Trabajo pràcitco Nº 1 - Resistores-

Trabajo Práctico N° 1
"Resistores"

 1- ¿Para qué se utilizan los resistores en Electrónica? 


 En el campo de la Electricidad y de la Electrónica la principal función de los resistores consisten en distribuir adecuadamente tensiones e intensidades. Sucede que al colocar dentro de un circuito un resistor en serie con los demás elementos se esta modificando el valor de la tensión, siguiendo con la Ley de Ohm.  Por otra parte, al colocarla en paralelo con los demás elementos, también según la misma ley se modifica los valores de las corrientes o intensidades.

También puede ser utilizada, aprovechando el efecto joule, en calentadores, planchas u otros elementos para producir energía calórica o para la disipación de la potencia, además de muchas otras cosas.

2- Definición de resistividad.

La resistividad eléctrica es la capacidad de un material para oponerse al paso de carga eléctrica ( flujo de electrones)  por el mismo. Cuando un material tiene un grado de resistividad eléctrica alto significa que se opone en alto grado al paso de la corriente. Estos materiales se los denomina “aislantes”. Por el contrario, cuando un material goza de un nivel bajo de resistivad eléctrica , no se opone en alto grado al paso de la corriente. Estos elementos son los llamados “conductores” y son utilizados en los cables, por ejemplo.
 En la siguiente imagen se muestra el flujo de electrones a través de un conductor con bajo nivel de resistencia eléctrica (A)  y a través de uno con alta resistencia (B)

3- Tabla de resistividad de los elementos más comunes.
   
  La siguiente tabla muestra los valores de resistividad especifica de los materiales mas comunes, medidos en  Ohm· mm² / m , a una temperatura de 20° centígrados.

Material	Resistividad ( Ohm · mm2 / m ) a 20º C
Aluminio	0,028
Carbón	40,0
Cobre	0,0172
Constatan	0,489
Nicromo	1,5
Plata	0,0159
Platino	0,111
Plomo	0,205
Tungsteno	0,0549

4- Dado que el principal parámetro de un resistor es la resistencia definir la misma función de sus características físicas (resistividad, largo y sección). Efectuar el análisis dimensional.


Analíticamente hablando la resistencia de un material es igual al producto entre el cociente de resistividad especifica a una temperatura dada y el cociente entre la longitud del material dada en metros (l) y la superficie o sección , dada en milímetros cuadrados ( S ). En la siguiente imagen se ve la fórmula final:

Analisis dimensional:  [Ω] = [Ω] . [m] . [m] / [m²]

 Se puede decir entonces que el valor de una resistencia es directamente proporcional al largo del conductor e inversamente proporcional a la sección del mismo. Graficamente , se puede expresar así: 

	Conductor más largo, mayor resistencia
	Conductor más corto, menor resistencia
	Sección o área mayor (conductor más grueso) menor resistencia
	Sección o área menor (conductor más delgado), mayor resistencia

5- Al comprar un resistor, ¿Qué parámetros mínimos deben indicarse al vendedor?                                                                 


A) Valor nominal: Es el valor resistivo del resistor. Ejemplo : 2k Ω

B) Tolerancia:Es el margen de error que tiene el valor nominal. Ejemplo:  ±10%, siguiendo el ejemplo anterior: 1800Ω-2200Ω

C) Potencia: Es la potencia que soporta el resistor. Ejemplo: 1/4 watt


6- Buscar y pegar el código de colores para la identificación de resistores de 6 bandas 

7- Indique cómo se identifican los resistores SMD (Surface Monting Device) (Resistor de Montaje Superficial).

Identificar el valor de una resistencia SMD es más sencillo que para una resistencia convencional, ya que las bandas de colores son reemplazadas por sus equivalentes numéricos y así se imprimen en la superficie de la resistencia, la banda que indica la tolerancia desaparece y se la "reemplaza" en base al número de dígitos que se indica, es decir; un número de tres dígitos nos indica en esos tres dígitos el valor del resistencia, y la ausencia de otra indicación nos dice que se trata de una resistencia con una tolerancia del 5%. Un número de cuatro dígitos indica en los cuatro dígitos su valor y nos dice que se trata de una resistencia con una tolerancia del 1%.

                                                                           

8- Resistores de alambre. Dibujos descriptivos. Características y usos.

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 la resistencia contra golpes y corrosión.

Son resistencias hechas 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.

9- Resistores de composición de carbón. Dibujos descriptivos. Características y usos.

Los resistores de composición , tienen la tolerancia más amplia de todos los resistores existentes y son los más baratos. Están constituidas en su mayor parte por grafito en polvo, el cual se prensa hasta formar un tubo como el de la figura.

Las patas de conexión inicialmente se implementaban con hilo enrollado en los extremos del tubo de grafito, y posteriormente se mejoró el sistema mediante un tubo hueco cerámico (figura inferior) en el que se prensaba el grafito en el interior y finalmente se disponian unas bornas a presión con patillas de conexión


Características:

• Se producen con disipaciones de potencia de ¹/₈-, ¹/₄-, ¹/₂-, 1- y 2 W, y en niveles de tolerancia de 5%, 10% y 20%. Existen valores desde 1W a 100 MW , y los valores nominales de resistencia y tolerancia se indican por medio de una serie de bandas de color. 
• Las resistencias de este tipo son muy inestables con la temperatura, tienen unas tolerancias de fabricación muy elevadas, en el mejor de los casos se consigue un 10% de tolerancia, incluso su valor óhmico puede variar por el mero hecho de la soldadura, en el que se somete a elevadas temperaturas al componente.
•  Tienen ruido térmico también elevado, lo que las hace poco apropiadas para aplicaciones donde el ruido es un factor crítico, tales como amplificadores de micrófono, fono o donde exista mucha ganancia. 
• Son también muy sensibles al paso del tiempo, y variarán ostensiblemente su valor con el transcurso del mismo.
• tienen la tolerancia más amplia de todos los resistores existentes y son los más económicos.

10- Resistores de película de carbón. Dibujos descriptivos. Características y usos.


Este tipo es muy habitual hoy día, y es utilizado para valores de hasta 2 watios. Se utiliza un tubo cerámico como sustrato sobre el que se deposita una película de carbón tal como se aprecia en la figura A. Para obtener una resistencia más elevada se practica una hendidura hasta el sustrato en forma de espiral, tal como muestra (b) con lo que se logra aumentar la longitud del camino eléctrico, lo que equivale a aumentar la longitud del elemento resistivo.
Las conexiones externas se hacen mediante crimpado de cazoletas metálicas a las que se une hilos de cobre bañados en estaño para facilitar la soldadura. Al conjunto completo se le baña de laca ignífuga y aislante o incluso vitrificada para mejorar el aislamiento eléctrico.

Caracteristicas: 

• Son resistencias con una tolerancia del 5% o mejores.
• Tienen un ruido térmico inferior a las de carbón prensado.
• ofrecen también mayor estabilidad térmica y temporal que éstas.

11- Indique cuáles son los colores que deberían tener pintados los siguientes resistores: 1Ω, 10Ω, 100Ω, 1KΩ, 10KΩ, 100KΩ, 1MΩ, 10MΩ y 100MΩ con tolerancia al 5% y 4,7Ω, 47Ω, 470Ω, 4,7KΩ, 47KΩ, 470KΩ, 4,7MΩ, 47MΩ, 470MΩ, con tolerancia al 10%.

• 1Ω= negro-marrón-negro-oro
• 10Ω= negro-marrón-negro-oro
• 100Ω= negro-marrón-marrón-oro
• 1KΩ= negro-marrón-rojo-oro
• 10KΩ= negro-marrón-naranja-oro
• 100KΩ= negro-marrón-amarillo-oro
• 1MΩ= negro-marrón-verde-oro
• 10MΩ= negro-marrón-azul-oro
• 100MΩ= negro-marrón-violeta-oro

• 4.7Ω= amarillo-violeta-gris-plata
• 47Ω= amarillo-violeta-negro-plata
• 470Ω= amarillo-violeta-marrón-plata
• 4.7KΩ=amarillo-violeta-rojo-plata
• 47KΩ= amarillo-violeta-naranja-plata
• 470KΩ= amarillo-violeta-amarillo-plata
• 4.7MΩ=amarillo-violeta-verde-plata
• 47MΩ= amarillo-violeta-azul-plata
• 470MΩ= amarillo-violeta-violeta-plata

12- ¿Cuál es la inscripción que deberá llevar un resistor de montaje superficial de 333kΩ al 1%. Indique como están constituidos éstos resistores, con dibujos descriptivos y características de uso.

Los resistores SMD son de forma rectangular. Tienen áreas metalizadas en los extremos del cuerpo lo que les permite ponerse en contacto con la placa de circuito impreso a través de la soldadura.El resistor consiste en un sustrato de cerámica y en éste se deposita una película (capa) de óxido de metal. El grosor y la longitud de la película real determina la resistencia. En vista del hecho de que las resistencias SMD se fabrican utilizando óxido de metal, son bastante estables y por lo general tienen una buena tolerancia

1ª Cifra = 1º número 2ª Cifra = 2º número 3ª Cifra = Multiplicador En este ejemplo la resistencia tiene un valor de: 1200 ohmios = 1.2K

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

 Por ejemplo:

"334"	33 × 10,000 Ω = 330 kΩ
"222"	22 × 100 Ω = 2.2 kΩ
"473"	47 × 1,000 Ω = 47 kΩ
"105"	10 × 100,000 Ω = 1 MΩ

Caracterìsticas:

Grado del poder más elevado
Tolerancia a partir de la ±0.5% - el ±5%
Grados mejorados del voltaje de funcionamiento
Tamaños del paquete estándar de 0805, 1206, 2010, y 2512
Funcionamiento que soporta del pulso excelente

Los resistores SMD se utilizan en todos los diseños industriales. Su tamaño no sólo significa que son aptos para tarjetas de circuitos compactos, y para las técnicas de montaje automático, sino que también posee las ventajas que éstas funcionan bien en frecuencias de radio. Su tamaño significa que tienen inductancia poco falsa y capacitancia. Sin embargo, la atención tiene que ser tomado para el cálculo de su disipación de potencia, ya que sólo puede disipar pequeños niveles de energía.

 

13- Buscar las series de valores normalizadas y tolerancias para resistores; Series: E192 1% - E96 - E48 - E24 - E12 - E6 20%. Determinar a que se refieren éstas series y los valores típicos de cada uno de ellas.

 

 

 
En la siguiente tabla se muestra la tolerancia de cada serie 
(las series más utilizadas son las E6, E12, y E24):

14-  Explique el funcionamiento de los potenciómetros, para qué se utilizan, haga dibujos descriptivos y explique la diferencia entre los lineales y los logarítimicos.

Un potenciómetro es un resistor cuyo valor de resistencia es variable. De esta manera, indirectamente, se puede controlar la intensidad de corriente que fluye por un circuito si se conecta en paralelo, o la tensión al conectarlo en serie.

Normalmente, los potenciómetros se utilizan en circuitos de poca corriente. Para circuitos de corrientes mayores, se utilizan los  reóstatos, que pueden disipar más potencia.

Su funcionamiento se basa en un contacto móvil  que se mueve a lo largo de la superficie de una resistencias de valor total constante.Este contacto móvil se llama cursor o flecha y divide la resistencia en dos resistencias cuyos valores son menores y cuya suma tendrá siempre el valor de la resistencia total. Los dibujos muestran dos modelos distintos de potenciómetros.

En principio, un potenciómetro es Lineal cuando el recorrido del cursor es proporcional a su valor en ohmios. Al 50% del recorrido es un 50% del valor, etc. Uno logarítmico, sin embargo, tiene una equivalencia asimétrica con respecto al recorrido, formando una curva que suele tener forma exponencial o logarítmica. Esto es así a causa de la "Ley Estímulo-Reacción de Fechner", en la que se demostró que el oído humano no tiene una respuesta lineal a las variaciones de volumen, sino que responde al logaritmo de la amplitud.

15 - ¿Qué son los potenciometros de Preajuste (Preset)? 

Los potenciometros de Preajuste son  resistencias variables de ajuste eventual. Controlan parámetros preajustados, normalmente en fábrica, que el usuario no suele tener que retocar, por lo que no suelen se accesibles desde el exterior. Existen tanto encapsulados en plástico como sin cápsula, y se suelen distinguir potenciómetros de ajuste vertical, cuyo eje de giro es vertical, y potenciómetros de ajuste horizontal, con el eje de giro paralelo al circuito impreso.

16- Resistor de pelìcula metàlica: Caracterìsticas, usos y dibujos descriptivos

Estos resistores se fabrican con potencias nominales que llegan a ser tan bajas como 1/20 W y suelen ser mas pequeños que otros resistores equivalentes.  Son superiores en cuanto a estabilidad, duración en almacenaje y coeficiente térmico. Por ultimo su rendimiento a alta frecuencia supera el de otros tipos de resistores.

Sus principales características son:

* Posibilidad de integración de redes de resistores  *Alta frecuencia. 

17- Resistores no lineales: Caracterìsticas, usos y dibujos descriptivos

Resistores cuya resistencia no varia de forma lineal con:

• la temperatura, R = f(t)
• la tensión, R = f(V)
• la iluminación, R = f(L)
•campos magnéticos, tensiones
mecánicas, etc.

18- Termistores: Ntc (Negative temprature coeficent) y Pte (Positive temperature 

 coeficent): Caracterìsticas, usos y dibujos descriptivos

Resistores NTC

Esta resistencia se caracteriza por su disminución del valor resistivo a medida que aumenta la temperatura, por tanto presenta un coeficiente de temperatura negativo.

Entre sus características se pueden destacar: resistencia nominal de 10 ohmios a 2M, potencias entre 1 microvatio y 35W, coeficiente de temperatura de -1 a -10% por ºC; y entre sus aplicaciones: regulación, compensación y medidas de temperaturas, estabilización de tensión, alarmas, etc.

Resistores PTC

Estas, s diferencia de las anteriores, tiene un coeficiente de temperatura positivo, de forma que su resistencia aumentará como consecuencia del aumento de la temperatura (aunque esto sólo se da en un margen de temperaturas).

19- LDR (Ligth dependent resistor): Caracterìsticas, usos y dibujos descriptivos 

Una fotorresistencia o LDR es un componente electrónico cuya resistencia disminuye con el aumento de intensidad de luz incidente. Puede también ser llamado fotorresistor, fotoconductor, célula fotoeléctrica o resistor dependiente de la luz, cuya siglas, LDR, se originan de su nombre en inglés light-dependent resistor. Su cuerpo está formado por una célula o celda y dos patillas. En la siguiente imagen se muestra su símbolo eléctrico.
El valor de resistencia eléctrica de un LDR es bajo cuando hay luz incidiendo en él (puede descender hasta 50 ohms) y muy alto cuando está a oscuras (varios megaohmios).

20- VDR (Voltaje dependent resistor): Caracterìsticas, usos y dibujos descriptivos 

La propiedad que caracteriza esta resistencia consiste en que disminuye su valor óhmico cuando aumenta bruscamente la tensión. De esta forma bajo impulsos de tensión se comporta casi como un cortocircuito y cuando cesa el impulso posee una alta resistividad.
Sus aplicaciones aprovechan esta propiedad y se usan básicamente para proteger contactos móviles de contactores, reles, interruptores.., ya que la sobre intensidad que se produce en los accionamientos disipa su energía en el varistor que se encuentra en paralelo con ellos, evitando así el deterioro de los mismos, además, como protección contra sobre tensiones y estabilización de tensiones, adaptación a aparatos de medida...