Resistencias cerámicas

Aunque existen varios tipos de resistencias, las más comunes son las resistencias cerámicas. Son los componentes más usados en los circuitos electrónicos, y su finalidad es la de limitar la corriente que circula por un circuito, así como dividir la tensión a través del mismo.

Están constituidas por material de grafito recubierto de una capa de pintura.

Los valores de estas resistencias son fijos y se utiliza un código de colores para diferenciarlas.

El código de colores.

Para distinguir las resistencias, cada franja de color tiene un valor y un significado determinado.

Para comenzar a leer el valor de la resistencia, se coloca la banda de tolerancia a la derecha y empezamos a leer de izquierda a derecha, la primera banda representa las decenas, la segunda es la de las unidades y la tercera, es el factor multiplicador, que representa la potencia de 10 por la cual se multiplica el número. El resultado se expresa en Ohms.

Por ejemplo, para la imagen anterior:

• Observamos la primera banda de color rojo = 2
• Observamos la segunda banda de color rojo = 2
• Observamos la tercera banda de color marron = x10
• Unimos los valores de las dos primeras bandas y multiplicamos por el valor de la tercera

22 x 10 = 220Ω

• Observamos la cuarta banda de color dorado: tolerancia 5%. Esto nos dara: (5 x 220) / 100 = 11Ω. Es decir esta resistencia puede variar entre 209 y 231Ω.

Características a tener en cuenta con una resistencia.

La potencia. Es la cantidad de energía que un elemento es capaz de absorber o producir en un momento concreto. Su unidad en el sistema internacional es el Watio (W).

La potencia generalmente no se encuentra indicada en la resistencia pero podemos conocerla de forma aproximada según su dimensión.

Las potencias disponibles van desde 1/8W (0.125W). Las más usadas suelen ser las de 1/4W (0.25W).

La tolerancia. Es el porcentaje con respecto al valor nominal (valor teórico) de fábrica sobre el que puede oscilar (hacia arriba o hacia abajo) el valor de una resistencia real. Esto ocurre ya que a la hora de fabricar una resistencia, el material de fabricación y las dimensiones varían. Por ello, se encuentran diferencias en sus valores.

Por ejemplo, si tenemos una resistencia de 500Ω y del 10% de tolerancia.

Luego se tiene que:

500Ω – 50Ω = 450Ω y 500Ω + 50Ω = 550Ω

Esto indica que su valor puede oscilar entre los 550Ω y los 450Ω.

Coeficiente de temperatura. Es el aumento o disminución de la resistencia eléctrica de acuerdo con la variación de temperatura. La resistencia, al calentarse, puede subir o bajar el valor de su resistencia, lo que da lugar a coeficientes de temperatura positivos o negativos. Esto depende del tipo de material con que se construyan. el coeficiente de temperatura se mide en 1/ºC o ºC-1 o también en grados Kelvin, y se identifica con la letra griega α.

Existen diferentes tipos de resistencias cerámicas.

La cerámica es un componente interno muy común en muchos tipos de resistencias. Básicamente en una película de carbón, el material resistivo se adhiere a la parte externa del núcleo de cerámica, normalmente con forma cilíndrica.

Resistencias de película de carbón.

Este tipo de resistencia consiste en un tubo cerámico como sustrato sobre el que se deposita una película de carbón que se recubre con una laca aislante.

Destacan por una buena tolerancia, del 5% comúnmente, una baja inductancia y un bajo ruido. Suelen ofrecer una gama de potencia baja y pueden alcanzar hasta los 2 Watts de potencia disipada.

Características:

• Potencias (1/8W->2W).
• Valores (10Ω-22MΩ).
• Tolerancia (0.5%->10%).
• Ruido (>2).
• Menores derivas (Vmax=750V)
• Coeficiente de temperatura (-0.2%->-0.5%).
• Resistencia a la temperatura (150ºC)
• Mayor estabilidad al paso del tiempo.
• Poca resistencia a las sobrecargas.

Resistencias de película metálica.

Se fabrican con una capa fina de metal (cromo, níquel…) que se enrolla sobre un soporte aislante (vidriado, de mica…) y en los extremos se prensan dos capuchones.

Es uno de los tipos de resistencias más fabricadas hoy en día por sus propiedades y precio.

Características:

• Son más baratas en relación a la cantidad.
• Potencias (1/4W->1W).
• Valores (1Ω-4.7MΩ).
• Tolerancias (0.1%-2%).
• Bajo ruido (<0.3).
• Tensión máxima (500V).
• Tienen una estabilidad muy alta Coef. Tª 50 ppm/°C. (-0.1%->+0.1%).
• Temperatura máxima (175ºC).
• Reducción de espacio.
• Mayor estabilidad con el tiempo.

¿Cómo calcular la resistencia para un Led?

Para calcular la resistencia de un LED, utilizamos la ley de Ohm. La intensidad de corriente eléctrica que circula por un circuito es directamente proporcional a la tensión aplicada e inversamente proporcional a la resistencia del circuito.

I = V / R

La fórmula para calcular la resistencia:

R = (VFuente – VLed) / I

Para el cálculo de la resistencia necesaria para hacer funcionar un LED necesitamos la tensión de alimentación (VF), la tensión de polarización directa del LED (VL) y la intensidad nominal del LED.

• Determinamos el voltaje de polarización del LED, normalmente se obtiene de la hoja de especificaciones. Para LEDs rojos de 5 mm podemos asumir un voltaje de 1.8 a 2 V.
• Determinamos el voltaje de alimentación. En caso de Arduino 5V.
• Determinamos la intensidad nominal del LED. Podemos obtenerlo de la hoja de datos, para un LED de 5 mm podemos trabajar con 20 mA de forma segura.

R = (VF – VL) / I = (5 – 1.8) / 0.02A = 160 Ω

Y hallamos la potencia que debe soportar la resistencia:

P = I2 x R = (0.02)2 x 160 = 0.064W = 62mW

Esto quiere decir que con una resistencia de 1/8 W, (0.125W) es más que suficiente.