Lesson 2:
A lo largo de este tema vamos a ir estudiando algunos nuevos componentes que nos permiten construir circuitos más complejos: resistencias variables, condensadores, bobinas, transistores… Aprenderemos cómo funcionan, así como a reconocerlos físicamente y sus principales aplicaciones.
Sin embargo, antes de entrar a analizar nuevos componentes, vamos a profundizar un poco en un uno que ya hemos visto anteriormente: la resistencia fija.
Resistencias fijas.
Hasta ahora se han visto dos tipos de resistencia: la resistencia térmica (izquierda) que se utiliza para generar calor (en hornos, tostadoras, cafeteras…) y las resistencias «normales» (derecha) que también generan cierto calor, pero cuya función principal es reducir el número de electrones (intensidad de la corriente) que circulan por un cable. Ambos tipos de resistencia tienen un valor fijo (que no cambia) de resistencia eléctrica, que como recordarás se mide en ohmios.
Las resistencias como la de la derecha, se emplean en todo tipo de circuitos para conseguir regular la corriente que circula por cada parte del circuito. Ten en cuenta que normalmente con un único generador se genera corriente para varios componentes, por tanto, si se desea que dicha corriente se reparta de manera desigual entre los distintos componentes es necesario recurrir a estos componentes. Dependiendo de las necesidades habrá que elegir una resistencia de uno u otro valor. Para saber el valor de una resistencia se recurre a un código de colores que se explicará a continuación:
EJEMPLO 1:
Vamos a ver cómo se utiliza la tabla de arriba con un ejemplo práctico, calculando el valor de la siguiente resistencia:
Lo primero que hay que hacer es tomar la resistencia y dejar la franja que está más separada de las demás (normalmente es dorada o plateada) hacia la derecha. Dicha franja únicamente indica el margen de error en el valor de la resistencia. Cuanto menor es el porcentaje de error de más calidad es la resistencia, por tanto, una resistencia cuya banda de tolerancia es de color dorado (5%) tendrá un valor más preciso que otra cuya banda sea plateada (10%).
En nuestro caso la banda es dorada, luego la resistencia tiene una tolerancia del +/- 5%:
La primera y la segunda banda representan las cifras del valor de la resistencia. En nuestro caso son de color amarillo y violeta, por tanto representan los valores:
4 7
Por último, la tercera banda indica el número por el que hay que multiplicar las dos cifras anteriores. En nuestro caso dicha banda es de color rojo, lo que significa que habrá que multiplicar por 100:
4 7 x 100 = 4.700Ω
EJEMPLO 2:
Vamos a ver un último ejemplo un poco particular:
En primer lugar se coloca la resistencia adecuadamente. Como la franja de la tolerancia es dorada significa que esta es del 5%:
Las dos primeras franjas son de color marrón y verde, por tanto las cifras son:
1 5
Y la tercera banda es dorada, lo que significa que hay que multiplicar por 0,1 (lo que equivale a dividir por 10):
1 5 x 0,1 =1,5Ω
Resistencia equivalente de un circuito.
Las resistencias, igual que el resto de componentes pueden conectarse de dos maneras distintas, en serie o en paralelo. La resistencia equivalente (total) de un conjunto de resistencias se calcula de manera distinta si estas están conectadas en serie o en paralelo. De hecho, ocurre algo curioso:
a) Si varias resistencias están conectadas en serie y añadimos otra resistencia en serie, da igual qué valor tenga, la resistencia total aumentará. Parece lógico ¿no? al fin y al cabo estamos añadiendo un obtáculo más para los electrones.
b) Sin embargo, si varias resistencias están conectadas en paralelo y añadimos otra más en paralelo, da igual qué valor tenga, la resistencia total disminuirá. El motivo es que cada vez que se conecta un nuevo componente, sea el que sea, en paralelo lo que estamos haciendo es abrir un nuevo camino para que los electrones puedan volver a la pila. Por esa razón , la resistencia total del circuito disminuye. De hecho, debido a esto la resistencia equivalente de un conjunto de resistencias en paralelo siempre es menor que la menor de las resistencias.
Las fórmulas que nos permiten calcular la resistencia equivalente de un conjunto de resistencias son:
- Si están conectadas en serie:
- Si están conectadas en paralelo:
Los siguientes circuitos están formados por varias resistencias conectadas en serie y en paralelo. En lugar de representarlas con el símbolo eléctrico y escribir al lado su valor lo que se ha hecho es indicar los colores de las franjas.
Ejercicio: Calcular la resistencia equivalente de los siguientes circuitos.
a)
Se trata de un circuito en serie de dos resistencias de 1500Ω y 150Ω, por tanto:
\large R_{eq}= 1500 + 150 = \bf{1650 \Omega}b)
Se trata de un circuito en serie de cinco resistencias de: 100Ω, 230Ω, 100Ω, 32Ω y 2200Ω, por tanto:
\large R_{eq}= 100 + 230 + 100 + 32 + 2200 = \bf{2662 \Omega}c)
Se trata de un circuito en paralelo de dos resistencias de 50Ω y 32Ω, por tanto:
\large R_{eq}= \dfrac{1}{ \dfrac{1}{50} + \dfrac{1}{32}} = \bf{19,52 \Omega}d)
Se trata de un circuito en paralelo de cuatro resistencias de: 40Ω, 150Ω, 65Ω y 100Ω, por tanto:
\large R_{eq}= \dfrac{1}{ \dfrac{1}{40} + \dfrac{1}{150} + \dfrac{1}{65} + \dfrac{1}{100}} = \bf{17,53 \Omega}