Resistencias - Para Arduino

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Las resistencias desempeñan un papel crucial en el diseño de circuitos electrónicos, ya que controlan la cantidad de corriente que fluye a través de un circuito y garantizan un funcionamiento seguro y eficiente de los componentes conectados. Su versatilidad y disponibilidad en una amplia gama de valores las convierten en componentes fundamentales en la electrónica moderna.

La resistencia eléctrica

Antes de meternos de lleno con las resistencias debemos tener claro un concepto que está estrechamente relacionado con estas: la resistencia eléctrica.

La resistencia eléctrica es una propiedad fundamental de los materiales que se opone al flujo de corriente eléctrica. Se manifiesta como la dificultad que encuentra la corriente para pasar a través de un conductor y se mide en ohmios (Ω). Esta oposición al flujo de corriente se debe a la interacción de los electrones con los átomos del material conductor, generando calor en el proceso.

Para que lo entiendas mejor, piensa en la resistencia eléctrica como el «obstáculo» que encuentra la corriente eléctrica al pasar por un conductor (como un alambre).

Imagina un arroyo con agua. El flujo de agua que circula por el arroyo es cómo la corriente. Si arrojamos rocas al arroyo, al agua le costará más pasar porque hay un obstáculo que se lo impide. Pues lo mismo ocurre con la corriente eléctrica y la resistencia eléctrica.

Este fenómeno es esencial en el diseño y funcionamiento de circuitos eléctricos, donde las resistencias se utilizan para limitar la corriente, controlar la intensidad lumínica en dispositivos como bombillas, y desencadenar diversos efectos en componentes electrónicos.

La resistencia (componente electrónico)

Las resistencias son componentes electrónicos pasivos diseñados para introducir una resistencia eléctrica específica en un circuito. Su función principal es controlar el flujo de corriente, limitar la corriente o dividir el voltaje en una red eléctrica.

Están disponibles en una amplia variedad de valores de resistencia, potencias nominales y tolerancias para adaptarse a diversas aplicaciones.

Algunos aspectos clave sobre las resistencias como componentes electrónicos son los siguientes:

Valor de resistencia (Ohmios): Este es el valor nominal de la resistencia eléctrica. Se mide en ohmios (Ω) y determina cuánto se opone la resistencia al flujo de corriente. Puedes calcular el valor de una resistencia utilizando la Ley de Ohm.
Algunas resistencias tienen un valor que se puede ajustar, como los potenciómetros o las resistencias variables. Estos componentes permiten variar la resistencia eléctrica manualmente.
Para identificar el valor de resistencia en resistencias de orificio pasante, se utiliza un código de colores. Las bandas de colores en el cuerpo de la resistencia indican el valor y la tolerancia.
Potencia nominal (vatios): Indica la cantidad de energía que la resistencia puede disipar sin dañarse. Las resistencias con valores de potencia más altos son capaces de manejar mayores niveles de corriente sin calentarse excesivamente.
Tolerancia: La tolerancia especifica la variación permisible en el valor nominal de la resistencia. Por ejemplo, una resistencia con una tolerancia del 5% podría tener un valor real que varíe en un 5% hacia arriba o hacia abajo desde su valor nominal.
Tipo de montaje: Las resistencias están disponibles en diferentes formatos de montaje, como resistencias de montaje en superficie (SMD) o resistencias de orificio pasante, lo que permite su integración en diversas placas de circuito.

Tipos de resistencias

Las resistencias se puedes clasificar según su funcionamiento o según el material en el que están fabricadas.

Tipos de resistencias según su funcionamiento

Fijas

Proporcionan una oposición constante al flujo de corriente eléctrica en un circuito. Tienen un valor de resistencia predefinido que no puede cambiarse sin alterar físicamente el componente.
Se fabrican en diferentes materiales como carbón, película metálica, óxido metálico, entre otras, cada una con sus propias características y aplicaciones específicas.

De orificio pasante	Tienen dos terminales que permiten su montaje a través de agujeros perforados en una placa de circuito impreso (PCB) u otro sustrato conductor.
De montaje superficial (SMD)	Diseñadas para ser montadas directamente en la superficie de una placa de circuito impreso (PCB). Son más pequeñas y livianas que las resistencias de orificio pasante.
De potencia	Diseñadas para manejar grandes cantidades de energía eléctrica y disiparla en forma de calor de manera segura y eficiente. Están construidas con materiales, como cerámica o aluminio, que les permiten soportar grandes corrientes eléctricas y altas potencias sin sufrir daños. Se utilizan en aplicaciones que requieren disipación de calor como sistemas de control de temperatura o fuentes de alimentación.
De precisión	Ofrecen un valor de resistencia extremadamente preciso y estable en un rango muy estrecho de tolerancia. Suelen tener tolerancias del 1% o incluso del 0.1%. Esto significa que el valor real de resistencia de una resistencia de precisión está muy cerca de su valor nominal. Las resistencias de precisión se utilizan en aplicaciones donde se requiere una alta exactitud.

Variables

Permiten variar su resistencia eléctrica de forma manual o en función de determinados parámetros ambientales sin necesidad de realizar cambios físicos en el circuito.

Potenciómetros	Permiten ajustar manualmente el valor de la resistencia eléctrica mediante un control giratorio o deslizante.
Reóstatos	Son resistencias variables utilizadas para ajustar la corriente en un circuito. A diferencia de los potenciómetros, los reóstatos están diseñados para manejar corrientes más altas.
Dependientes de la luz (LDR)	Conocidas como fotorresistencias. Varían su resistencia en función de la intensidad de la luz a la que están expuestas. Se utilizan comúnmente en aplicaciones como sensores de luz.
Dependientes de la temperatura	Conocidas como termistores. Varían su resistencia en función de la temperatura del entorno. NTC (coeficiente de temperatura negativo): La resistencia disminuye con el aumento de la temperatura. Se utilizan en termostatos y sensores de temperatura. PTC (coeficiente de temperatura positivo): La resistencia aumenta con el aumento de la temperatura. Se utilizan en dispositivos de protección contra sobreintensidades y en calentadores.

Tipos de resistencias según su material

De carbono	Son resistencias de película de carbono. Ampliamente utilizadas debido a su bajo coste. Tienen un rango de potencia moderado y se utilizan en aplicaciones comunes.
De película metálica	Utilizan una película delgada de metal como elemento resistivo. Ofrecen una mayor precisión y estabilidad térmica que las resistencias de carbón. Se usan en aplicaciones que requieren valores de resistencia más precisos.
De óxido metálico	Construidas con una película de óxido metálico como material resistivo. Ofrecen una alta estabilidad y precisión. Son comunes en aplicaciones de alta frecuencia debido a su baja inductancia.
De película gruesa	Utilizan una capa más gruesa de material resistivo en comparación con las resistencias de película delgada. Suelen ser más económicas y se utilizan en aplicaciones de baja precisión.
De alambre herido	Consisten en un alambre resistivo enrollado alrededor de un núcleo cerámico. Pueden manejar niveles de potencia más altos y se utilizan en aplicaciones de potencia.
De composición cerámica	Fabricadas con mezclas cerámicas que incluyen óxidos metálicos. Se utilizan en aplicaciones de alta potencia y alta resistencia a la temperatura.
De nitruro de silicio (Si3N4)	Utilizan nitruro de silicio como material resistivo. Tienen una alta estabilidad térmica y se utilizan en entornos de alta temperatura.