CIRCUITOS LINEALES

Laboratorio Circuitos Lineales

2012-05-27

Resistencias Eléctricas

La resistencia eléctrica de un objeto es una medida de su oposición al paso de corriente.

Descubierta por Georg Ohm en 1827, la resistencia eléctrica tiene un parecido conceptual a la fricción en la física mecánica. La unidad de la resistencia en el Sistema Internacional de Unidades es el ohmio (Ω). Para su medición en la práctica existen diversos métodos, entre los que se encuentra el uso de un ohmímetro. Además, su cantidad recíproca es la conductancia, medida en Siemens.

La resistencia se define como el cociente entre la diferencia de potencial entre dos puntos de un objeto material y la corriente establecida como consecuencia de esa diferencia de potencial. La resistencia depende de tres factores:

• La sección del elemento conductor (a mayor sección menor resistencia)

• La longitud del mismo (a mayor longitud, mayor resistencia)

• La naturaleza del conductor, sabemos que hay materiales que dejan pasar muy bien la corriente y otros que no. La característica que define la mayor o menor oposición del material al paso de la corriente es la resistividad r, que se mide en [W•mm2/m].

Materiales usados para su construcción

• Madera

• Plástico

• Metal

• Aluminio

• Cobre

• Plata

• Silicón

• Mercurio

Factores que determinan la Resistencia Eléctrica.

• Dimensiones geométricas.

• Resistividad:

• Campo Magnético.

• Temperatura.

• Radiación Electromagnética.

• Presión.

Función de las resistencias

Calefacción. Existen resistencias para calefacción, construidas con materiales especiales cuyo punto de fusión es bastante alto, de tal manera que pueden ser utilizadas a alta temperatura por tiempos muy largos sin que se fundan o rompan; tal es el caso de las resistencias para calentadores, cocinas y planchas eléctricas

Resistencias con un valor nominal: Quienes diseñan equipos electrónicos de cualquier tipo, necesitan a veces resistencias de un valor fijo, la cual tendrían que fabricar para completar su diseño, sino fuera porque existen fabricas que se han ocupado de resolver ese problema.

Resistencias Variables. A veces es necesario ejercer control sobre la intensidad de la corriente establecida en un circuito, ello puede lograrse con una resistencia variable diseñada para tal fin. Existen diversas formas de presentación de las resistencias variables según la necesidad del diseño.

Comportamiento según el tipo de corriente Eléctrica

En CD

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:

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

FÓRMULA 1

Donde:

R = Resistencia del material en ohm ( ).

= Coeficiente de resistividad o resistencia específica del material en

, a una temperatura dada.

l = Longitud del material en metros.

s = Superficie o área transversal del material en mm2.

En CA

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 películar.

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:

Circuito Serie:

Un circuito en serie

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