Investigacin Sobre Resistencias

Materia: Electricidad y Electrnica Industrial.

Semestre: 3ero.

Alumno: Alejandro Fras Ramos.No. Control: 13340479

Profesor: Guillermina Muoz Zamora

ContenidoTipos de Resistencias:3Resistor de Hilo Bobinado (Wirewound)4Resistor de Carbn prensado6Resistencias de pelcula de carbn6Resistencias de pelcula de xido metlico7Resistencias de pelcula metlica8Resistencias de Metal Vidriado9Resistores dependientes de la temperatura10Cdigo de Colores11Determinacin del valor de una resistencia11Resistencias Variables12Funcin12Tipos12Resistores Variables de Capa13Resistores Variables Bobinados14Decadales de Resistencia15Conclusiones:16Bibliografa16

Tipos de Resistencias:Tradicionalmente, los componentes elctricos se han divido en dos grandes grupos, que son los componentes activos y los pasivos. Los componentes activos son los transistores, diodos, entre otros; mientras que los pasivos son los resistores, capacitores e inductores. Esta investigacin har nfasis en el resistor o resistencia, ms que en cualquier otro componente. El objetivo de un resistor es producir una disminucin en el voltaje de un circuito, esta es proporcional a la corriente que la atraviesa; la ley de Ohm enuncia que V = IR. Idealmente, el valor del resistor debera ser constante, independientemente del tiempo, temperatura, corriente y voltaje al que est siendo sometido y si bien los resistores actuales se aproximan mucho al ideal, estos sufren variaciones en su valor debido a las causas ya mencionadas. Por su composicin, podemos distinguir varios tipos de resistores: De hilo bobinado (wirewound) Carbn prensado (carbon composition) Pelcula de carbn (carbon film) Pelcula xido metlico (metal oxide film) Pelcula metlica (metal film) Metal vidriado (metal glaze) Por su modo de funcionamiento, podemos distinguir: Dependientes de la temperatura (PTC y NTC) Resistores variables, potencimetros y restatos[1]

Resistor de Hilo Bobinado (Wirewound)Fueron de los primeros tipos en fabricarse, y an se utilizan cuando se requieren potencias algo elevadas de disipacin. Estn constituidos por un hilo conductor bobinado en forma de hlice o espiral (a modo de rosca de tornillo) sobre un sustrato cermico.

Las aleaciones empleadas son las que se dan en la tabla, y se procura la mayor independencia posible de la temperatura, es decir, que se mantenga el valor en ohmios independientemente de la temperatura.metalresistividad relativa(Cu = 1)Coef. Temperaturaa (20 C)

Aluminio1.63+ 0.004

Cobre1.00+ 0.0039

Constantan28.45 0.0000022

Karma77.10 0.0000002

Manganina26.20 0.0000002

Cromo-Nquel65.00 0.0004

Plata0.94+ 0.0038

Las resistencias de hilo bobinado o de alambre se fabrican enrollando un fino alambre alrededor de una barra de cermica. Pueden ser hechas con extremada precisin para su uso en multmetros, osciloscopios y otros equipos de medida. Algunos tipos de resistencias de hilo bobinado pueden soportar grandes intensidades de corriente sin sobrecalentarse y son usadas en fuentes de alimentacin y otros circuitos que manejan grandes corrientes. Sus caractersticas ms importantes son: tamao medio o grande, hasta 400 W de potencia mxima, baja tolerancia 0.25 % y coeficiente de temperatura bajo. Un inconveniente de este tipo de resistor es que al estar constituido de un arrollamiento de hilo conductor, forma una bobina, y por tanto tiene cierta induccin, aunque su valor puede ser muy pequeo, pero hay que tenerlo en cuenta si se trabaja con frecuencias elevadas de seal. Por tanto, elegiremos este tipo de resistor cuando: Necesitemos gran estabilidad trmica. Necesitemos gran estabilidad del valor de la resistencia a lo largo del tiempo, pues prcticamente permanece inalterado su valor durante mucho tiempo.Resistor de Carbn prensadoEstos fueron tambin de los primeros en fabricarse en los inicios de la electrnica. Estn constituidos en su mayor parte por grafito en polvo, el cual se prensa hasta formar un tubo como el de la figura.

Las patas de conexin se implementaban con hilo enrollado en los extremos del tubo de grafito, y posteriormente se mejor el sistema mediante un tubo hueco cermico (figura inferior) en el que se prensaba el grafito en el interior y finalmente se disponan unos bornes a presin con patillas de conexin.

Los resistores de este tipo son muy inestables con la temperatura, tienen unas tolerancias de fabricacin muy elevadas, en el mejor de los casos se consigue un 10% de tolerancia, incluso su valor hmico puede variar por el mero hecho de la soldadura, en el que se somete a elevadas temperaturas al componente. Adems tienen ruido trmico tambin elevado, lo que las hace poco apropiadas para aplicaciones donde el ruido es un factor crtico, tales como amplificadores de micrfono. Estos resistores son tambin muy sensibles al paso del tiempo, y variarn visiblemente su valor con el transcurso del mismo. [2]Resistencias de pelcula de carbnEste tipo es muy habitual hoy da, y es utilizado para valores de hasta 2 watts Se utiliza un tubo cermico como sustrato sobre el que se deposita una pelcula de carbn tal como se aprecia en la figura (a).Para obtener una resistencia ms 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 elctrico, lo que equivale a aumentar la longitud del elemento resistivo.

Las conexiones externas se hacen mediante el crimpado de depsitos metlicos a los que se unen hilos de cobre baados en estao para facilitar la soldadura. Al conjunto completo se le baa de laca incombustible y aislante o incluso vitrificada para mejorar el aislamiento elctrico. Se consiguen as resistencias con una tolerancia del 5% o mejores, adems tienen un ruido trmico inferior a las de carbn prensado, ofreciendo tambin mayor estabilidad trmica y temporal que stas.

Resistencias de pelcula de xido metlicoSon muy similares a las de pelcula de carbn en cuanto a su modo de fabricacin, pero son ms parecidas, elctricamente hablando a las de pelcula metlica. Se hacen igual que las de pelcula de carbn, pero sustituyendo el carbn por una fina capa de xido metlico (estao o latn). Estas resistencias son ms caras que las de pelcula metlica, y no son muy habituales. Se utilizan en aplicaciones militares (muy exigentes) o donde se requiera gran fiabilidad, porque la capa de xido es muy resistente a daos mecnicos y a la corrosin en ambientes hmedos.

Resistencias de pelcula metlicaEste tipo de resistencia es el que mayoritariamente se fabrica hoy da, con unas caractersticas de ruido y estabilidad mejoradas con respecto a todas las anteriores. Tienen un coeficiente de temperatura muy pequeo, del orden de 50 ppm/C (partes por milln y grado Centgrado). Tambin soportan mejor el paso del tiempo, permaneciendo su valor en ohmios durante un mayor perodo de tiempo. Se fabrican este tipo de resistencias de hasta 2 watts de potencia, y con tolerancias del 1% como tipo estndar.

Las caractersticas ms importantes son: tamao medio, pequeos valores de resistencia elctrica, hasta 6 W de potencia mxima, tolerancias de 1%, 2% y 5% y bajo coeficiente de temperatura. En las resistencias metlicas hay que tener en cuenta que son inductivas y por tanto pueden variar el comportamiento a determinadas frecuencias.

Resistencias de Metal VidriadoSon similares a las de pelcula metlica, pero sustituyendo la pelcula metlica por otra compuesta por vidrio con polvo metlico. Como principal caracterstica cabe destacar su mejor comportamiento ante sobrecargas de corriente, que puede soportar mejor por su inercia trmica que le confiere el vidrio que contiene su composicin. Como contrapartida, tiene un coeficiente trmico peor, del orden de 150 a 250 ppm/C. Se dispone de potencias de hasta 3 watts. Se dispone de estas resistencias encapsuladas en chips tipo DIL (dual in line) o SIL (single in line). [3]

Resistores dependientes de la temperaturaAunque todas las resistencias, en mayor o menor grado, dependen de la temperatura, existen unos dispositivos especficos que se fabrican expresamente para ello, de modo que su valor en ohmios dependa "fuertemente" de la temperatura. Se les denomina termistores y como caba esperar, poseen unos coeficientes de temperatura muy elevados, ya sean positivos o negativos. Coeficientes negativos implican que la resistencia del elemento disminuye segn sube la temperatura, y coeficientes positivos al contrario, aumentan su resistencia con el aumento de la temperatura. El silicio, un material semiconductor, posee un coeficiente de temperatura negativo. A mayor temperatura, menor resistencia. Esto ocasiona problemas, como el conocido efecto de "avalancha trmica" que sufren algunos dispositivos semiconductores cuando se eleva su temperatura lo suficiente, y que puede destruir el componente al aumentar su corriente hasta sobrepasar la corriente mxima que puede soportar.

A los dispositivos con coeficiente de temperatura negativo se les denomina NTC (negative temperature coefficient; figuras abajo a la izquierda) A los dispositivos con coeficiente de temperatura positivo se les denomina PTC (positive temperatura coefficient; figuras de abajo a la derecha). Una aplicacin tpica de un NTC es la proteccin de los filamentos de vlvula, que son muy sensibles al "golpe" de encendido o turn-on. Conectando un NTC en serie protege del golpe de encendido, puesto que cuando el NTC est a temperatura ambiente (fro, mayor resistencia) limita la corriente mxima y va aumentando la misma segn aumenta la temperatura del NTC, que a su vez disminuye su resistencia hasta la resistencia de rgimen a la que haya sido diseado. Hay que elegir correctamente la corriente del dispositivo y la resistencia de rgimen, as como la tensin que caer en sus bornes para que el diseo funcione correctamente.

Cdigo de ColoresAl observar una resistencia comercial, en la mayora de los casos podemos ver que tanto la resistencia como la tolerancia estn indicadas mediante un cdigo de colores, que se lee de izquierda a derecha.Determinacin del valor de una resistenciaPara determinar el valor de una resistencia que est marcada con el cdigo de colores, debemos seguir estos pasos: Leemos la franja de la tolerancia, que est representada por el color situado ms a la derecha. Despus leemos el valor nominal de la resistencia: El color de la primera franja de la izquierda indica la primera cifra significativa. La segunda franja de color, la segunda cifra significativa. La tercera franja de color, el nmero de ceros que van detrs de las cifras anterioresHay casos donde una resistencia pueda presentar ms de cuatro bandas, en caso de que fueran 5 o 6 bandas se procede de la siguiente manera; [4]

Resistencias VariablesTienen tres contactos, dos de ellos estn conectados a los extremos de la superficie resistiva y el otro est conectado a un cursordeslizable. El tercer terminal unido a uncontacto mvilque puede desplazarse sobre el elemento resistivo proporcionando variaciones en el valor de la resistencia. Este tercer terminal puede tener undesplazamiento angular(giratorio) o longitudinal (deslizante).FuncinSegn su funcin en el circuito estos resistores se denominan: Potencimetros: se aplican en circuitos donde lavariacin de resistenciala efecta el usuario desde el exterior (controles de audio, video, etc.). Trimmers, o resistores ajustables: se diferencian de las anteriores en que su ajuste es definitivo en elcircuitodonde van aplicadas. Su acceso est limitado al personal tcnico (controles de ganancia, polarizacin, etc.). Reostatos: son resistores variables en las que uno de sus terminales extremos est elctricamente anulado. Tanto en un potencimetro como untrimmer, al dejar unos de sus terminales extremos al aire, su comportamiento ser el de unreostato, aunque estos estn diseados para soportar grandes corrientes.TiposLos materiales usados para la fabricacin de estos resistores suelen ser los mismos que los utilizados para los resistores fijos, es decir, mezclas de carbn y grafito,metalesyaleaciones metlicas. La diferencia fundamental, a parte de las aplicaciones, est en los aspectos constructivos. Se clasifican en dos tipos: De Capa: 1. Carbn.2. Metlica. 3. Cermet. Bobinadas: 1. Pequea disipacin.2. Potencia.3. Precisin.Resistores Variables de CapaCapa de carbnEstn constituidas por carbn coloidal (negro de humo), mezclado en proporciones adecuadas con baquelita y plastificantes. Bajo estas caractersticas podemos encontrarnos con: Potencimetros de carbn: Valores de resistores entre 50 y 10Mohmios. Tolerancias del +/- 10% y +/- 20%. Potenciasde hasta 2W. Formatos dedesplazamiento giratorio y longitudinal, con encapsulado simple, dobleresistenciao coninterruptorincorporado.Trimmers de carbn: Valores usuales entre 100 y 2M ohmios. Potencia de 0,25W. Pequeas dimensiones y bajo coste.Capa metlicaLas capas de estos tipos de resistores estn formadas en base a mezclas dexidos de estaoyantimoniodepositadas sobre un soporte de vidriogeneralmente. El cursor, como en las decapa de carbn, suele ser de aleaciones decobreyorooplata, tomando los terminales de salida en contactos metalizados practicados sobre la capa. Caractersticas importantes Bajas tolerancias: +/- 5%, +/- 2%, +/- 1%. Potencias desde 0,25W a 4W. Muy bajo ruido de fondo. Buena linealidad: 0,05%.

Capa tipo cermetLa capa est constituida por una mezcla aglomerada demateriales vtreosymetales nobles, depositada sobre unsubstrato de cermica. Caractersticas principales Valores desde 10 a 2M ohmios. Potencias entre 0,5 y 2W. Elevada precisin enmodelos multivuelta. Muy buena linealidad y resolucin.Resistores Variables BobinadosPequea disipacinLa constitucin de este tipo de resistores es muy parecida a la de los resistores bobinados fijos. Suelen usar los mismos materiales, aleaciones Ni-Cupara pequeos valores de resistencia, yNi-Crpara valores altos. Su principal aplicacin es la limitacin de corriente en circuitos serie, por lo que se pueden denominarrestatos.Caractersticas Valores desde 50 hasta 50K ohmios. Tolerancias entre +/-10% y +/-5%. Potencia nominal entre 0,5 y 8W. Ruido de fondo despreciable.Bobinados de potenciaSe pueden comparar a los modelos vitrificados de alta precisin de losresistores fijos. Este tipo de resistores son los que realmente se denominanrestatos, capaces de disipar elevadas potencias aplicadas comolimitadores de corriente.Caractersticas Valores desde 1 a 2,5K ohmios para potencias de hasta 50W, hasta 5K ohmios para 100W, y hasta 10K ohmios para 250W. Tolerancias del +/-10%, y +/-5%. Potencias nominales entre 25W y 1KW. Mximatemperaturade funcionamiento en torno a los 200C.Bobinados de precisinEn este tipo se usanaleaciones metlicasde pequea resistividad (Au-Ag) en lugar de aumentar el dimetro del hilo y as conseguir pequeos valores con reducidas dimensiones. Por sus aplicaciones, a este tipo se les suele denominartrimmers bobinados.Caractersticas principales Valores resistivos de 5 a 100K ohmios. Tolerancias del +/-5% y +/-1%. Disipacin de potencia de 0,75 a 1,5W. Linealidad comprendida entre +/-1% y +/-0,15%. Resolucin del orden de 0,001. Modelos multivuelta y simples. [5]Decadales de ResistenciaInstrumento, generalmente de dos terminales, en el cual el valor resistivo seleccionado se consigue conectando en serie las resistencias internas mediante conmutadores. Tienen la ventaja de poder obtenerse valores hmicos muy variados y consecutivos.Tambin se le conoce como caja de dcadas de resistencia, y es una caja de resistencias en donde la variacin es en mltiplos de 10. Esto es: el 1er control va de 0.1 a 1 en intervalos de 0.1; el 2o control va de 1 a 10 en intervalos de 1; el 3er control va de 10 a 100 en intervalos de 10 y as sucesivamente. Tambin son muy usados para la calibracin de instrumentos elctricos y componentes electrnicos [6]

Conclusiones:Despus de una ardua investigacin logr darme cuenta primeramente que existan ms tipos de resistencia aparte de la ya conocida. Tambin pude comprender que los colores de la resistencia tienen un propsito ms all de decorar a la misma. Como fruto de esta tarea puedo mencionar la habilidad de comprender el cdigo de colores, si bien no puedo afirmar que me aprend el valor numrico de cada uno, puedo asegurar que con una tabla en mano soy capaz de encontrar el valor de la resistencia, adems de haber aprendido la funcin de cada banda de color.Ahondando ms en los tipos de resistencias, conoc las resistencias variables, que a su vez entran en diferentes clasificaciones y distintos tipos.Si bien me cost algo de trabajo encontrar informacin sobre las cajas de resistencias decdicas o decadales, puedo decir que es cuestin de persistir en la bsqueda y buscar diferentes aproximaciones para obtener un solo resultado.BibliografaCentro Espaol de Metrologa. (s.f.). CEM. Obtenido de http://www.cem.es/sites/default/files/el-003e.pdf [6]Facultad de Ingenieria UNLP. (s.f.). Universidad Nacional de la Plata. Obtenido de http://www.ing.unlp.edu.ar/electrotecnia/electronicos2/download/Herramientas/Resistores.pdf [1]Industrias Sica. (s.f.). Pagina Digital. Obtenido de http://www.paginadigital.com.ar/articulos/2003/2003oct/tecnologia1/sica2b-1pl.asp [5]INTEF. (s.f.). EducaLab. Obtenido de http://roble.pntic.mec.es/jlop0164/archivos/resistencia.pdf [2]Monroy, C. d. (s.f.). Departamento de Teconologa del IES. Obtenido de https://tecnologiafuentenueva.wikispaces.com/file/view/Electrocnica_1.pdf [4]Perez, I. (s.f.). Universidad de Guadalajara. Recuperado el 2 de Septiembre de 2014, de http://proton.ucting.udg.mx/temas/circuitos/ivan/resist.html [3]

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