Lesson 3:
En esta página ya vamos a empezar a estudiar algunos nuevos componentes. En concreto vamos a ver tres tipos de resistencias variables, es decir, resistencias cuyo valor de resistencia eléctrica no es constante, si no que puede cambiar de diferentes maneras:
Resistencias que varían con la posición (potenciómetros).
Un potenciómetro es una resistencia cuyo valor se puede seleccionar de manera manual. Su símbolo es el siguiente:
Existen dos tipos:
- Potenciómetros lineales (foto de la izquierda).
- Potenciómetros rotatorios (foto de la derecha).
Pero, ¿cómo se consigue variar la resistencia de un potenciómetro? Es muy sencillo, como puedes ver en la imagen de abajo, hay un cursor (una pieza de material conductor) que gira cuando se hace girar la varilla del potenciómetro. La corriente entra por el terminal de la izquierda, atraviesa parte de la resistencia (la parte de rayas amarillas del dibujo), se desvía por el cursor y finalmente sale por el terminal del medio (como indican las flechitas verdes). Por tanto, dependiendo de lo girado que se encuentre el cursor los electrones se verán obligados a recorrer más o menos tramos de la resistencia:
Ese es el funcionamiento de un potenciómetro rotatorio, pero los potenciómetros lineales funcionan de una manera muy similar, con la única diferencia de que la parte resistiva es recta en vez de circular, y que el cursor no gira sino que se desplaza de manera lineal.
Los potenciómetros tienen múltiples aplicaciones. Seguro que alguna vez has girado uno de ellos para cambiar el volumen de la radio de tu coche, por ejemplo. Ten en cuenta que variando la resistencia de un potenciómetro puedes regular la corriente que circula por él y a menor corriente (mayor resistencia) menor será el volumen al que sonará la música.:
Resistencias que varían con la temperatura (termistores).
Quizá este componente te suene de la unidad Robótica de 2º de ESO. Efectivamente, las resistencias que varían con la temperatura, también denominadas termistores, se emplean como sensores de temperatura en múltiples aplicaciones:
a) En los termostatos de las instalaciones de calefacción.
b) Para medir la temperatura de los motores de los vehículos.
c) En los termómetros electrónicos.
Existen dos tipos de termistores:
- Los PTC (del inglés Positive Temperature Coefficient): que son resistencias que aumentan su valor cuando aumenta la temperatura. Su símbolo es:
- Los NTC (del inglés Negative Temperature Coefficient): que funcionan justo al revés, su valor disminuye cuando aumenta la temperatura. Su símbolo es:
Existen diferentes modelos de ambos tipos de termistor y no es fácil distinguirlos a simple vista, por ese motivo suelen escribirse las siglas sobre el propio componente:
Resistencias que varían con la luz (fotorresistores).
Por último nos encontramos con los fotorresistores, que son más conocidos por sus siglas en inglés LDR (Light Dependent Resistor). Estos componentes también se vieron en la unidad de robótica del curso pasado ya que se utilizan como sensores de luz. Su símbolo es el siguiente:
Las LDR se basan en un efecto conocido como efecto fotoeléctrico (el mismo en el que se basan las placas fotovoltaicas). Están fabricadas de un material metálico cuyos electrones empiezan a circular cuando reciben la suficiente energía de la luz que incide sobre el componente. Por ese motivo, a mayor cantidad de luz mayor será la corriente que circula, es decir, menor será la resistencia eléctrica del componente y viceversa:
Circuitos con resistencias variables.
A continuación vamos a ver algunos ejemplos sencillos de aplicación de los diferentes tipos de resistencia variable que hemos visto arriba.
EJEMPLO 1 (POTENCIÓMETRO):
Imagina que quieres controlar la intensidad de la luz que emite una lámpara para adaptarla a cada momento del día. En ese caso usar un potenciómetro puede ser la solución. Con un circuito tan sencillo como en de abajo podrás regular la intensidad de la corriente que circula por el circuito, lo cual te permitirá variar la luz emitida:
EJEMPLO 2 (TERMISTOR):
Ahora imagina que queremos diseñar un sistema de alarma anti-incendios en el que empiece a sonar un zumbador cuando la temperatura de un local llegue a un cierto valor (50º por ejemplo). En ese caso, utilizar un termistor, como en el circuito, de abajo puede ser la solución. Sin embargo, como hemos visto existen dos tipos de termistor: los PTC, cuya resistencia aumenta al aumentar la temperatura, y los NTC que hacen justo lo contrario. En el circuito no se ha especificado cuál de los dos tipos habría que utilizar ¿sabrías deducirlo? Piensa que el zumbador sólo empezará a funcionar cuando la corriente que lo atraviese sea lo suficientemente grande…
EJEMPLO 3 (FOTORESISTOR):
Por último, vamos a ver una aplicación de las LDR. Este tipo de resistencia puede emplearse, por ejemplo, en la instalación de una vivienda domótica. Imagina que quieres que unas persianas se bajen automáticamente cuando la luz está incidiendo en una de las habitaciones de la casa. Para ello habrá que colocar un motor que pueda enrollar y desenrollar las persianas en función de la cantidad de luz que haya en cada momento. Si se coloca una LDR como en el circuito de abajo se conseguirá que cuando mayor sea la incidencia de la luz máyor sea la corriente que circula por el circuito y el motor se pondrá en funcionamiento:
IMPORTANTE: los tres circuitos de los ejemplos son soluciones bastante simplificadas de los circuitos que se emplean en la realidad, pero permiten tener una idea de la utilidad de las resistencias variables en multiples aplicaciones.
Por ejemplo, en el último caso (el circuito de la LDR) habría que idear un método para que una vez que las persianas se han bajado estas puedieran volver a enrollarse si el sol desapareciera. Además, puede ocurrir que el componente que se quiere controlar (bombilla, motor, zumbador…) necesite unacorriente muy grande, que la resistencia variable no es capaz de soportar. Más adelante, en los apartados dedicados a los relés y a los transistores veremos alguna solución a este problema.