FUNCIONAMIENTO DE:

RESISTENCIAS DE CARBON.

POTENCIOMETROS.

RESISTENCIA DEPENDIENTE DE

LA LUZ (LDR). TERMISTORES Aprendiendo el funcionamiento de instrumentos

electrónicos.

ESTUDIO DE LA FISICA ELECTRONICA La electrónica es el estudio y el desarrollo del campo de

la física que gracias al estudio teórico de grandes teorías

matemáticas, químicas y físicas se dan a revelar en

experimentos aplicables y usables para el uso de los

humanos y en general para la vida lo cual tienen

distintas aplicaciones como para descubrir el

funcionamiento real del universo.

DAYGORD MENDOZA ROJAS FISICA ELECTRONICA I

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INDICE

1. OBJETIVOS ________________________________________________________ 2

2. INSTRUMENTOS ___________________________________________________ 2

3. BASE TEÓRICA. ____________________________________________________ 3

Base teórica de la resistencia: _____________________________________________ 3

Tipos de resistencias: _______________________________________________________ 9 RESISTENCIA DE CARBON: _____________________________________________________ 9 POTENCIOMETROS: __________________________________________________________ 10 RESISTENCIA DEPENDIENTE DE LA LUZ (LDR): _____________________________________ 11 TERMISTOR: ________________________________________________________________ 12

4. DATOS Y EXPLICACION DE LO OBSERVADO EN EL SALON DE CLASE: _________ 17

5. GRAFICAS _______________________________________________________ 19

Grafica para los datos del termistor T(°C)= R(Ω) ____________________________ 19

6. CONCLUSIONES ___________________________________________________ 19

7. BIBLIOGRAFÍA ____________________________________________________ 20

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1. OBJETIVOS

Objetivo de la resistencia de carbón es controlar o disminuir el paso de

electrones que fluyen dentro de un circuito electrónico.

Objetivo de un potenciómetro: realizar el control de paso de fluidez de

electrones, en un control de variaciones en conclusión limitan el paso de la

corriente eléctrica (Intensidad) provocando una caída de tensión en ellos al

igual que en una resistencia.

El objetivo de la resistencia dependiente de la luz (LDR) resistencias cuyo valor

óhmico varía en función de diferentes características, como la luz ambiental, la

temperatura o la tensión, su valor se adecua de acuerdo a la luz que se le

aplique al LDR.

El objetivo de un termistor es medir la temperatura se basa en la variación de

la resistividad que presenta un semiconductor con la temperatura, se usa

como sensores de temperatura.

En conclusión el objetivo de una resistencia es producir una caída de tensión

que es proporcional a la corriente que la atraviesa; por la ley de Ohm tenemos

que V = IR. Idealmente, en un mundo perfecto, el valor de tal resistencia

debería ser constante independientemente del tiempo, temperatura,

corriente y tensión a la que está sometida la resistencia. Pero esto no es así.

Las resistencias actuales, se aproximan mejor a la resistencia "ideal", pero

insisto, una cosa es la teoría y otra muy diferente la vida real, en la que los

fenómenos físicos son mucho más complejos e intrincados como para poder

describirlos completamente con una expresión del tipo de la Ley de Ohm. Esta

nos proporciona una aproximación muy razonable, y válida para la gran

mayoría de circuitos que se diseñan.

2. INSTRUMENTOS

Resistencias de carbón

Potenciómetros

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Resistencia dependiente de la luz (LDR)

Termistor

3. BASE TEÓRICA.

Base teórica de la resistencia:

El fenómeno de resistencia eléctrica, descubierto por Georg Ohm en el

año 1927, está vinculado con la oposición con la que se encuentra la

corriente eléctrica a la hora de circular en una determinada sustancia.

Esta resistencia se expresa en Ohmios. Dentro de la física, el concepto de

resistencia también alude a aquellos componentes electrónicos que han

sido creados para la introducción de resistencia eléctrica entre dos

puntos de un determinado circuito.

Resistencia eléctrica es la propiedad que tienen los cuerpos de oponerse

en cierto grado al paso de la corriente eléctrica. En función del valor de

esta propiedad, los materiales se clasifican

en conductores, semiconductores o aislantes:

Conductores: Son los elementos que presentan una oposición muy pequeña al paso de

los electrones a través de ellos; es decir, presentan una resistencia eléctrica muy baja.

Como ejemplo de buenos conductores eléctricos podemos nombrar a los metales.

Semiconductores: Son un grupo de elementos, o compuestos, que tienen la

particularidad de que bajo ciertas condiciones, se comportan como conductores.

Cuando estas condiciones no se dan, se comportan como aislantes. Como ejemplo

podemos nombrar al germanio, al silicio, al arseniuro de galio...

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Aislantes: Son los materiales o elementos que no permiten el paso de los electrones a

través de ellos. Como ejemplo podemos nombrar a los plásticos.

Se le denomina resistencia eléctrica a la igualdad de oposición que tienen los electrones al

desplazarse a través de un conductor. La resistencia está dada por la siguiente fórmula:

En donde ρ es el coeficiente de proporcionalidad o la resistividad del material.

La resistencia de un material depende directamente de dicho coeficiente, además es

directamente proporcional a su longitud (aumenta conforme es mayor su longitud) y es

inversamente proporcional a su sección transversal (disminuye conforme aumenta su grosor o

sección transversal)

Además, de acuerdo con la ley de Ohm la resistencia de un material puede definirse como la

razón entre la diferencia de potencial eléctrico y la corriente en que atraviesa dicha resistencia,

así:

Donde R es la resistencia en ohmios, V es la diferencia de potencial en voltios e I es

la intensidad de corriente en amperios.

Comportamientos ideales y reales

Figura 2. Circuito con resistencia.

Una resistencia ideal es un elemento pasivo que disipa energía en forma de calor según la ley

de Joule. También establece una relación de proporcionalidad entre la intensidad de corriente

que la atraviesa y la tensión medible entre sus extremos, relación conocida como ley de Ohm:

Donde i(t) es la corriente eléctrica que atraviesa la resistencia de valor R y u(t) es la diferencia

de potencial que se origina. En general, una resistencia real podrá tener diferente

comportamiento en función del tipo de corriente que circule por ella.

Comportamiento en corriente continúa:

Una resistencia real en corriente continua (CC) se comporta prácticamente de la misma forma

que si fuera ideal, esto es, transformando la energía eléctrica en calor por efecto Joule. La ley

de Ohm para corriente continua establece que:

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donde R es la resistencia en ohmios, V es la diferencia de potencial en voltios e I es

la intensidad de corriente en amperios.

Comportamiento en corriente alterna

Figura 3. Diagrama fasorial.

Como se ha comentado anteriormente, una resistencia real muestra un comportamiento

diferente del que se observaría en una resistencia ideal si la intensidad que la atraviesa no es

continua. En el caso de que la señal aplicada sea senoidal, corriente alterna (CA), a

bajas frecuencias se observa que una resistencia real se comportará de forma muy similar a

como lo haría en CC, siendo despreciables las diferencias. En altas frecuencias el

comportamiento es diferente, aumentando en la medida en la que aumenta la frecuencia

aplicada, lo que se explica fundamentalmente por los efectos inductivos que producen los

materiales que conforman la resistencia real.

Por ejemplo, en una resistencia de carbón los efectos inductivos solo provienen de los propios

terminales de conexión del dispositivo mientras que en una resistencia de tipo bobinado estos

efectos se incrementan por el devanado de hilo resistivo alrededor del soporte cerámico,

además de aparecer una cierta componente capacitiva si la frecuencia es especialmente

elevada. En estos casos, para analizar los circuitos, la resistencia real se sustituye por una

asociación serie formada por una resistencia ideal y por una bobina también ideal, aunque a

veces también se les puede añadir un pequeño condensador ideal en paralelo con dicha

asociación serie. En los conductores, además, aparecen otros efectos entre los que cabe

destacar el efecto pelicular.

Consideremos una resistencia R, como la de la figura 2, a la que se aplica una tensión alterna

de valor:

De acuerdo con la ley de Ohm circulará una corriente alterna de valor:

Donde . Se obtiene así, para la corriente, una función senoidal que está en fase con

la tensión aplicada (figura 3).

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Si se representa el valor eficaz de la corriente obtenida en forma polar:

Y operando matemáticamente:

De donde se deduce que en los circuitos de CA la resistencia puede considerarse como una

magnitud compleja con parte real y sin parte imaginaria o, lo que es lo mismo con argumento

nulo, cuya representación binómica y polar serán:

Asociación de resistencias

Resistencia equivalente

Figura 4. Asociaciones generales de resistencias: a) Serie y b) Paralelo. c) Resistencia

equivalente.

Se denomina resistencia equivalente de una asociación respecto de dos puntos A y B, a aquella

que conectada a la misma diferencia de potencial, UAB, demanda la misma intensidad, I (ver

figura 4). Esto significa que ante las mismas condiciones, la asociación y su resistencia

equivalente disipan la misma potencia.

Asociación en serie

Dos o más resistencias se encuentran conectadas en serie cuando al aplicar al conjunto

una diferencia de potencial, todas ellas son recorridas por la misma corriente.

Para determinar la resistencia equivalente de una asociación serie imaginaremos que ambas,

figuras 4a) y 4c), están conectadas a la misma diferencia de potencial, UAB. Si aplicamos la

segunda ley de Kirchhoff a la asociación en serie tendremos:

Aplicando la ley de Ohm:

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En la resistencia equivalente:

Finalmente, igualando ambas ecuaciones se obtiene que:

Y eliminando la intensidad:

Por lo tanto, la resistencia equivalente a n resistencias montadas en serie es igual a la

sumatoria de dichas resistencias.

Asociación en paralelo

Dos o más resistencias se encuentran en paralelo cuando tienen dos terminales comunes de

modo que al aplicar al conjunto una diferencia de potencial, UAB, todas las resistencias tienen

la misma caída de tensión, UAB.

Para determinar la resistencia equivalente de una asociación en paralelo imaginaremos que

ambas, figuras 4b) y 4c), están conectadas a la misma diferencia de potencial mencionada, UAB,

lo que originará una misma demanda de corriente eléctrica, I. Esta corriente se repartirá en la

asociación por cada una de sus resistencias de acuerdo con la primera ley de Kirchhoff:

Aplicando la ley de Ohm:

En la resistencia equivalente se cumple:

Igualando ambas ecuaciones y eliminando la tensión UAB:

De donde:

Por lo que la resistencia equivalente de una asociación en paralelo es igual a la inversa de la

suma de las inversas de cada una de las resistencias.

Existen dos casos particulares que suelen darse en una asociación en paralelo:

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1. Dos resistencias: en este caso se puede comprobar que la resistencia equivalente es igual al

producto dividido por la suma de sus valores, esto es:

2. k resistencias iguales: su equivalente resulta ser:

Resistencia de un conductor

El conductor es el encargado de unir

eléctricamente cada uno de los componentes de

un circuito. Dado que tiene resistencia óhmica,

puede ser considerado como otro componente

más con características similares a las de la

resistencia eléctrica.

De este modo, la resistencia de un conductor

eléctrico es la medida de la oposición que

presenta al movimiento de los electrones en su

seno, es decir la oposición que presenta al paso de

la corriente eléctrica. Generalmente su valor es

muy pequeño y por ello se suele despreciar, esto

es, se considera que su resistencia es nula

(conductor ideal), pero habrá casos particulares en los que se deberá tener en cuenta su

resistencia (conductor real).

La resistencia de un conductor depende de la longitud del mismo ( ) en m, de su sección ( )

en m², del tipo de material y de la temperatura. Si consideramos la temperatura constante

(20 º C), la resistencia viene dada por la siguiente expresión:

en la que es la resistividad (una característica propia de cada material).

Influencia de la temperatra

La variación de la temperatura produce una variación en la resistencia. En la mayoría de

los metales aumenta su resistencia al aumentar la temperatura, por el contrario, en otros

elementos, como el carbono o el germanio la resistencia disminuye.

Como ya se comentó, en algunos materiales la resistencia llega a desaparecer cuando la

temperatura baja lo suficiente. En este caso se habla de superconductores.

Experimentalmente se comprueba que para temperaturas no muy elevadas, la resistencia a

cierta temperatura ( ), viene dada por la expresión:

Resistividad de algunos materiales a 20 °C

Material Resistividad (Ω·m)

Plata 1,55 × 10–8

Cobre 1,70 × 10–8

Oro 2,22 × 10–8

Aluminio 2,82 × 10–8

Wolframio 5,65 × 10–8

Níquel 6,40 × 10–8

Hierro 8,90 × 10–8

Platino 10,60 × 10–8

Estaño 11,50 × 10–8

Acero inoxidable 301 72,00 × 10–8

Grafito 60,00 × 10–8

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Donde:

= Resistencia de referencia a la temperatura .

= Coeficiente de temperatura. Para el cobre .

= Temperatura de referencia en la cual se conoce .

Tipos de resistencias:

De hilo bobinado (wirewound)

Carbón prensado (carbon composition)

Película de carbón (carbon film)

Película óxido metálico (metal oxide film)

Película metálica (metal film)

Metal vidriado (metal glaze)

Por su modo de funcionamiento, podemos distinguir:

Dependientes de la temperatura (PTC y NTC)

Resistencias variables, potenciómetros y reostatos

RESISTENCIA DE CARBON:

El tipo más comúnmente usado en electrónica es la resistencia de

carbón. Se fabrican en diferentes tamaños físicos con límites de

disipación de potencia, normalmente desde 1 vatio hacia abajo hasta

1/8 vatio. Los valores de resistencias y tolerancias se pueden

determinar con el código de colores estándar de resistencias.

Tabla del codigo de colores para el valor de las resistencias:

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POTENCIOMETROS:

El creador del potenciómetro fue John Ambrose Flemingun físico e

ingeniero eléctrico británico, considerado como uno de los precursores

de la electrónica.

Cosntruccion:

Existen dos tipos de potenciómetros:

Potenciómetros impresos, realizados con una pista de carbón o

de cermet sobre un soporte duro como papel baquelizado, fibra, alúmina, etc.

La pista tiene sendos contactos en sus extremos y un cursor conectado a un

patín que se desliza por la pista resistiva.

Potenciómetros bobinados, consistentes en un arrollamiento toroidal de un hilo

resistivo (por ejemplo, constantán) con un cursor que mueve un patín sobre el mismo.

Según su aplicación se distinguen varios tipos:

Potenciómetros de mando. Son adecuados para su uso como elemento de control en

los aparatos electrónicos. El usuario acciona sobre ellos para variar los parámetros

normales de funcionamiento. Por ejemplo, el volumen de una radio.

Potenciómetros de ajuste. Controlan parámetros preajustados, normalmente en

fábrica, que el usuario no suele tener que retocar, por lo que no suelen ser accesibles

desde el exterior. Existen tanto encapsulados en plástico como sin cápsula, y se suelen

distinguir potenciómetros de ajuste vertical, cuyo eje de giro es vertical, y

potenciómetros de ajuste horizontal, con el eje de giro paralelo al circuito impreso.

Tipos:

Según la ley de variación de la resistencia :

Potenciómetros lineales. La resistencia es proporcional al ángulo de giro.

Generalmente denominados con una letra B.

Logarítmicos. La resistencia depende logarítmicamente del ángulo de giro.

Generalmente denominados con una letra A.

Senoidales. La resistencia es proporcional al seno del ángulo de giro. Dos

potenciómetros senoidales solidarios y girados 90° proporcionan el seno y el coseno

del ángulo de giro. Pueden tener topes de fin de carrera o no.

Antilogarítmicos. Generalmente denominados con una letra F.

En los potenciómetros impresos la ley de resistencia se consigue variando la anchura de la

pista resistiva, mientras que en los bobinados se ajusta la curva a tramos, con hilos de distinto

grosor.

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Potenciómetros multivuelta. Para un ajuste fino de la resistencia existen potenciómetros

multivuelta, en los que el cursor va unido a un tornillo desmultiplicador, de modo que para

completar el recorrido necesita varias vueltas del órgano de mando.

Tipos de potenciómetros de mando

Potenciómetros rotatorios. Se controlan girando su eje. Son los

más habituales pues son de larga duración y ocupan poco

espacio.

Potenciómetros deslizantes. La pista resistiva es recta, de modo

que el recorrido del cursor también lo es. Han estado de moda hace unos años y se

usa, sobre todo, en ecualizadores gráficos, pues la posición de sus cursores representa

la respuesta del ecualizador. Son más frágiles que los rotatorios y ocupan más espacio.

Además suelen ser más sensibles al polvo.

Potenciómetros múltiples. Son varios potenciómetros con sus ejes coaxiales, de modo

que ocupan muy poco espacio. Se utilizaban en instrumentación, autorradios, etc.

Potenciómetros digitales

Se llama potenciómetro digital a un circuito integrado cuyo funcionamiento simula el de un

potenciómetro Analógico. Se componen de undivisor resistivo de n+1 resistencias, con sus n

puntos intermedios conectados a un multiplexor analógico que selecciona la salida. Se

manejan a través de una interfaz serie (SPI, I2C, Microwire, o similar). Suelen tener una

tolerancia en torno al 20 % y a esto hay que añadirle la resistencia debida a los switches

internos, conocida como Rwiper. Los valores más comunes son de 10K y 100K aunque varia en

función del fabricante con 32, 64, 128, 512 y 1024 posiciones en escala logarítmica o lineal. Los

principales fabricantes son Maxim, Intersil y Analog Devices. Estos dispositivos poseen las

mismas limitaciones que los conversores DAC como son la corriente máxima que pueden

drenar, que esta en el orden de los mA, la INL y la DNL, aunque generalmente son

monotónicos.

RESISTENCIA DEPENDIENTE DE LA LUZ (LDR):

Fue inventada en 1950 por Varios científicos que se

favorecieron la aparición de la fotorresistencia:

Willoughby Smith quien descubrió la fotoconductividad,

las investigaciones sobre la fotoelectricidad de Einstein,

Planck,... y la invención de la Resistencia por parte de

George Ohm.

LDR son las siglas en inglés de Light Dependant Resistor (resistencia que varía con la luz).

En español el nombre más correcto de estos componentes es fotorresistencias o Foto

resistores, pero el nombre más común es LDR.

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Son resistencias variables como los potenciómetros, pero

tienen la propiedad de que su valor varía en función de la luz

que reciben. Cuando no reciben luz, tienen una gran

resistencia; en cambio si reciben mucha luz su resistencia baja

y dejan pasar la corriente.

Su símbolo es el de la resistencia, pero con unas flechas que

representan la luz que incide sobre ellas. Su valor se medirá

igualmente en Ω ó kΩ, como cualquier resistencia. Se las suele

utilizar en las fotocélulas.

Naturalmente, su valor se mide en Ω o kΩ. Se los utiliza para variar el funcionamiento de un

circuito en función de la temperatura.

Se utilizan en farolas que se encienden automáticamente cuando oscurece, en cámaras

fotográficas, como en sensores de luz, en sistemas de alarmas, en sistemas de anti incendios

como detectores de humo etc.

TERMISTOR:

El termistor fue inventado en 1930 por el americano Samuel Ruben, y

obtuvo la patente de EE.UU nº2021491. Los termistores son resistores

variables con la temperatura basada en semiconductores. El término

termistor proviene de Thermally Sensitive Resistor. Existen dos tipos de

termistores, dependiendo de si su coeficiente de temperatura es negativo

o positivo. Si es negativo se denominan NTC( las cuales se fabrican a base

de mezclar y sinterizar óxidos dopados de metales como el níquel,

cobalto, manganeso, hierro y cobre),y si es positivo se denominan PTC

(basadas en titanato de bario al que se añade titanato de plomo o de circonio para determinar

la temperatura de conmutación) .

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.

Para los termistores PTC, en el caso de un semiconductor con

un dopado muy intenso, éste adquirirá propiedades metálicas,

tomando un coeficiente positivo en un margen de temperatura limitado. Usualmente, los

termistores se fabrican a partir de óxidos semiconductores, tales como el óxido férrico, el

óxido de níquel, o el óxido de cobalto.

Sin embargo, a diferencia de los sensores RTD, la variación de la resistencia con la

temperatura no es lineal. Para un termistor NTC, la característica es hiperbólica. Para

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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:

Con:

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.

Por analogía a los sensores RTD, podría definirse un coeficiente de temperatura

equivalente , que para el modelo de dos parámetros quedaría:

Puede observarse como el valor de este coeficiente varía con la temperatura. Por ejemplo,

para un termistor NTC con B = 4000 K y T = 25 °C, se tendrá un coeficiente

equivalente -0.045 , que será diez veces superior a la sensibilidad de un sensor

Pt100 con = 0.00385 .

El error de este modelo en el margen de 0 a 50 °C es del orden de ±0.5 °C. Existen

modelos más sofisticados con más parámetros que dan un error de aproximación aún

menor.

En la siguiente figura se muestra la relación tensión – corriente de un termistor NTC, en la

que aparecen los efectos del autocalentamiento.

A partir del punto A, los efectos del autocalentamiento se hacen más evidentes. Un

aumento de la corriente implicará una mayor potencia disipada en el termistor,

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aumentando la temperatura de éste y disminuyendo su resistencia, dejando de aumentar

la tensión que cae en el termistor. A partir del punto B, la pendiente pasa a ser negativa.

Los Termistores son resistencias de valor variable. En esta ocasión, varían con la

temperatura. Existen dos tipos:

• Los NTC (Negative Temperature Coefficient), cuya resistencia disminuye con la

temperatura.

• Los PTC (Positive Temperature Coefficient), cuya resistencia aumenta con la

temperatura.

A simple vista no se puede distinguir los NTC de los PTC.

SENSORES DE TEMPERATURA

Una resistencia que es sensible a la temperatura es lo

que se llama un termistor, una definición más técnica

sería: A la resistencia con coeficiente de temperatura

negativo, conocida como termistor, NTC o con

coeficiente de temperatura positivo PTC, a este tipo

de resistencias la temperatura ambiente les afecta de

modo que modifican su valor dentro de unos

parámetros. Hay varios tipos de encapsulado:

La resistencia de la mayoría de los tipos comunes de termistor disminuye mientras que se

eleva la temperatura. Se llaman de, coeficiente negativo de temperatura o

termistores NTC. Observe el -t° al lado del símbolo del circuito. Un termistor NTC típico se

hace usando materiales de óxido de metal semiconductor. Los semiconductores tienen la

característica de ofrecer la mitad de la resistencia entre los conductores y los aislantes.

Mientras más se eleva la temperatura, más portadores de carga están disponibles y esto causa

la caída del valor de la resistencia.

Aunque es menos utilizado, es posible fabricar termistores de temperatura de coeficiente

positivo o PTC. Éstos se hacen de diversos materiales y muestran un aumento de resistencia

que varía con temperatura.

¿Cómo podríamos hacer un circuito con este sensor, para su uso en una alarma de incendios?

Utilizaremos un circuito que entregue una tensión alta cuando se detecten las condiciones de

temperatura caliente. Necesitamos poner un divisor de tensión con un termistor NTC en la

posición que ocupa Rarriba:

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¿Cómo podríamos hacer un circuito con un sensor para detectar temperaturas de menos de

4°C para advertir a motoristas que pueda haber hielo en la carretera? Usaremos un circuito

que dé una tensión alta en condiciones frías. Necesitamos un divisor de voltaje con el

termistor en lugar de Rbajo:

Este último ejemplo nos plantea una interesante pregunta: ¿Cómo saber qué valor de tensión

de Vout se va a conseguir con 4°C? Vea el siguiente gráfico de las características de un

termistor:

En el eje Y, se representa la resistencia con una escala logarítmica. Ésta es una manera de

comprimir el gráfico de modo que sea más fácil ver cómo cambia la resistencia. Entre 100Ω y

1000Ω , cada división horizontal corresponde a 100Ω. Por otra parte, entre 1000Ω y 10000Ω,

cada división corresponde a 1000Ω. Y sobre 10000Ω, representa 10000Ω cada división.

Como se puede apreciar, este termistor tiene una resistencia que varía de alrededor 70 kΩ en

0°C a cerca de 1 kΩ a 100°C. Los catálogos de los suministradores, dan generalmente la

resistencia a 25°C, que en este caso será 20 kΩ. Generalmente, los catálogos también

especifican un ' beta ' o ' B-valor. Cuando se especifican estos dos números, es posible calcular

un valor aproximado para la resistencia del termistor en cualquier temperatura de la ecuación

particular:

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R T = R To x e

(B((1/T) - (1/T 0 )))

Donde:

R T :es la resistencia a temperatura T en grados Kelvin (k = ºC + 273)

R To :es la resistencia de referencia a una temperatura To en Kelvin. Cuando la temperatura de

la referencia es 25 ºC, T0 = 25+273.

e : es la base del logaritmo natural, elevada a la potencia [B((1/T) - (1/T0))] en esta ecuación.

B : es el 'B-valor' especificado para este termistor.

Quizás no necesites aplicar esta ecuación en este momento, pero es útil saber que, la

información proporcionada en los catálogos es suficiente para permitir que podamos calcular

el funcionamiento del termistor. Con una hoja de Excelpor ejemplo, es posible generar las

curvas características para cualquier termistor, calculando los valores de la resistencia para

una gama de temperaturas dadas.

Con R To = 20 k Ω y B = 4200, saltos de resistencia a partir de 0 a 10°C están como sigue:

Según el gráfico, la resistencia para 4°C, se puede estimar poco menos de 60 kΩ . Mediante la

ecuación se ha calculado el valor exacto, que es 58.2 kΩ .

El mayor equilibrio de Vout en un divisor de tensión, se obtiene cuando ambos valores Ra y

Rb son IGUALES.

Con estos datos elegimos el que da un valor para Rarriba cerca de 58.2 kΩ, lo que hará del divisor

de tensión para la alarma por hielo, más sensible cerca de los 4°C. El valor más cercano

(E12/E24) es 56 kΩ. Esto es importante porque los saltos grandes de Vout hacen más fácil

diseñar los otros subsistemas en la alarma para hielo, de modo que las temperaturas por

debajo de 4°C podrán ser detectadas con mayor fiabilidad.

Los dispositivos sensores varían considerablemente su resistencia, se puede aplicar esta regla

para cerciorarse de que los divisores de tensión que construya serán siempre tan sensibles

como sea posible en el punto crítico.

Los termistores vuelven a utilizarse en lugares en los que puede que no se imagine. Se utilizan

extensivamente en coches, por ejemplo en:

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Inyección electrónica de combustible, en la cual la entada de aire, la mezcla

aire/combustible y las temperaturas del agua que le enfría, se supervisan

para ayudar a determinar la concentración del combustible para la inyección óptima.

Controles de temperatura del aire acondicionado y de asientos en vehículos.

Los indicadores de alertas, tales como temperaturas de aceite y de líquido, nivel de

aceite y turbo-cargador.

Control del motor de ventilador, basado en la temperatura del agua que se enfría.

Sensores de escarcha, para la medida de la temperatura exterior.

Sistemas acústicos.

OTRAS APLICACIONES:

1. Dependencia de la resistencia con la temperatura: R = R ( T )

Medida de la Temperatura.

Cambio de medio (líquido-aire).

Medida de flujos de gases.

2. Inercia térmica de la NTC: R = R ( T ) con T = T ( t )

Retardo en el accionamiento de relés.

Aumento lento de corriente.

3. Coeficiente de temperatura negativo: a < 0

Compensación de coeficientes de temperatura positivos.

Estabilización de voltajes.

Los termistores se utilizan para medir las temperaturas superficiales y profundas del mar para

ayudar a supervisar corrientes del océano en el efecto EL NIÑO. Obviamente, los termistores

se utilizan para medir flujo de aire, por ejemplo en la supervisión de la respiración en bebés

prematuros, entre otras aplicaciones.

4. DATOS Y EXPLICACION DE LO OBSERVADO EN EL SALON DE CLASE:

Datos experimentales con resistencias de Carbón:

Resistencia con un valor de 1 :

Colores de la resistencia: marrón, naranja, rojo, dorado.

EXPLICACION:

Tomando los datos de los códigos de colores de las resistencias se obtiene el valor de la

resistencia que en este caso es de 1 con una tolerancia del 5% por ser la última franja de la

resistencia de color dorado.

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Lugo realizando una medición con el voltímetro obtenemos el valor de la resistencia, lo cual el

valor obtenido en el voltímetro es d .

Lo cual nos verifica que está dentro del error porcentual o de la tolerancia de la resistencia lo

cual es de un 5% por tener la última franja de color dorado.

Datos obtenidos con Resistencia Variable

Potenciómetro de 1

Se realizó la medición con el voltímetro, dando por completo la perilla para medir

el margen de error que tiene este potenciómetro o resistencia variable.

La medida obtenida es de: 1030Ω

Entonces calculando el error porcentual que tiene el potenciómetro se obtiene:

( )

Datos obtenidos con la Resistencia dependiente de la luz (LDR)

Se realizó con un LDR lo cual medimos el potencial de corriente cuando está a libre

paso de la luz y cuando no lo está.

Cuando el LDR recibe la luz se muestra una resistencia baja y deja pasar la

corriente.

Cuando tapamos el LDR con el dedo tiene una gran resistencia.

Datos obtenidos con un termistor

Los datos que se van a presentar en la siguiente tabla son datos obtenidos con el

voltímetro, utilizando agua caliente, con un termómetro para medir la

temperatura.

T(°C) R(Ω)

66 74

59 90

57 92

55 105

53 107

51 109

50 115

49 196

47 198

Página 19

45 160

44 260

43

212

42 324

5. GRAFICAS Grafica para los datos del termistor R(Ω)=T(°C)

6. CONCLUSIONES:

Conclusiones de la resistencia de carbón: Se denomina resistencia o resistor al componente electrónico diseñado para introducir

una resistencia eléctrica determinada entre dos puntos de un circuito.

Los resistores de carbón están construidos con carbón o grafito y son los más

utilizados. Hay dos tipos de resistores de carbón, los resistores aglomerados y resistores

de capa de carbón, que se describen a continuación.

Conclusión de un potenciómetro o resistencia variable: Un potenciómetro es un componente electrónico similar a los resistores pero cuyo

valor de resistencia en vez de ser fijo es variable, permitiendo controlar la intensidad de

corriente a lo largo de un circuito conectándolo en paralelo ó la caída de tensión al

conectarlo en serie. Un potenciómetro es un elemento muy similar a un reóstato, la

diferencia es que este último disipa más potencia y es utilizado para circuitos de mayor

corriente, debido a esta característica, por lo general los potenciómetros son

generalmente usados para variar el voltaje en un circuito colocados en paralelo,

mientras que los reóstatos se utilizan en serie para variar la corriente. Un

potenciómetro está compuesto por una resistencia de valor total constante a lo largo

de la cual se mueve un cursor, que es un contacto móvil que divide la resistencia total

en dos resistencias de valor variable y cuya suma es la resistencia total, por lo que al

mover el cursor una aumenta y la otra disminuye. A la hora de conectar un

potenciómetro, se puede utilizar el valor de su resistencia total o el de una de las

resistencias variables ya que los potenciómetros tienen tres terminales, dos de ellos en

los extremos de la resistencia total y otro unido al cursor.

Normalmente, los potenciómetros se utilizan en circuitos de poca corriente.

Para circuitos de corrientes mayores, se utilizan los reóstatos, que pueden

disipar más potencia.

Conclusiones de un LDR Una fotorresistencia o resistor dependiente de la luz es un componente electrónico

cuya resistencia disminuye con el aumento de intensidad de luz incidente. Formado

por un semiconductor de alta resistencia que al quedar expuesto a la luz es el

responsable de la variación de la resistencia del elemento.

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Conclusiones de un termistor

El funcionamiento de un termistor se basa en la variación de la resistencia de un

semiconductor con la temperatura, debido a la variación de 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. Para los termistores PTC, en el caso de un semiconductor con un

dopado muy intenso, éste adquirirá propiedades metálicas, tomando un coeficiente

positivo en un margen de temperatura limitado.

7. BIBLIOGRAFÍA

http://www.lcardaba.com/articles/R_tipos/R_tipos.htm

http://www.areatecnologia.com/electronica/potenciometro.html

http://www.videosistemas.com/proyectos/CLASES%20DE%20RESISTENCIAS.pdf

https://docs.google.com/document/d/1Utl9O8J5nI0nWJRBpuFdqhTik9xOmXZn_SZvDc75DoY/

edit

http://www.uib.cat/depart/dfs/GTE/education/industrial/tec_electronica/teoria/termistores_

NTC_1.pdf

http://es.wikipedia.org/wiki/Termistor