TEORIA de CIRCUITOS I - U.N.P.S.J.B.

INTRODUCCIÓN

Los resistores son dispositivos que poseen una propiedad física denominada resistencia, la cual consiste en presentar oposición al paso de la corriente eléctrica.

1. CLASIFICACIÓN

Existen diversas clasificaciones, algunas se presentan a continuación:

1.1 Según su construcción:

De composición o aglomerados: constituidos por una mezcla de carbón, materia aislante y resina aglomerante.
De película (capa) de carbono: consiste en cuerpo tubular cerámico sobre el que se deposita una fina capa de carbono puro.
De película metálica: consta de un núcleo aislante recubierto por una fina capa de metal, aleación u óxido metálico.
De alambre arrollado o bobinado: (de uso general, de precisión o de disipación) se construyen a partir de hilos metálicos arrollados sobre un núcleo cerámico.
Integrados: pueden ser de película gruesa (aplicados por serigrafía) o de película delgada (aplicados por evaporación al vacío). Las redes de resistores se consiguen con encapsulados SIP (single inline package) y DIP (dual inline package).

1.2 Según su característica V-I:

Lineales
No lineales (ver ítem 5)

1.3 Según la característica de su valor:

Fijos
Variables	de ajuste o preset: vida útil de 100 ciclos de rotación
Variables	de control: vida útil de 25 millones de ciclos de rotación

1.4 Según la potencia que pueden disipar:

De precisión: hasta 0.5 W (además los R de precisión suelen ser de una tolerancia igual o menor al 1%)
De uso general: hasta 2 W
De potencia: hasta 2 kW

1.5 Según su montaje en el circuito:

De inserción: los componentes se fijan atravesando la placa de circuito impreso
De montaje superficial

1.6 Según la construcción de los R variables:


Rotatorio	Deslizante	Deslizante con tornillo	Multivuelta

1.7 Según la ley de variación de los R variables:

Lineal
Logarítmico
Exponencial
Otros

1.8 Según el montaje de los R variables:

Potenciómetro
Reóstato: un terminal se encuentra unido al cursor

2. CODIFICACIÓN

Según Norma IRAM 4040 (noviembre 1989), la cual se corresponde con la recomendación de la International Electrotechnical Commission (Comisión Electrotécnica Internacional) IEC 62/74 - Marking codes for resistor and capacitors.

2.1 Código de colores

Las bandas impresas en un extremo del encapsulado externo indican el valor de la resistencia y su tolerancia.

La correspondencia entre los colores y valores es la siguiente:

COLOR	CIFRAS	MULTIPLICADOR¹	TOLERANCIA²
-	-	-	±20%
plateado	-	10^-2=0.01	±10%
dorado	-	10^-1=0.1	±5%
negro	0	10⁰=1	-
marrón	1	10¹=10	±1%
rojo	2	10²=100	±2%
naranja	3	10³=1k	-
amarillo	4	10⁴	-
verde	5	10⁵	±0,5%
azul	6	10⁶=1M	±0,25%
violeta	7	10⁷	±0,1%
gris	8	10⁸	-
blanco	9	10⁹=1G	-

(1) Multiplicador: representa el factor multiplicador para los dos o tres primeros dígitos.

(2) Tolerancia: indica la diferencia porcentual máxima que se puede presentar entre el valor nominal de resistencia (indicado en el cuerpo del resistor) y su valor real.

Ejemplos:

rojo-rojo-amarillo-plateado = 2-2-10⁴-10% = 220k ± 10% (valor real entre 198k y 242k)

rojo-rojo-azul-naranja-marrón = 2-2-6-10³-1% = 226k ± 1% (valor real entre 223.74k y 228.26k)

Observación:

Algunos fabricantes emplean la quinta banda para indicar el porcentaje de fallas por cada 1000 horas de uso (no contemplado por IRAM). Este factor se conoce como "confiabilidad".

COLOR	CONFIABILIDAD
marrón	1%
rojo	0.1%
naranja	0.01%
amarillo	0.001%

2.2 Código alfanumérico

El código comprenderá 2, 3 ó 4 números y 2 letras. La primera letra corresponde al multiplicador y la segunda a la tolerancia.

Multiplicador: R=1 ; K=10^3 ; M=10^6 ; G=10^9 ; T=10^12 (la letra se coloca en el lugar correspondiente a la coma decimal)

Tolerancia: B=±0.1% ; C=±0.25% ; D=±0.5% ; F=±1% ; G=±2% ; J=±5% ; K=±10% ; M=±20% ; N=±30%

Ejemplos: R47F=0,47 ±1% ; 5K6K=5,6 k ±10% ; 33MM=33 M ±20%

3. VALORES ESTÁNDARES

Según Norma IRAM 4083 (diciembre 1975), la cual se corresponde con la recomendación de la International Electrotechnical Commission (Comisión Electrotécnica Internacional) IEC 63/67 - Preferred numbers series for resistors and capacitors y con la recomendación de la Comisión Panamericana de Normas Técnicas COPANT-R 260/1 1971-Resistores y capacitores fijos de uso electrónico-valores preferidos.

Series

Los fabricantes de resistores venden su producto en series definidas por su tolerancia.

Las series para resistores de tolerancias comunes son:

E24: se emplea para tolerancias de ± 5% y se compone de valores redondeados de los números teóricos 10^(n/24); donde 0 £ n £ 23.
E12: T = ± 10% y fórmula 10^(n/12); donde 0 £ n £ 11.
E6: T = ± 20% y fórmula 10^(n/6); donde 0 £ n £ 5.

Ejemplo: en el mercado se comercializan resistores de valores: 1; 10; 100; 1k; 10k; 100k; 1M, etc. con tolerancia de ± 5%, 10% y 20% mientras que los valores: 1.1; 11; 110; 1k1; 11k, 110k, etc. sólo se fabrican para la serie de ± 5% de tolerancia.

Para tolerancias < 5% se emplean las siguientes series:

E192: se compone de valores redondeados de los números teóricos 10^(n/192); donde 0 £ n £ 191.
E96: se compone de valores redondeados de los números teóricos 10^(n/96); donde 0 £ n £ 95.
E48: se compone de valores redondeados de los números teóricos 10^(n/48); donde 0 £ n £ 47. Serie E48: 100 105 110 115 121 127 133 140 147 154 162 169 178 187 196 205 215 226 237 249 261 274 287 301 316 332 348 365 383 402 422 442 464 487 511 536 562 590 619 649 681 715 750 787 825 866 909 953.

4. CRITERIOS DE SELECCIÓN

4.1 Valor nominal.

4.2 Tolerancia: dependerá de la exactitud del valor que se pretenda.

4.3 Potencia nominal: la potencia que debe disipar se determina mediante la expresión:

P[W] = I² [A] . R [W]

Al seleccionar los resistores, se debe afectar esta potencia por un coeficiente de seguridad (2 ó 3).

P_nom [W] = (2 ó 3) . P[W]

Observación: El valor de potencia nominal corresponde al que el dispositivo puede disipar en condiciones de temperatura nominal, sin variar su valor. El tamaño del R no depende de su valor sino de la potencia que puede disipar.

4.4 Tipo de montaje: para inserción o montaje superficial

4.5 Tensión máxima: es la máxima tensión continua o eficaz que puede soportar el R en condiciones normales.

4.6 Temperatura máxima: es la máxima temperatura que puede soportar el R en condiciones normales sin alterar sus características.

4.7 Frecuencia de trabajo: es la máxima f a la cual puede trabajar el R. Por ejemplo, los R bobinados trabajan a menor f que los de composición.

Otros parámetros que caracterizan a los R:

Coeficiente de tensión: indica la variación del valor del R en función de altos gradientes de potencial. Se expresa en ppm/V.

Coeficiente de temperatura: indica la variación del valor del R en función de cambios en la temperatura. Se expresa en %/°C o ppm/°C.

Características típicas de los resistores fijos más comunes:

RESISTOR	VALOR NOMINAL	TOLERANCIA [%]	POTENCIA [W]	°T máx [°C]	f LÍMITE [Hz]
Composición	1 a 100M	5, 10, 20	1/8 a 2	115	10M
Película carbón	1 a 22M	0.5 a 10	1/10 a 2	150	100M
Pel. metálica	1 a 10M	0.1 a 5	1/8 a 1	175	400M
Alambre (prec.)	0.1 a 1M	0.01 a 1	1/8 a 2	125	50k
Alambre (disp.)	1 a 220k	5 a 10	hasta 5k	400	50k
Integrados	5 a 5M	1 a 10	50m a 600m	125	100M

5. RESISTORES ESPECIALES

Son dispositivos cuyo valor óhmico varía en función de una magnitud física. Por ejemplo:

NO LINEALES	Bandas extensiométricas	Strain gauge	coeficiente de longitud positivo: aumenta el valor óhmico al aumentar su deformación. Aplicaciones: medición de deformación, medición de torque, ...

	Fotorresistores	LDR (Light Dependent Resistors)	coeficiente de temperatura negativo: disminuye el valor óhmico al aumentar la luz que incide sobre él. Aplicaciones: controles de iluminación, control de circuitos con relés, alarmas, ...

	Magnetorresistores	MDR (Magnetic field Dependent Resistors)	coeficiente de campo magnético positivo: aumenta el valor óhmico al aumentar el campo magnético que incide sobre él.

	Termistores	NTC (Negative Temperature Coefficient)	coeficiente de temperatura negativo: disminuye el valor óhmico al aumentar la temperatura. Aplicaciones: retardo en el accionamiento de relés, regulación, compensación y medición de temperaturas, estabilización de tensión, alarmas, ...
	Termistores	PTC (Positive Temperature Coefficient)	coeficiente de temperatura positivo: aumenta el valor óhmico al aumentar la temperatura. Aplicaciones: retardo en el accionamiento de relés, medida en el nivel de líquidos, regulación, compensación y medición de temperaturas, ...

	Termorresitores	RTD (Resistance Temperature Detector)	coeficiente de temperatura positivo: aumenta el valor óhmico al aumentar la temperatura. Construidos en base a alambres arrollados o películas metálicas.

	Varistores	VDR (Voltage Dependent Resistors)	coeficiente de tensión negativo: disminuye el valor óhmico al aumentar el voltaje aplicado entre sus extremos. Aplicaciones: protección contra sobretensiones, regulación de tensión y supresión de transitorios.

Bibliografía

Boylestad - "Análisis Introductorio de Circuitos" - 8va edición - capítulo 3
SIEMENS - "Componentes Electrónicos" - Marcombo - 1987 - Código de Biblioteca Central: 621.381 5/S.19
Vassallo - "Componentes Electrónicos" - Ediciones CEAC - Barcelona - 1987 (Código K99) - Capítulos 1, 2 y 6.
Vassallo - "Manual de Componentes y Circuitos Pasivos" - Ediciones CEAC - Barcelona - 1981 (Código K241)
Apuntes:
- "Resistores Normales y Especiales" - Cátedra <Tecnología de los Materiales Electrónicos> de la Universidad Tecnológica Nacional - 1983 (Código K419)
Normas IRAM:
- 4040: "Resistores y capacitores fijos - Códigos convencionales de marcado para la identificación de valores" - Noviembre 1989
- 4083: "Resistores y capacitores fijos de uso en la industria electrónica - Valores preferidos de resistencia y de capacitancia" - Diciembre 1975
Catálogos:
- Allen/Bradley - Electronic Components - 1983 (Código K194)
- Dicopel - Resistores (426Kb)
- Mepco/Electra - Resistor/Capacitor Data Book - 1982/3 (Código K195)
- RS Components - Int. Edition - 1994 (Código K112) - Sección 20
- Token Electronics - Catalogue of General Resistors (368Kb)
- Token Electronics - Catalogue of High Voltage Resistors (59Kb)
- Token Electronics - Catalogue of Power Resistors (518Kb)
Hojas de datos:
- CTS Resistor/Electrocomponents - Surface Mount Series 752 (65Kb)
- CTS Resistor/Electrocomponents - Resistor Network Series 773 (56Kb)
- Vishay Intertechnology - NTC (84Kb)
- Vishay Intertechnology - PTC (70Kb)
Artículos y Notas de Aplicación:
- Revista Elektor - "Medida Electrónica de la Temperatura (I)" - Mayo 1992
- Revista Elektor - "Medida Electrónica de la Temperatura (y II)" - Junio 1992
- National Instruments - AN046 - "Measuring Temperature with RTDs – A Tutorial" (237Kb)
- National Instruments - AN065 - "Measuring Temperature with Thermistors – A Tutorial" (344Kb)
- National Instruments - AN078 - "Strain Gauge Measurement – A Tutorial" (363Kb)
- Quality Thermistor Inc. - "Temperature Measurement Using Thermistors", "Temperature Compensation Using Thermistors", "Computer Interfacing to an NTC Thermistor" (51Kb)

Teoría de Circuitos I - Última modificación: Julio 28, 2003