Una
resistencia es un elemento de disipación que convierte energía eléctrica en
calor. La ley de Ohm define
la relación voltaje- corriente característica de una resistencia ideal:
V = IR
La unidad de
resistencia es el ohm (Ω). La resistencia es una propiedad del material cuyo
valor es la pendiente de la curva voltaje-corriente de la resistencia. En una
resistencia ideal, la relación voltaje-corriente es lineal y la resistencia es
constante. Sin embargo, las resistencias reales por lo general no son lineales
debido a los efectos de la temperatura. Conforme aumenta la corriente aumenta
la temperatura, lo que resulta en mayor resistencia. Además, una resistencia
real tiene una capacidad limitada de disipación de potencia que se
designa en watts, y puede fallar después de que se alcanza este límite.
Si el material de
una resistencia es homogéneo y tiene un área transversal constante, como el
cilindro , entonces la resistencia está dada por:
R = r L/A
donde r es la resistividad
o resistencia específica del material; L es la longitud del
alambre, y A es el área
transversal.
Las resistencias
que se usan al ensamblar circuitos están empacadas en varias formas, incluidos
componentes axiales, componentes de montaje superficial, el encapsulado en
línea (DIP) y el encapsulado simple en línea (SIP), que contienen múltiples
resistencias en un paquete que encaja convenientemente en tarjetas de circuito
impreso.
El valor y la
tolerancia de una resistencia axial usualmente se codifica con cuatro bandas de
color (a, b, c, tol):
El
valor y la tolerancia (tol) de una resistencia se expresa como :
R = ab X 10c +/- tolerancia (%)
Donde la banda a
representa decenas, la banda b representa unidades, la banda c representa la
potencia de 10 y la banda rol representa la tolerancia o incertidumbre como
porcentaje de valor de resistencia codificado. El conjunto de valores
estándar para los primeros dos dígitos son 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 18, 20,
22, 24, 27, 30, 33, 36, 39, 43, 47, 51, 56, 62, 68, 75, 82 y 91. Con
frecuencia, los valores de resistencia están en el rango de kΩ y en ocasiones
la unidad se abrevia como k en lugar de kΩ. Por ejemplo, 10k junto a una
resistencia en un esquema eléctrico implica 10 kΩ.
Las resistencias
más comunes que se usan en circuitos electrónicos ordinarios son de carbono o
película metálica de 1/4 de watt y 5 % de tolerancia. Los valores de
resistencia de este tipo varían en valor entre 1 Ω y 24 Ω. También están
disponibles resistencias con clasificaciones de mayor potencia. La
clasificación 1/4 de watt significa que la resistencia puede fallar si se
le requiere disipar más potencia que ésta.
Las resistencias
de precisión de película metálica tienen incertidumbres de 1% o menos y están
disponibles en un amplio rango de valores en comparación con las de tolerancia
más baja. Por lo general tienen un código numérico de cuatro dígitos impreso
directamente en el cuerpo de la resistencia. Los tres primeros dígitos denotan
el valor de la resistencia y el último dígito indica la potencia de 10 por la
cual multiplicar.
Aclarando el tema
del efecto de los electrones en las resistencias:
La conductividad
de un metal puro y libre de defectos está determinada por la estructura
electrónica de los átomos. Pero podemos modificar la conductividad al cambiar
la movilidad de los portadores.
Efecto de la temperatura: Cuando se
incrementa la temperatura de un metal, la energía térmica hace que los átomos
vibren. En cualquier instante, el átomo puede no estar en su posición de
equilibrio, y por ello interactuará y dispersará los electrones, Se reducirán
la trayectoria media libre y la movilidad de los electrones , y aumentará la
resistividad. En cambio la resistividad de un metal puro como función de la
temperatura puede estimarse a partir de la ecuación:
r = r RT ( 1 + a R ∆T)
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