CALCULA RESISTENCIAS ELÉCTRICAS.
Hola amigos, en esta entrada voy a actualizar la entrada anterior del cálculo del valor resistivo de un componente resistor eléctrico. Las resistencias eléctricas son dispositivos que se usan para limitar y reducir la potencia eléctrica de un circuito eléctrico y así evitar la rotura del mismo por exceso de calor.
Las resistencias eléctricas limitarán la corriente transformando parte de esa corriente eléctrica en calor que irradiarán al medio. En electrónica la construcción de resistencias eléctricas está formateada a un código de colores como puedes ver a continuación:
Una resistencia habitual tiene la forma que puedes ver en pantalla.
Puedes ver que la resistencia eléctrica tiene muchas formas, tipos y colores. Además algunos no disponen de bandas clasificadoras, y otras disponen de demasiadas. Así que, veamos su codificación.
CÓDIGO DE COLORES.
La mayoría de las resistencia suelen tener una franja dorada, plateada o rojiza brillante (para diferenciarlo del rojo habitual), que indican la tolerancia de la resistencia, es decir el porcentaje que varía el valor de la resistencia.
Como puedes ver en la tabla anterior, el dorado implica un porcentaje del 5% de su valor, lo que significa que el valor de la resistencia variará un 5% arriba y abajo.
Pues bien, el lado que tenga una de éstas franjas, es el final de la resistencia de cara a su medición manual.
Código de 4 bandas.Para las resistencias de 4 bandas (3 bandas de colores habituales y otra con la tolerancia), la primera banda (en el caso de la imagen siguiente que es marrón), indica el primer término.
La segunda franja (color negro), indica el segundo término.
La tercera franja (color rojo), indica el multiplicador. Por último la franja dorada (tolerancia), indica un 5%.
Así traduciendo nos queda una resistencia de 1 - 0 - 2 - 5%.
Importante decir que el multiplicador pone un número de ceros, el número del color escogido en dicha franja, así que el resultado de la resistencia es de 1 - 0 - (00) - 5%, lo que se traduce en 1000+-5% Ω.
Código de 5 franjas.Las resistencias de 5 bandas son igual que las de cuatro bandas, pero la diferencia está en que son más precisas que las anteriores ya que indican una cifra más en la lectura.
Pero de igual manera, puedes ver que la primera franja es un marrón (1), la segunda un blanco (9), la tercera un rojo(2), la cuarta, el multiplicador, es un negro (0) y la tolerancia es un rojo (2%), lo que el valor de la resistencia es de 192Ω al 2%.
NOTA: Puede que en este tipo de resistencias la franja de tolerancia sea marrón. Eso implica una tolerancia del 1%.
Existen resistencias de precisión que pueden tener hasta 6 bandas de colores y cuyo valor es mucho más preciso que las anteriores, pero en tu día a día no vas a utilizar más resistencias que las de 4 bandas, y esas te sobran para la mayoría de tus proyectos.
TOLERANCIAS.
Es lógico pensar que respecto al amplio rango de valores que pueden tomar las resistencias, tener unas referencias y normalizar valores para su construcción es lo más sencillo de manera logística.
Para enumerar o designar los valores de una resistencia se emplea el sistema RKM que consiste en utilizar el sistema inglés de puntuación por sus equivalente R(unidad), K(kilo) y M(mega).
Así una resistencia que no superen las 1000 unidades, se clasificarán por R; las que superen las 1000 unidades y no superen las 1000000 unidades, se clasificarán por K; y las superiores por M.
Así por ejemplo, la siguiente resistencia:
Pero si fuese una resistencia de 6 bandas y su valor fuese de 0,47Ω, ¿cómo se representaría? Pues tan sencillo como poner 0R47 Ω.
Entonces continuando con la normalización, hemos dicho que la tolerancia implica un valor máximo y un valor mínimo para una cierta resistencia. De ahí por ejemplo, una resistencia de 10KΩ +-10% implica que su valor máximo será de 11KΩ y su valor mínimo de 9KΩ.
Pues bien, para la normalización de resistencias, éstas se agrupan en familias designadas mediante la letra E y un número que indican el grado de normalización.
Así, por ejemplo, la familia primera E6, indica que habrá 6 variaciones de valores resistivos en dicha familia por cada multiplicador , por lo que la tolerancia de la misma es la más alta (20%). Así que en los 10 primeros valores resistivos 0Ω a 9Ω (multiplicador 1), habrá 6 valores para esa tolerancia de 20% que representa a la familia E6:
1,0Ω - 1,5Ω - 2, 2Ω - 3,3Ω - 4,7Ω - 6,8Ω
Para los siguientes valores resistivos de 10Ω a 99Ω (multiplicador 10) habrá otros 6 valores pero desplazando la coma:
10Ω - 15Ω - 22Ω - 33Ω - 47Ω - 68Ω
Para los siguientes valores resistivos de100Ω a 999Ω (multiplicador 100) habrá otros 6 valores:
100Ω - 150Ω - 220Ω - 330Ω - 470Ω - 680Ω
Aplicando el valor por cada multiplicadora por 10, 100, 1K, 10K, 100K y 1M para superiores; obtendremos los valores de resistencias para cada familia. Así que las resistencias que contendrán el rango de 100KΩ (a 0,99M) de la familia E6 serán solo los valores de:
100KΩ - 150KΩ - 220KΩ - 330KΩ - 470KΩ y 680KΩ
La siguiente familia E12, implica una tolerancia del 10%, lo que en los rangos resistivos tendrán mas valores de resistencias que la familia E6. Así para los valores de 0Ω a 9Ω en la familia E12, podemos tener los valores de:
1,0Ω - 1,2Ω - 1,5Ω - 1,8Ω - 2,2Ω - 2,7Ω - 3,3Ω - 3,9Ω - 4,7Ω - 5,6Ω - 6,8Ω y 8,2Ω
Puedes ver que hay 12 valores disponible para esta familia.
La siguiente familia E24, tiene 24 valores de resistencias por lo que te puedes hacer una idea de lo largo que se haría esta entrada si pusiese todos los valores de resistencias.
FÓRMULA DE TOLERANCIA.
Según la normalización, existen 6 familias. A saber:
E6, E12, E24, E48, E96 y E192.
Cada familia representa la tolerancia de las resistencias y sus valores resistivos:
● E6 = 20%
● E12 = 10%
● E24 = 5%
● E48 = 2%
● E96 = 1%
● E192 = 0,5%
Como puedes deducir el rango de valores de la familia E192 es el más largo, ya que entre los 0Ω y los 9Ω hay 192 variaciones, lo que implica unos valores de resistencias más precisos.
Existe una fórmula para indicar el valor de la resistencia en función de la familia escogida:
En la cual n es el valor de la resistencia que quieres calcular en dicha posición. S es la familia en cuestión.
Así por ejemplo en la familia E48, se que hay 48 resistencias en el primer multiplicador (de 0Ω a 9Ω). Si quiero calcular el valor que tendrá la resistencia en la posición 25, de la familia E48, solo traduzco y calculo:
E25(E48) = 10 25 - 1 ÷ 48 = 1024 ÷ 48 = 100,5 = 3,16Ω