Informe de Electrotecnia

UNIVERSIDAD NACIONAL MAYOR DE SAN MARCOS

FACULTAD DE INGENIERIA ELECTRONICA E.A.P

TEMA:

RESISTENCIAS

PROFESOR:

LITA MARTHA, SOTO NIETO

CURSO:

ELECTROTECNIA

NOMBRE:

RAFAEL, QUISPE HUACHUHUILLCA

2 0 1 5EXPERIMENTO Nº3

Informe de Electrotecnia

RESISTENCIAS-CARACTERISTICAS

CODIGO DE COLORES-USO DEL OHMIMETRO

I. INFORME PREVIO:

1) Defina cada uno de los siguientes términos: Resistencia, resistor y resistividad.

º Resistencia: Se denomina resistencia eléctrica a la oposición que se le presenta a los electrones al momento de moverse a través de un conductor. Las unidades de la resistencia en S.I se miden en ohmios (Ω), se llaman así en honor al físico alemán Georg Ohm, quien descubrió el principio que ahora lleva su nombre.

La resistencia también se puede definir como la relación entre la diferencia de potencial eléctrico al que se somete el componente y la intensidad de corriente que lo atraviesa.

R=resistencia (ohmios), V=potencial eléctrico (voltio), I=intensidad de corriente (amperios)

De la ecuación anterior se deduce que mientras menor sea la intensidad de la corriente, mayor será la resistencia, por ello se dice que la resistencia eléctrica es una medida de la dificultad que opone un conductor al paso de la corriente a través de ella.

Para un conductor tipo cable, la resistencia eléctrica no depende de la cantidad de corriente o la diferencia de potencial aplicada, siendo la resistencia de un conductor función de las características del material y la temperatura a la que éste se encuentra:

R=resistencia (ohmios), ρ=Resistividad (Depende de cada material), l=longitud, s=Área de la sección transversal.

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ºResistor: Se denomina resistor al componente electrónico diseñado para introducir una resistencia eléctrica entre dos puntos en un circuito.

Los resistores son fabricados principalmente de carbón y se presentan en una amplia variedad de valores. Hay resistencias con valores de Ohmios (Ω), Kilohmios (KΩ), Megohmios (MΩ).

Estas dos últimas unidades se utilizan para representar resistencias muy grandes. A continuación se puede ver algunas equivalencias entre ellas:

1Kilohmios (K Ω)=1,000 ohmios (Ω)

1Megaohmios (M Ω) =1, 000,000 ohmios (Ω)=1,000 Kilohmios (K Ω)

Para poder saber el valor de las resistencias sin tener que medirlas, existe un con facilidad este valor con sólo verlas. Código de colores de las resistencias que nos ayuda a obtener

Para obtener la resistencia de cualquier elemento de un material específico, es necesario conocer algunos datos propios de éste, como son: su longitud, área transversal, resistencia específica o resistividad del material con que está fabricada.

ºRe sistividad : La resistividad es la resistencia eléctrica específica de un material. Se designa por la letra griega rho (ρ) y se mide en ohmios por metro (Ω.m).

Su valor describe el comportamiento de un material frente al paso de corriente eléctrica, por lo que da una idea de lo buen o mal conductor que es. Un valor alto de resistividad indica que el material es mal conductor mientras que uno bajo indicara que es un buen conductor. Generalmente la resistividad de los metales aumenta con la temperatura, mientras que la resistividad de los semiconductores disminuye ante el aumento de la temperatura

2) Cuáles son los componentes pasivos y cuál es el concepto?

Los componentes pasivos son aquellos componentes del circuito que no producen amplificación y que controlan la electricidad o la almacenan.Estos elementos son modelos matemáticos lineales e ideales de los elementos físicos del circuito que, individualmente, pueden presentar las siguientes propiedades:

Disipación de energía eléctrica (R: resistencia) Almacenamiento de energía en campos magnéticos

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Almacenamiento de energía en campos eléctricos(C: capacidad)Algunos ejemplos de componentes pasivos:

ResistenciaComo ya se indicó, la resistencia es el elemento del circuito en el que se disipa emergía eléctrica

CondensadorEs el elemento de circuito capaz de almacenar energía eléctrica.

3) ¿A que se conoce como conductividad?

La conductividad es la medida de la capacidad de un material para dejar pasar la corriente eléctrica. La conductividad depende de la estructura atómica y molecular del material, los metales son buenos conductores porque tienen una estructura con muchos electrones con vínculos débiles y esto permite su movimiento. La conductividad también depende de otros factores del propio material y de la temperatura.

La conductividad es la inversa de la resistividad y su unidad es el S/m (siemens por metro) o Ω−1.m−1 ò σ .Usualmente la magnitud de la conductividad es la proporcionalidad entre el campo eléctrico E y la densidad de corriente de conducción J:

J=σE

4) Como se clasifican las resistencias por su construcción y por su composición.

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Clasificación de resistencias:

a) Por su composición :

Resistencias de hilo bobinado.-Fueron de los primeros en fabricarse, y hasta hoy en día se utilizan cuando se requieren potencias algo elevadas de disipación. Están constituidas por un hilo conductor bobinado en forma de hélice o espiral sobre un sustrato térmico.

Resistencias de carbón prensado.-También construidas en los principios de la electrónica, estos resistores están constituidos en su mayor parte por grafito, el cual se prensa hasta formar un tubo.

Resistencia de película de carbón.-Muy habitual en la actualidad, es utilizado para valores de hasta 2 vatios. Se utiliza un tubo cerámico sobre el cual se deposita una película de carbón.

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Resistencia de película de óxido metálico.- Son muy similares a las de película de carbón en cuanto a su modo de fabricación, pero son más parecidas, eléctricamente hablando a las de película metálica. Se hacen igual que las de película de carbón, pero sustituyendo el carbón por una fina capa de óxido metálico (estaño o latón).

Resistencias de película metálica.- Este tipo de resistencia es el que mayoritariamente se fabrica hoy día, con unas características de ruido y estabilidad mejoradas con respecto a todas las anteriores. Soportan mejor el paso del tiempo, permaneciendo su valor en ohmios durante un mayor período de tiempo. Se fabrican este tipo de resistencias de hasta 2 vatios de potencia, y con tolerancias del 1% como tipo estándar.

Resistencias de metal vidriado.- Son similares a las de película metálica, pero sustituyendo la película metálica por otra compuesta por vidrio con polvo metálico. Como principal característica cabe destacar su mejor comportamiento ante sobrecargas de corriente, que puede soportar mejor por su inercia térmica que le confiere el vidrio que contiene su composición.

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b) Por su construcción :

Resistencias dependientes de la temperatura.- Aunque todas las resistencias, en mayor o menor grado, dependen de la temperatura, existen unos dispositivos específicos que se fabrican expresamente para ello, de modo que su valor en ohmios dependa "fuertemente" de la temperatura. Se les denomina termistores y como cabía esperar, poseen unos coeficientes de temperatura muy elevados, ya sean positivos o negativos. Coeficientes negativos implican que la resistencia del elemento disminuye según sube la temperatura, y coeficientes positivos al contrario, aumentan su resistencia con el aumento de la temperatura.

Resistencias variables, potenciómetros y reóstatos.

5) ¿Cuáles son las características de los resistores? Explique cada una de dichas características

Características de los resistores :

Voltaje nominal de trabajo continuo ( RCWV )

Es el voltaje máximo que se puede aplicar a un resistor sin sobrepasar su potencia nominal (antes de que reviente). Esta propiedad está también ligada al tamaño del resistor. Cuando el resistor trabaje en régimen de impulsos, será particularmente importante la consideración de la rigidez dieléctrica del material aislante que recubre su cuerpo, aunque la potencia disipada sea pequeña.

Resistencia Crítica (cR)La resistencia crítica de un resistor, es la resistencia a la que se producen simultáneamente el voltaje máximo permitido y la disipación máxima de potencia. Nivel de ruido de fondo (V)También conocido como Efecto Johnson o ruido eléctrico. A cualquier temperatura por encima del cero absoluto (0 kelvin) en un resistor, el movimiento aleatorio de los electrones genera pequeñas corrientes y bajos voltajes de ruido en las terminales. Esos voltajes se determinan por la temperatura absoluta, el valor de la resistencia y el ancho de banda. Dicho de otra forma, todos los resistores presentan en sus bornes una tensión parásita debido al efecto de ruido por agitación térmica

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Temperatura mínima de funcionamientoEs la temperatura ambiente mínima a la cual puede ser utilizado el resistor. Cuando la temperatura ambiente aumenta, es necesario disminuir la potencia nominal admisible (reduciendo el voltaje), con objeto de mantener la temperatura dentro de los límites admisibles, como consecuencia del equilibrio generación-disipación de calor.

Efectos de alta y baja frecuenciaEn altas frecuencias, debido al efecto película, la resistencia de un conductor aumenta. Este aumento varía de unos componentes a otros. debido al inductancia de las terminales y los conductores en los resistores de devanados además de la capacitancia entre las terminales y entre las partículas de carbón en los resistores de composición, y la capacitancia entre las vueltas de los resistores de devanado N el modelo de alta !frecuencia de un resistor difiere del de baja frecuencia

6) Para cada uno de los componentes: década de resistencia, (NTC) termistor, (LDR) foto resistor, (VDR) varistor. Detalle los siguientes aspectos: definición, representación física, símbolos y tipos, características, usos y ejemplos de valores comerciales de cada uno de dichos componentes

Termistor (NTC):

Un termistor es un sensor resistivo de temperatura. Su funcionamiento se basa en la variación de la resistividad que presenta un semiconductor con la temperatura. El término termistor proviene de Thermally Sensitive Resistor. Existen dos tipos de termistor:

NTC (Negative Temperature Coefficient) – coeficiente de temperatura

negativo

PTC (Positive Temperature Coefficient) – coeficiente de temperatura

positivo (también llamado posistor).

El funcionamiento se basa en la variación de la resistencia del semiconductor

debido al cambio de la temperatura ambiente, creando una variación en la

concentración de portadores. Para los termistores NTC, al aumentar la

temperatura, aumentará también la concentración de portadores, por lo que la

resistencia será menor, de ahí que el coeficiente sea negativo.

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Usualmente, los termistores se fabrican a partir de óxidos semiconductores, tales

como el óxido férrico, el óxido de níquel, o el óxido de cobalto.

En un termistor NTC, la característica es hiperbólica. Para pequeños incrementos

de temperatura, se darán grandes incrementos de resistencia. Por ejemplo, el

siguiente modelo caracteriza la relación entre la temperatura y la resistencia

mediante dos parámetros:

Donde:

es la resistencia del termistor NTC a la temperatura T (K)

es la resistencia del termistor NTC a la temperatura de referencia (K)

B es la temperatura característica del material, entre 2000 K y 5000 K.

Símbolo del termistor:

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Fotoresistor:

Un fotorresistor o LDR (por sus siglas en inglés "light-dependent resistor") es un componente electrónico cuya resistencia varía en función de la luz.

El valor de resistencia eléctrica de un LDR es bajo cuando hay luz incidiendo en él (puede descender hasta 50 ohms) y muy alto cuando está a oscuras (varios megaohmios).

Un fotorresistor está hecho de un semiconductor de alta resistencia como el sulfuro de cadmio, CdS. Si la luz que incide en el dispositivo es de alta frecuencia, los fotones son absorbidos por las elasticidades del semiconductor dando a los electrones la suficiente energía para saltar la banda de conducción. El electrón libre que resulta, y su hueco asociado, conducen la electricidad, de tal modo que disminuye la resistencia. Los valores típicos varían entre 1 MΩ, o más, en la oscuridad y 100 Ω con luz brillante.

La variación del valor de la resistencia tiene cierto retardo, diferente si se pasa de oscuro a iluminado o de iluminado a oscuro. Esto limita a no usar los LDR en aplicaciones en las que la señal luminosa varía con rapidez. El tiempo de respuesta típico de un LDR está en el orden de una décima de segundo. Esta lentitud da ventaja en algunas aplicaciones, ya que se filtran variaciones rápidas de iluminación que podrían hacer inestable un sensor (ej. tubo fluorescente alimentado por corriente alterna). En otras aplicaciones (saber si es de día o es de noche) la lentitud de la detección no es importante.

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Símbolo fotoresistor:

Varistor:

Un varistor es un componente electrónico con una curva característica similar a la del diodo. El término proviene de la contracción del inglés variable resistor. Los varistores suelen usarse para proteger circuitos contra variaciones de tensión al incorporarlos en el circuito de forma que cuando se active la corriente no pase por componentes sensibles. Un varistor también se conoce como Resistor Dependiente de Voltaje o VDR. La función del varistor es conducir una corriente significativa cuando el voltaje es excesivo.

El tipo más común de varistor es el de óxido metálico (MOV). Este contiene una masa cerámica de granos de óxido de zinc, en una matriz de otros óxidos de metal (como pequeñas cantidades de bismuto, cobalto y manganeso) unidos entre sí por dos placas metálicas (los electrodos). La región de frontera entre cada grano y su alrededor forma una unión de diodo, la cual permite el flujo de corriente en una sola dirección. La masa de granos aleatoriamente orientados es eléctricamente equivalente a una red hecha por un par de diodos con sentido contrario al otro, cada par en paralelo junto con muchos otros pares. Cuando un VOLTAJE PEQUEÑO o moderado se aplica a través de los electrodos, SÓLO UNA CORRIENTE MUY PEQUEÑA fluye, causada por las corrientes de fuga en las uniones del diodo. Cuando un GRAN VOLTAJE se aplica, la unión de diodo se rompe debido a una combinación de emisión termoiónica y efecto túnel, produciendo que UNA GRAN CANTIDAD DE CORRIENTE FLUYA.

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7) ¿Qué es un multímetro?¿Qué tipos de multímetro conoces?¿Cuál es la diferencia entre estos multímetros.

Un multímetro, también denominado polímetro, o tester, es un instrumento eléctrico portátil para medir directamente magnitudes eléctricas activas como corrientes y potenciales (tensiones) o pasivas como resistencias, capacidades y otras.

Las medidas pueden realizarse para corriente continua o alterna y en varios márgenes de medida cada una. Los hay analógicos y posteriormente se han introducido los digitales cuya función es la misma (con alguna variante añadida).

Multímetro Analógico

Es el instrumento que utiliza en su funcionamiento los parámetros del amperímetro0 el voltímetro y el ohmímetro. Las funciones son seleccionadas por medio de un conmutador. Por consiguiente todas las medidas de uso y precaución son iguales y es multifuncional dependiendo el tipo de corriente (corriente continua o corriente alterna).

Multímetro digital:

Es el instrumento que puede medir el amperaje0 el voltaje y el ohmiaje obteniendo resultados numéricos-digitales. Trabaja también con los tipos de corriente

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8) ¿Qué es un ohmímetro y cuáles son las precauciones que debe tener al utilizar este instrumento

Un óhmetro u ohmímetro es un instrumento para medir la resistencia eléctrica.

El diseño de un ohmímetro se compone de una pequeña batería para aplicar un voltaje a la resistencia bajo medida, para luego, mediante un galvanómetro, medir la corriente que circula a través de la resistencia.

La escala del galvanómetro está calibrada directamente en ohmios, ya que en aplicación de la ley de Ohm, al ser el voltaje de la batería fija, la intensidad circulante a través del galvanómetro sólo va a depender del valor de la resistencia bajo medida, esto es, a menor resistencia mayor intensidad de corriente y viceversa.

Existen también otros tipos de óhmetros más exactos y sofisticados, en los que la batería ha sido sustituida por un circuito que genera una corriente de intensidad constante I, la cual se hace circular a través de la resistencia R bajo prueba. Luego, mediante otro circuito se mide el voltaje V en los extremos de la resistencia. De acuerdo con la ley de Ohm el valor de R vendrá dado por:

Para medidas de alta precisión la disposición indicada anteriormente no es apropiada, por cuanto que la lectura del medidor es la suma de la resistencia de los cables de medida y la de la resistencia bajo prueba.Para evitar este inconveniente, un óhmetro de precisión tiene cuatro terminales, denominados contactos Kelvin. Dos terminales llevan la corriente constante desde el medidor a la resistencia, mientras que los otros dos permiten la medida del voltaje directamente entre terminales de la misma, con lo que la caída de tensión en los conductores que aplican dicha corriente constante a la resistencia bajo prueba no afecta a la exactitud de la medida.

Se recomiendan las siguientes medidas de precaución:

1.- Si es un circuito, verificar que esté desenergizado o sea sin energía

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. 2.- Si el ohmímetro es análogo, verificar que la aguja este ajustada a cero.

3.- desconectar un extremo de la resistencia para no medir otros elementos. 4.- coloca la escala del ohmímetro en la escala más alta y vas bajando hasta obtener el valor de la resistencia, preferiblemente en el centro de la escala.