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!
Contenido
¿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. Un resistor funciona según el principio de la ley de Ohm y la ley establece que el voltaje a través de los terminales de una resistencia es directamente proporcional a la corriente que fluye a través de ella.
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.
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 resistencia 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 el mercado en diferentes tamaños. También se clasifican de acuerdo a su composición: resistores fijos y variables.
- Resistores Fijos: Los resistores fijos son, por mucho, el tipo de resistor más utilizado. Se utilizan en circuitos electrónicos para establecer las condiciones adecuadas en un circuito. Sus valores se determinan durante la fase de diseño del circuito, y no necesitan cambiarse para «ajustar» el circuito. Hay muchos tipos diferentes de resistores que se pueden usar en diferentes circunstancias y estos diferentes tipos de resistencia se describen con más detalle a continuación.
- Resistores Variables: Estos resistores consisten en un elemento resistor fijo y un control deslizante que se conecta al elemento resistor principal. Esto proporciona tres conexiones al componente: dos conectadas al elemento fijo y el tercero es el control deslizante. De esta manera, el componente actúa como un divisor de potencial variable si se utilizan las tres conexiones. Es posible conectarse al control deslizante y a un extremo para proporcionar un resistor con resistencia variable.
Las potenciómetros y resistores variables se usan ampliamente para todas las formas de control: desde controles de volumen en radios y mezcladores de sonido hasta una gran cantidad de áreas donde se requiere una resistencia variable.
Estrictamente, un potenciómetro es un componente donde hay una resistor fijo que tiene un control deslizante para proporcionar una división potencial del voltaje en la parte superior. Una resistor variable es efectivamente el mismo, pero con el control deslizante conectado a un extremo del resistor para que proporcione una verdadera resistencia variable.
Resistores Fijos
Hay varios tipos diferentes de resistores fijos, algunos de ellos se describen a continuación:
Resistor de Carbono
El resistor de composición de carbono es un tipo de componente pasivo, que restringe el flujo de corriente eléctrica a cierto nivel.
Los resistores de composición de carbono están hechos de un elemento resistivo cilíndrico con tapas de metal incrustadas. El elemento resistivo cilíndrico del resistor de composición de carbono está hecho de la mezcla de polvo de carbono y cerámica. El polvo de carbono actúa como el buen conductor de la corriente eléctrica.
Los resistores de composición de carbono son los resistores más utilizados en los años 1960. Sin embargo, hoy en día estos resistores rara vez se usan debido a su alto costo y baja estabilidad.
Resistores de alambre enrollado
El resistor de alambre enrollado es un tipo de componente pasivo, que se enrolla con un alambre de metal alrededor de un núcleo de metal. El alambre de metal actúa como un elemento resistivo a la corriente eléctrica. Por lo tanto, el alambre de metal restringe la corriente eléctrica a cierto nivel. El núcleo de metal actúa como un material no conductor. Por lo tanto, no permite el paso de la corriente eléctrica a través de él.
Una manganina o nicromo se usa generalmente como alambres de metal porque proporcionan una alta resistencia a la corriente eléctrica.
Resistores de película de carbono
Los resistores de película de carbono son los resistores más utilizados en los circuitos electrónicos. Los resistores de película de carbono se hacen colocando la película de carbono sobre un sustrato cerámico. La película de carbono actúa como elemento resistivo a la corriente eléctrica y el sustrato cerámico actúa como material aislante a la corriente eléctrica.
Las tapas de los extremos metálicos se montan en ambos extremos del elemento resistivo. Los cables de cobre están unidos a los dos extremos de estas tapas. Los resistores de película de carbono producen menos ruido que los resistores de composición de carbono.
Resistores de película metálica
Estos resistores están hechos de óxido de metal o pequeñas barras de metal recubierto de cerámica. La construcción del resistor de película metálica es casi similar a las resistores de película de carbono y su resistividad está controlada por el grosor de la capa de recubrimiento.
La única diferencia es el material utilizado para construir la película. En los resistores de película de carbono, la película se construye usando carbono, mientras que en los resistores de película de metal, la película se construye usando níquel, cromo o estaño y antimonio.
Las propiedades como fiabilidad, precisión y estabilidad son considerablemente mejores para estos resistores. Estos resistores se pueden obtener en una amplia gama de valores de resistencia (desde unos pocos ohmios hasta millones de ohmios).
Resistores de alambre bobinado
Estos resistores varían en apariencia física y tamaño. Estos resistores de alambre bobinado son comúnmente una longitud de alambres hechos de una aleación de cromo y níquel o aleación de cobre y níquel (cuproníquel). Estos resistores son el tipo más antiguo de resistores que tienen excelentes propiedades como: altas potencias y bajos valores de resistencia. Durante su uso, estas resistencias pueden calentarse mucho y, por esta razón, están alojadas en una carcasa metálica con aletas.
Resistores de película gruesa y película delgada
Los resistores de película delgada se fabrican pulverizando algo de material resistivo sobre un sustrato aislante (un método de deposición al vacío) y, por lo tanto, son más caras que las resistores de película gruesa. El elemento resistivo para estos resistores es de aproximadamente 1000 angstroms. Los resistores de película delgada tienen mejores coeficientes de temperatura, menor capacitancia, baja inductancia parasitaria y bajo ruido.
Estos resistores son preferidos para componentes de potencia activa y pasiva de microondas, tales como terminaciones de potencia de microondas, resistores de potencia de microondas y atenuadores de potencia de microondas. Estos se utilizan principalmente para aplicaciones que requieren alta precisión y alta estabilidad.
Por lo general, los resistores de película gruesa se fabrican mezclando cerámica con vidrio en polvo, y estas películas tienen tolerancias que van del 1 al 2% y un coeficiente de temperatura entre + 200 o +250 y -200 o -250. Estos están ampliamente disponibles como resistores de bajo costo y, en comparación con la película delgada, el elemento resistivo de película gruesa es miles de veces más grueso.
Resistores de Montaje Superficial
Las resistores de montaje superficial, también llamados SMD, se fabrican en diferentes tamaños y estructuras de encapsulado. Sin embargo, su forma más común es la rectangular. Estos resistores suelen estar compuestos por el depósito de una película de material resistivo. Como estos resistores son relativamente pequeños, no tienen espacio suficiente para las bandas de colores. Sin embargo, contienen un código único de tres números que funciona de forma similar a las bandas de código de color diseñadas en las resistores con cable. Las resistores SMD se desarrollan principalmente para ser utilizadas con la Tecnología de Montaje Superficial (SMT). Las resistores SMD son más conocidos por ofrecer un rendimiento de alto nivel.
Resistores de red
Los resistores de red son una combinación de resistencias que otorgan un valor idéntico a todos los pines. Estos resistores están disponibles en paquetes de línea doble y en línea individual. Los resistores de red se usan comúnmente en aplicaciones como CAD (conversor analógico digital) y CDA, pull up o pull down.
Resistores Variables
Los tipos de resistores variables más comúnmente utilizados son: potenciómetros y ajustables. Estos resistores consisten en un valor fijo de resistencia entre dos terminales y se utilizan principalmente para configurar la sensibilidad de los sensores y la división de voltaje. Un wiper (parte móvil del potenciómetro) cambia la resistencia que puede girar con la ayuda de un destornillador.
Estos resistores tienen tres pestañas, en las cuales el wiper es la pestaña central que actúa como un divisor de voltaje, cuando se usan todas las pestañas. Cuando la pestaña central se usa junto con la otra pestaña, se convierte en un reóstato o una resistor variable. Cuando solo se usan las pestañas laterales, se comporta como una resistencia fija.
Resistores especiales
Estos se clasifican en dos tipos:
- Termistores
- Resistores dependientes de la luz
Termistores
Los termistores son aquellos tipos de resistores en los que la resistencia cambia significativamente con el cambio de temperaturas. Estos resistores son dispositivos de dos terminales sensibles al calor. La resistencia de estos resistores es inversamente proporcional a la temperatura dada. Aunque hay muchos termistores, los dos más comunes son los termistores NTC y PTC. Los termistores NTC tienen un coeficiente de temperatura negativo, y su resistencia disminuye cuando aumenta la temperatura. Por otro lado, los termistores PTC tienen un coeficiente de temperatura positivo, y su resistencia aumenta cuando la temperatura se incrementa. Los termistores se utilizan principalmente como componentes de protección térmica o sensores de temperatura.
Fotoresistor/LDR
LDR es una forma abreviada de Resistencias Dependientes de la Luz. También se denominan fotoresistores. Son resistores en las que la resistencia cambia con el nivel de luz. Además, la resistencia disminuye significativamente cuando aumenta la intensidad de la luz incidente. Estas resistores se utilizan en diversas aplicaciones de sensores y se consideran una solución rentable. Se utilizan sobre todo para diferenciar situaciones de luz u oscuridad. Ayudan a encender las luces de la calle por la noche de forma automática. Aunque los fotoresistores son baratos y fáciles de montar en los circuitos, a veces se retrasan en el tiempo necesario para responder a las situaciones de cambio de luz.
Los LDR son muy útiles en diferentes circuitos electrónicos, especialmente en relojes, alarmas y las luces de la calle. Cuando el resistor está en la oscuridad — su resistencia es muy alta (1 Mega Ohm) mientras está en la luz — la resistencia cae a unos pocos kilo Ohms.
Estos resistores vienen en diferentes formas y colores. Dependiendo de la luz ambiental, estos resistores se utilizan para encender o apagar dispositivos.
Resistor Varistor
Cuando se divide el término «varistor», se obtiene una idea de dos términos diferentes, como «variar» y «resistor». En palabras sencillas, los varistores son el tipo de resistencias que pueden variar su resistencia en función de la tensión aplicada. Por ello, estas resistores son las más adecuadas para la protección contra picos y sobretensiones. Los varistores contienen una resistencia no lineal, que depende totalmente de la tensión aplicada a través del varistor. Una vez que la tensión alcanza un umbral límite específico, la resistencia del varistor cae a una velocidad más rápida. Es importante señalar aquí que cada vez que el varistor tiene un pico, las propiedades pueden cambiar ligeramente. Hay muchos tipos de varistores; sin embargo, el MOV (varistor de óxido metálico) es la forma más común y ampliamente utilizada del varistor.
¿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 portatil
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!