Electrónica Básica: Ley de Ohm (Resistencias)

Electrónica Básica: Ley de Ohm (Resistencias)

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Casi tan antigua como la electrónica misma, la Ley de Ohm nos acompaña en cada circuito que diseñamos o desarrollamos. Además, su comprensión nos permite manipular tensiones, corrientes y resistencias en un circuito sin necesidad de complejos cálculos y engorrosos procedimientos. Utilizando apenas las cuatro operaciones fundamentales podemos manejar muchos aspectos de circuitos que, al principio, pueden aparentar alta complejidad. Por otra parte, como en NeoTeo sabemos que la experiencia práctica es una enseñanza que puede dejar mejores huellas que un aburrido profesor lleno de tiza, hoy veremos mucha acción entre resistencias, instrumentos y fuentes de alimentación para que tu vista sea testigo del aprendizaje. Por supuesto, con videos, componentes quemados y algo de humo.

Lo primero que debemos tener en claro antes de comenzar a trabajar con la Ley de Ohm es, al menos, saber de qué habla. Dentro del texto encontramos que se menciona una resistencia, o resistor; una tensión, voltaje o diferencia de potencial y una corriente. Por lo tanto, el primer paso de este artículo será de la mano de las resistencias. Ariel, hace unos años, nos habló de las resistencias, nos mostró la tabla de colores para aprender a identificar su valor y con este conocimiento sabemos separar las que necesitamos sin equivocaciones. Gracias a la práctica de muchos años de trabajo, el valor de una resistencia convencional nos viene a la mente al leer las bandas de colores, del mismo modo que si su cuerpo llevara escrito en texto su valor. ¿Cómo se logra esa habilidad? Practicando, ejercitando y dedicándole al menos 5 o 10 minutos a la electrónica cada día. Por supuesto que a esto hay que agregarle conocimiento y uno de los fundamentales es saber reconocer una resistencia convencional y eso es muy fácil. Observa esta imagen y comenta, ¿qué números corresponden a resistencias? ¿Te animas?

Electrónica Básica: Ley de Ohm (Resistencias)

Las resistencias convencionales poseen cuatro bandas de color. Una siempre será dorada, la última indicando que tendremos una tolerancia del 5% entre el valor indicado y el real. En la imagen anterior, el componente número uno es una resistencia de 10K. La banda dorada está a la izquierda y eso significa que tendrá un valor: Marrón (1), Negro (0) y Naranja (tres ceros). Es una resistencia de 10.000 Ohms o lo que se conoce como 10K (recuerda: 1K = 1000 Ohms) ¿Te animas a decir, además, el valor de las que sean resistencias en la imagen? Utiliza la tabla de colores que nos dejó Ariel, allí está la clave para encontrar los valores. Concepto: primer banda = valor, segunda banda = valor, tercer banda = cantidad de ceros. ¡ Así de fácil !. Por supuesto que existen otros tipos de resistencias, con más bandas, con otras tolerancias y más específicas, pero no te preocupes por ellas ahora. Estás comenzando a identificar las primeras, las especiales vendrán en otras entregas, no te apresures. Nuestra atención y trabajo está centrado en resistencias convencionales, las de todos los días, las de cuatro bandas, las que usamos (salvo casos aislados) en cada desarrollo que hacemos aquí, en NeoTeo, es decir, estas:

Electrónica Básica: Ley de Ohm (Resistencias)

¿Qué significa que tenga más Ohms o menos Ohms? Que ofrecerá mayor o menor resistencia al paso de la corriente. Que entorpecerá su libre circulación. Digámoslo de otro modo: si no colocamos resistencia, la corriente atravesará el circuito en una cantidad total (tanta como el suministro de energía pueda entregar) en cambio si colocamos una resistencia, la corriente se verá frenada, limitada, ajustada a un valor que la resistencia determine. Imagínate un caño de agua, ¿qué sucede si lo doblas, si lo comprimes mucho? Limitarás el paso del agua y saldrá menos cantidad por el otro extremo. Si lo liberas, sale toda el agua que la cañería pueda suministrar. La analogía es muy didáctica y sencilla. Las resistencias hacen lo mismo con la corriente: limitan su circulación. Por lo tanto, si aumentamos la resistencia, disminuye la corriente. Buen concepto, buena conclusión. ¿Un buen ejemplo? La resistencia limitadora que se conecta en serie a un LED para que no se queme. Se limita la corriente a 20mA y el LED funciona bien. Si el LED se conecta en forma directa a la tensión de alimentación de un circuito, se quema por exceso de corriente.

Importante: Las resistencias no tienen polaridad, es decir, puedes conectarlas de un lado o de otro que es indistinto (a diferencia de un diodo). La resistencia sólo limita la circulación de corriente por un conductor sin que sea relevante el sentido de la corriente. Sea en un sentido o en otro, la corriente adoptará diferentes valores según el valor de la resistencia colocada. “Valor en Ohms”, no estamos hablando de su tamaño sino de su valor en Ohms. Sobre su tamaño (indicador de la potencia de disipación) hablaremos más adelante. En otro orden de cosas, no creas que por adoptar diferentes valores, unas resistencias están construidas con diferentes materiales a otras. Todas son de carbón (carbón depositado es el término correcto) y diferentes procesos permiten obtener diferentes valores. El material no cambia, siempre es el mismo. Su construcción es muy elemental y se basa en una pieza cerámica de soporte (núcleo) sobre la que se deposita cantidades adecuadas de carbón (de allí surge el valor), luego se recubre con una capa de material cerámico y se le pintan las bandas de color. Observa:

Imagínate un caño de agua, ¿qué sucede si lo doblas, si lo comprimes mucho?

Importante: Las resistencias no se ponen en cortocircuito, sino que se abren. Es decir, no disminuye su valor en Ohms sino por el contrario, la única falla posible que pueden presentar es que su valor en Ohms se eleva. En los casos extremos, se abren por completo. Por lo tanto, nunca busques una falla pensando en una resistencia “en corto” y si te ocurre esa desgracia, serás uno entre miles de millones. Saliendo de la parte empírica y retornando a la explicativa, vale decir que existe una manera sencilla de aprender a leer el código de las resistencias. La mayoría de las personas cree que debe acordarse la combinación de millones de bandas de color o la posibilidad de cientos de colores en cada banda y esto no es así. Recuerda siempre que sólo hay diez colores (vuelve a la tabla de colores de Ariel) y muy pocos valores en Ohms para recordar. 1.0, 1.2, 1.5, 1.8, 2.2, 2.7, 3.3, 3.9, 4.7, 5.6, 6.8 y 8.2. Nada más, no hay otros valores. Fíjate que son 12 valores desde 1.0 hasta 8.2. El resto serán sub-múltiplos o múltiplos de estos mismos valores. Es decir, encontraremos por ejemplo, resistencias de 0.1, 1, 10, 100, 1000 (1K), 10K, 100K, 1M y 10M. Por lo tanto nos quedan, 10 colores, 12 valores y 9 posibilidades para las dos primeras bandas iguales. Veámoslo en una imagen:

Electrónica Básica: Ley de Ohm (Resistencias)

Allí tienes las 8 combinaciones posibles para las dos primeras bandas amarillo (4) y violeta (7). Así se repite con todos los demás valores, por ejemplo, de 3.9 Ohms. Tendremos 0.39, 3.9, 39, 390, 3K9, 39K, 390K y 3M9. Estos valores que te mencionamos son normalizados y “por lo general” no hay valores intermedios (es raro encontrarlos en aplicaciones sencillas) como puede ser 420 Ohms, o 45K, o 41 Ohm. No, esos valores no existen, o en su defecto es muy extraño encontrarlos. Resumiendo entonces: 10 colores, 12 valores y 9 o menos múltiplos; es una cantidad muy fácil de recordar. Apuesto a que sabes más números telefónicos o más correos electrónicos de amigos. No hay que creer que son muchas, hay que entender que son pocas y practicar mucho. La práctica es fundamental para aprender a distinguir una deseada entre muchas. Por cierto ¿hay una resistencia de 15K en la segunda imagen de este artículo? ¿Cómo buscarla rápido? Es fácil: naranja en tercera banda y luego verde en segunda banda, con eso es suficiente. Ejercitando el método, los tiempos de hallazgo se acortarán de manera llamativa.

¿Y si los cálculos deciden que necesito una resistencia de un valor que no consigo? Por ejemplo, 780 Ohms es un valor que no existe, que no está “normalizado”, pero colocando 2 resistencias en serie se alcanza el valor (390 + 390 = 780) (560 + 220 = 780) Recuerda: resistencias en serie se suman. De otro modo sería colocando resistencias en paralelo o con una resistencia ajustable. Por ejemplo, 50 Ohms se logra colocando dos resistencias de 100 Ohms en paralelo u ocho de 470 Ohms + una novena de 390 Ohms (No olvides repasar la teoría en el artículo de Ariel). Quizás no sepas a qué nos referimos con serie y paralelo. Pues a esto:

No hay que creer que son muchas, hay que entender que son pocas y practicar mucho.

Electrónica Básica: Ley de Ohm (Resistencias)

El último factor que debes tener en cuenta al momento de comprar o seleccionar una resistencia para una aplicación específica es la potencia que será capaz de disipar. Es decir, si la resistencia debe soportar entre sus extremos una tensión elevada y a su vez, la corriente que circulará por ella es elevada, la potencia que deberá disipar en forma de calor será importante. El cálculo genérico para corriente continua de potencia es P = V * I (Potencia = Tensión por Intensidad) y un ejemplo elemental para ayudarnos a calcular este valor es la unidad de valores con la aplicación de la Ley de Ohm. Por lo tanto, podemos decir que por una resistencia de 1 Ohm, que tiene en sus extremos una tensión (voltaje o diferencia de potencial) de 1 Volt, circulará una corriente de 1 Amper (Ley de Ohm) y disipará 1 Watt (Vatio) de calor. Esa misma resistencia de 1 Ohm sometida a 2 Volts provocará una circulación de corriente de 2 Amperes y disipará 2W de calor. Y esta potencia, ¿cuánto calor es? ¿Cuantos grados centígrados? Veámoslo:

Las resistencias son elementos económicos y esta condición nos permite comprar mucha cantidad por pocos billetes. Siempre es bueno tener una reserva con variedad de valores y potencias para no tener que esperar todo un fin de semana por una resistencia de 470 Ohms. Además, tener muchos valores te permitirá adaptar cualquier valor a tus necesidades con las conexiones serie y paralelo, tal como vimos antes. Si necesitas más información sobre las funciones elementales de las resistencias dentro de un circuito, o si las que te interesan son otro tipo de resistencias, te invitamos a participar del Foro de Electrónica de NeoTeo donde podrás encontrar las respuestas que estás necesitando acerca de estos componentes electrónicos.


Avatar de Mario
Autor: Mario
  • Braxton1981

    Buenísimo artículo!

    Comparto un test que encontré para medir nuestras habilidades con resistencias…

    http://people.sinclair.edu/nickreeder/Flash/resistor.htm

    Saludos!

  • mvr1981

    Muy bueno!!.. justo estaba empezando a estudfiar esto…

  • Gonzalo

    Buenas!.. La verdad hace mucho vengo leyendo la web y me interesa mucho la electronica y me estoy metiendo de a poco… Les hago una consulta, estoy haciendo un circuito para activar un relay con un transistor. Y tengo que lograr "activar" la base del transistor con el voltaje del puerto paralelo que el tester me lee 3,3Volt.

    A la vez en la entrada de la base del transistor tengo una resistencia. Que segun lei es para asegurar la corriente con la cual se genera la exitacion de la base. Bien, ahora.. Con esos valores, no me funciona. El transistor no exita la base o no circulan los 12 volts que necesito para que circule.

    ¿Alguien me puede dar una mano?..

    Adjuto el circuito: http://i411.photobucket.com/albums/pp199/brunoip/rele.png

    Yo estoy alimentando al relay con 12volts. Saludos y desde ya muchas gracias!

    • Anónimo

      #3 intentare ayudarte la configuración del transistor es un emisor común con divisor de voltaje en la base

      1. intenta doblarle el valor de la resistencia que va a tierra
      pon 4.7k por ejemplo

      2. solo deja la resistencia de la entrada al transistor y quita la que esta a tierra

      pero por cierto antes de todo esto, ya verificaste que estas conectando todo bien, y no hay falsos contactos.

      saludos!

      • Gonzalo

        #6 Gracias por intentar ayudarme!.. La configuracion del transistor no es como switch?.. Si tengo corriente circulando en la base, entonces activo el relay?.. Segun lei, seria "Corte/Saturacion".

        Probe con 340 millones de resistencias, es mas, ayer me canse y mande directamente 12volt sin resistencia de una fuente de alimentacion y me parece que vole todo por los aires.

        Lo que tengo una duda que me esta volviendo loco es, el tema de la masas. Si yo pongo la masa del puerto paralelo a la misma masa que uso para activar el rele, pasa algo?… Porque me parece que el otro problema esta ahi, yo saco los 3volt del puerto paralelo, pero la masa del puerto paralelo me queda "colgada".

        Esta verificado la correcta conexion y los falsos contactos!.

      • Anónimo

        #7 si así se le conoce es un emisor común pero en tu caso no lo usas como amplificador de señal sino como un switch

        y en tu caso alimentas a ese transistor con 2 fuentes
        la de 3.3v y la de 12v

        y si tienes que conectar todas las tierras(masa) en una
        la de la fuente de 3.3v y la de 12v no hay problema por eso.

        y eso seria el problema ya que no estas cerrando el circuito para que circule corriente de la base al emisor.

      • Gonzalo

        #8 Mil gracias pictrance!!.. Espero que funcione, el lunes compro todos los componentes nuevamente e intento!!..

        Entonces finalmente saco la resistencia de masa, y dejo solamente la de la entrada para limitar la corriente que llega a la base del transistor?…

        Con el valor que dice ahi?… Yo busque el datashhet del transistor y lei mas de 10 articulos de distintos lugares donde decia como calcular la resistencia dependiendo el voltaje que tenia en la entrada y la corriente que necesito para la saturacion.. Me canse de leer la informacion del datasheet y jugar con la ley de ohm a ver si le pegaba al valor. Pero envidentemente no funcino ajaja.. Podrias hacerme un mini resumen de como se debe calcular.

        No logro comprenden a que se refiera en el datasheet el "Conditions" para el voltaje que necesito para lograr la saturacion. Que tiene los valores IB e IC, ambas corrientes expresadas en mAH.

        Gracias de verdad me estas dando una mano muy grande!!

      • Anónimo

        #9 estas usando el 2n3904.

        no sé si en lo que has leído dice que para poder encender el rele
        tienes que hacer que el transistor amplifique la corriente en el colector y para hacer ese calculo tienes que usar un valor que se llama beta(hfe para la hoja de datos), y en este caso da varios valores tienes que ver eso con el multimetro para un valor real
        y ademas hay que tener en cuenta cuanto consume de corriente un
        rele lo que te comento ya es algo mucho mas teórico que enseñan
        en la uni

        suponiendo agarrando el valor de hfe de 100 y el valor de la
        resistencia 2.7k de base sin la que esta a tierra
        tendriamos una ganancia de 78mA en el colector y eso se saca
        asi Ib = (V-0.7V)/R, V= 3.3V , R=2.7k que es = a 962.9uA= corriente
        en la base, para sacar la del colector multiplicas eso por la beta
        Ic = 962.9uA * 100 = 96.2mA

        y no sé cuanta corriente pueda consumir el rele alomejor y eso
        esta influyendo en tu diseño,

        si después de probar así y no sirve intenta poner en la base alguna resistencia de 2.2k, de 1.5k o de 1k no le pongas menos ya que
        el consumo de corriente aumentara y no sé cuanta corriente
        pueda entregar el puerto paralelo.

        intenta eso y hasta que tengas el material para probar no
        sabemos si funciona o no y puedes seguir preguntando
        en el foro para que mas gente te ayude.

      • Anónimo

        … se duplico el mensaje anterior y no sé como borrarlo

  • anonimo

    Buenisimo esto!!!!! Me encanto!! Siganlo!!!

  • Anónimo

    perverso aquí va mi lista de los valores de la foto

    1. ya lo dijeron
    2. 2.2k
    3. no sé, es de 5 bandas y esas nunca aprendí a leerlas jeje
    4. diodo, zener o diodo de alta velocidad??
    5. capacitor
    6. bobina, estoy casi 100% seguro
    7. 56 ohms
    8. 560 ohms

    por lo de la bobina, se que es bobina ya que aunque parece resistencia es mas regordeta y por lo regular las bobinas son de ese color el encapsulado.

    Saludos y muy buen articulo complementario con el del maestro Ariel

  • kike

    mm oye te hago una observación, no estoy muy seguro de la uno, la tercer banda que no es roja?, bueno comparándola con la banda naranja de la resistencia que se encuentra debajo de la numero 2, si creo que es muy diferente, en ese caso no seria de 10 kohm si no de 1kohm, ahi corrijanme si me equivoco
    saludos

  • Ivan

    Muy buen articulo!! Aunque observe que dices que en las resistencias convencionales siempre se encontrara la banda dorada… ¿Y donde quedan las que tienen banda plateada y sin color?
    Por lo demas… excelente.

  • jor_wilson

    La cantidad de valores distintos de resistencias comerciales, dependen en principio de su tolerancia. A una tolerancia del 10% corresponde la serie S(12) S por standard y 12 por la cantidad de elementos de la serie. Así, hay 12 valores estandarizados para resistencia del 10%. La serie S(24) (la más usual) corresponde a la tolerancia del 5% y contiene 24 valores distintos.

  • Anónimo

    Yo siempre me he preguntado por las resistencias azules, no me refiero a las bandas, sino al color de fondo de las resistencias, por ejemplo en la foto hay algunas de fondo rosado, tiene que ver con la potencia de las resistencias???

  • Anónimo

    Seria bueno conocer los diferentes tipos de resistencia por su potencia

  • Alejandro

    No tenias un tacho mas grande?

  • Dragon32b

    Muy buena explicacion, recien estoy empezando en el mundo de la electronica y la verdad Mario que tu me estas incitando cada dia a seguir, ¿por cierto alguien me prodria decir como averiguar una resistencia cuando esta quemada y no se ven los colores?.

    P.D. Por adelantado, un agradecimiento a toda la comunidad.

  • Gary

    Bueno, el articulo esta muy buen explicado, introduces los cálculos de asociación para resistencias eléctricas y cosas así, pero como q te desvías del tema (ley de ohm), claro que comúnmente se conoce como la famosa igualdad de I=V/R, pero en si es la naturaleza de permisividad o resistividad eléctrica que ofrecen los materiales y sin duda aquí entran las matemáticas y física avanzada.

  • moises

    hola foreros tengo una duda con respecto a una resistencia que valga la rebundancia se me esta resistiendo a leerla es de una tostadora que controla un electroiman con el tester no me da lectura pero con los colores no estoy seguro si el valor es el correcto a ver si alguien me puede ayudar los colores son los siguientes Naranja,Negro,Dorado,Dorado y el ultimo creo que es blanco o plata no estoy muy seguro no se ve muy bien.Gracias de antemano

  • oswaldin

    Cómo puedo saber el valor de una resistencia quemada o tostada en la cual los colores no se aprecian?

  • gregorio barragan

    buenisimo para todos los q qran aprender

  • gregorio barragan

    buenisimo aprendan

  • edson

    como calcular una resistecia carbonizada