disminuye) el flujo de la corriente eléctrica se llama resistor variable.
Cuando variamos la resistencia de una resistor variable a un valor de resistencia más alto, la corriente eléctrica que fluye a través del resistor variable disminuirá. Del mismo modo, cuando variamos la resistencia de un resistor variable a un valor de resistencia más bajo, la corriente eléctrica que fluye a través del resistor variable aumentará.
¿Qué es un Resistor Variable?
El resistor variable es una resistor que controla (aumenta o disminuye) el flujo de corriente eléctrica cuando variamos o cambiamos su resistencia. En otras palabras, cuando variamos la resistencia del resistor variable, la corriente eléctrica que fluye a través de ella aumentará o disminuirá.
Símbolo del Resistor Variable
El símbolo de la norma americana y el símbolo de la norma internacional del resistor variable se muestra en la siguiente figura.
Tipos de Resistores Variables
Los diferentes tipos de resistores variables son:
¿Para que sirve un Resistor?
En los circuitos electrónicos, la función de un resistor es muy simple, se utiliza para limitar el flujo de corriente, ajustar los niveles de señal, dividir voltajes, sesgar elementos activos y terminar líneas de transmisión, entre otros usos. A diferencia de otros componentes electrónicos, los resistores no tienen polaridad definida.
Características de los Resistores
Dependiendo del tipo de resistor, a continuación se especifica algunas propiedades del resistor.
- Un resistor es un componente eléctrico que tiene dos polos o terminales que permiten su inserción en un circuito para proporcionar cierta restricción a la corriente eléctrica a medida que fluye.
- Un resistor también es simétrico o toma la forma de un dipolo lineal. Simétrico significa que su funcionamiento no depende de la dirección en la que está conectado, ya que la polaridad puede invertirse, produciendo el mismo efecto en el circuito en el que se inserta. Lineal significa que la ley de Ohm funciona con ello.
- Estos resistores se construyen colocando una capa extremadamente delgada de grafito sobre un material aislante y cubriéndolas con una capa de pintura aislante. Los anillos de colores están pintados y un código de colores que corresponde a dígitos del 0 al 9 determina su valor.
Ejemplos prácticos de resistores en nuestra vida diaria
Las resistores juegan un papel fundamental en nuestros componentes electrónicos. Ahora, conocerás 5 ejemplos prácticos de resistores en nuestra vida diaria.
- Cargador portátil: El cargador de su laptop tiene decenas (si no cientos) de resistores para controlar el flujo de corriente a través de diferentes componentes.
- Cargador de teléfono móvil: Al igual que la computadora portátil, un cargador de un teléfono móvil contiene una serie de resistores que son responsables de controlar la cantidad de corriente requerida. Es posible que haya notado la cantidad de corriente en su cargador móvil que muestra algo así como 500 mA, 700 mA, 900 mA, 1.0 A o 2.0 A. Esta es realmente la cantidad de corriente.
- Controlador de velocidad del ventilador: Todos estamos familiarizados con la perilla giratoria que se usa para controlar la velocidad del ventilador. La perilla giratoria es en realidad un potenciómetro cuya rotación cambia la cantidad de resistencia.
- Alumbrado público: El sistema automático de alumbrado público utiliza LDR (resistores dependientes de la luz) en su funcionamiento. Un fotorresistor es un dispositivo de resistor variable cuya resistencia cambia con la intensidad de la luz que cae sobre él. Durante el día, el resistor de las lámparas se ajusta para apagar las luces. Cuando cae el sol, el resistor también cambia, esta variación de resistencia se utiliza para encender las luces.
¿De qué están Hechos los Resistores?
Los resistores se pueden construir con una variedad de materiales. Los resistores modernos más comunes están hechas de una película de carbono, metal o óxido de metal. En estos resistores, una película delgada de material conductor (aunque aún resistivo) se envuelve en una hélice y se cubre con un material aislante. La mayoría de las resistores estándar, sencillas y de orificio pasante vendrán en una composición de película de carbono o de película metálica.
Otros resistores de orificio pasante pueden estar enrolladas con alambre o hechas de una lámina metálica superdelgada. Estos resistores suelen ser componentes más caros y de gama alta elegidos específicamente por sus características únicas, como una potencia nominal más alta o un rango de temperatura máxima.
¿Qué le hace un resistor a mi circuito?
La resistencia es un dispositivo pasivo y no hace nada activo a su circuito.
En realidad es un dispositivo bastante aburrido. Si le agregas algo de voltaje, realmente no sucede nada. Bueno, tal vez hace calor, pero eso es todo.
PERO, mediante el uso de resistores, puede diseñar su circuito para que tenga las corrientes y voltajes que desea tener en su circuito.
¡Entonces el resistor le da al diseñador el control sobre su circuito!