1.- Investigar sobre la clasificacin de resistencias elctricas, como estn construidas y aplicaciones (dar ejemplos).

Clasificacin de las resistenciasPodemos clasificar las resistencias en tres grandes grupos: Resistencias fijas:Son las que presentan un valor hmico que no podemos modificar. Resistencias variables:Son las que presentan un valor hmico que nosotros podemos variar modificando la posicin de un contacto deslizante. Resistencias especiales:Son las que varan su valor hmico en funcin de la estimulacin que reciben de un factor externo (luz, temperatura...)Nomenclatura de las resistenciasEn todas las resistencias nos podemos encontrar caractersticas, el valor nominal expresado en ohmios (), la tolerancia en % y la potencia en vatios (W). Valor nominal:Es el que indica el fabricante. Este valor normalmente es diferente del valor real, pues influyen diferentes factores de tipo ambiental o de los mismos procesos de fabricacin, pues no son exactos. Suele venir indicado, bien con un cdigo de colores, o bien con caracteres alfanumricos. Tolerancia:Debido a los factores indicados anteriormente, y en funcin de la exactitud que se le da al valor, se establece el concepto de tolerancia como un % del valor nominal. De esta forma, si nosotros sumamos el resultado de aplicar el porcentaje al valor nominal, obtenemos un valor lmite superior. Si por el contrario lo que hacemos es restarlo, obtenemos un valor lmite inferior. Con la tolerancia, el fabricante nos garantiza que el valor real de la resistencia va a estar siempre contenido entre estos valores, Si esto no es as, el componente est defectuoso. Potencia nominal:Es el valor de la potencia disipada por el resistor en condiciones normales de presin y temperatura. Smbolos Nos podemos encontrar con dos smbolos, uno regulado por una norma americana y otro por una norma europea.

Clasificacin de los resistores fijosEn principio, las resistencias fijas pueden ser divididas en dos grandes grupos: Bobinados:Estn fabricados con hilos metlicos bobinados sobre ncleos cermicos. Como regla general, se suelen utilizar aleaciones del Nquel. Podemos distinguir dos subgrupos:1. Resistores bobinados de potencia:Son robustos y se utilizan en circuitos de alimentacin, como divisores de tensin. Estn formados por un soporte de porcelana o aluminio aglomerado, sobre el que se devana el hilo resistivo. La proteccin la aporta el proceso final de cementado o vitrificado externo. Las tolerancias son inferiores al 10 % y su tensin de ruido es prcticamente despreciable. Para garantizar su fiabilidad es conveniente que el dimetro no sea excesivo y que no se utilicen a ms del 50 % de su potencia nominal.2. Resistores bobinados de precisin:La precisin del valor hmico de estos componentes es superior a + 1 por 100. Su estabilidad es muy elevada y presentan una despreciable tensin de ruido. El soporte, cermico o de material plstico (baquelita), presenta gargantas para alojar el hilo resistivo. El conjunto se impregna al vaco con un barniz especial. Son estabilizados mediante un tratamiento trmico y se obtienen tolerancias del + 0,25 %, + 0,1 % y + 0,05 %. No bobinados:En estas resistencias el material resistivo se integra en el cuerpo del componente. Estn previstos para disipar potencias de hasta 2 vatios. Son ms pequeos y econmicos que los bobinados, y el material resistivo suele ser carbn o pelcula metlica. Dentro de este apartado caben resistores destinados a diversas finalidades, los cuales ofrecen caractersticas bsicas muy dispares.Veamos ahora algunos tipos de resistencias no bobinadas: Resistencias aglomeradas o de precisin:son pequeos, econmicos y de calidad media. Los valores de tensin de ruido y coeficientes de temperatura y tensin son apreciables. Bien utilizados, tienen buena estabilidad. Se fabrican con una mezcla de carbn, aislante y aglomerante. Dependiendo de la cantidad de carbn, variar el valor hmico de la resistencia. Son sensibles a la humedad y tienen una tolerancia entre el 5 y el 20 %. Se deben usar en circuitos que no necesiten mucha precisin y no usar ms del 50 % de su potencia nominal. Resistencias de capa de carbn por depsitos:estn fabricados en un soporte vidrio sobre el que se deposita una capa de carbn y resina lquida. El valor hmico lo determina el porcentaje de carbn de la mezcla. El soporte se divide en partes, que componen las resistencias. Despus se metalizan los extremos, para soldar los terminales, se moldea con una resina termoendurecible, se comprueba el valor del componente y se litografan los valores. Resistores pirolticos:Sobre un ncleo de material cermico se deposita carbn por pirlisis. El ncleo se introduce en un horno al que se inyecta un hidrocarburo (metano, butano...). Este se descompone y el carbono se deposita en el ncleo; tanto ms cuanto mayor cantidad de hidrocarburo se inyecte en el horno. Despus de un proceso de esmaltado, se realiza el encasquillado de terminales, quedando preparado el resistor para el espiralado de la superficie resistiva. Para que haya un buen encasquillado, la metalizacin de los extremos se realiza con oro, plata o estao. El valor hmico es funcin del espesor de la capa espiralada. Dicho espesor condiciona el coeficiente de temperatura. De ah que se tienda a espesores ms gruesos y a espiralados de mayor longitud para incrementar la estabilidad del componente. Finalmente se sueldan los terminales, se asla la superficie mediante sucesivas capas de pintura y se inscribe la codificacin de sus valores caractersticos. Resistencias de capa metlica:Estn fabricados con una capa muy fina de metal (oro, plata, nquel, cromo u xidos metlicos) depsitados sobre un soporte aislante (de vidrio, mica, ..). Estas resistencias tienen un valor hmico muy bajo y una estabilidad muy alta. Resistencias de pelcula fotograbada:Puede ser por depsito de metal sobre una placa de vidrio o por fotograbado de hojas metlicas. Este tipo de resistencias tiene un elevado valor de precisin y estabilidad. Resistencias de pelcula gruesa Vermet:El soporte es una placa cermica de reducido espesor, sobre la que se deposita por serigrafa un esmalte pastoso conductor. El esmalte recubre los hilos de salida que ya se encontraban fijados sobre la placa soporte. Al introducir el conjunto en un horno, el esmalte queda vitrificado.

Clasificacin de los resistores variablesEste tipo de resistores presentan la particularidad de que su valor puede modificarse a voluntad. Para variar el valor hmico disponen de un cursor metlico que se desliza sobre el cuerpo del componente, de tal forma que la resistencia elctrica entre el cursor y uno de los extremos del resistor depender de la posicin que ocupe dicho cursor. En esta categora cabe distinguir la siguiente clasificacin: Resistencias ajustables:Disponen de tres terminales, dos extremos y uno comn, pudiendo variarse la resistencia (hasta su valor mximo), entre el comn y cualquiera de los dos extremos. Son de baja potencia nominal.

Resistencia variable (potencimetro):Su estructura es semejante a la de los resistores ajustables, aunque la disipacin de potencia es considerablemente superior. Se utilizan bsicamente para el control exterior de circuitos complejos. Los potencimetros pueden variar su resistencia de forma lineal (potencimetros lineales) o exponencial (potencimetros logartmicos).

2.- Qu es un potencimetro, clasificacin y aplicaciones?

Unpotencimetroes un resistor cuyo valor de resistencia es variable. De esta manera, indirectamente, se puede controlar la intensidad de corriente que fluye por un circuito si se conecta en paralelo, o la diferencia de potencial al conectarlo en serie. Normalmente, los potencimetros se utilizan en circuitos de poca corriente.

Clasificacin de los Potencimetros

Segn su aplicacin:

Potencimetros de mando: Son adecuados para su uso como elemento de control en los aparatos electrnicos. El usuario acciona sobre ellos para variar los parmetros normales de funcionamiento. Por ejemplo, el volumen de una radio. Potencimetros de ajuste: Controlan parmetros preajustados, normalmente en fbrica, que el usuario no suele tener que retocar, por lo que no suelen ser accesibles desde el exterior. Existen tanto encapsulados en plstico como sin cpsula, y se suelen distinguir potencimetros de ajuste vertical, cuyo eje de giro es vertical, y potencimetros de ajuste horizontal, con el eje de giro paralelo al circuito impreso.

Segn la ley de variacin de la resistencia

Potencimetros lineales: La resistencia es proporcional al ngulo de giro. Logartmicos: La resistencia depende logartmicamente del ngulo de giro. Senoidales: La resistencia es proporcional al seno del ngulo de giro. Dos potencimetros senoidales solidarios y girados 90 proporcionan el seno y el coseno del ngulo de giro. Pueden tener topes de fin de carrera o no.

Segn su tipo de mando

Potencimetros rotatorios: Se controlan girando su eje. Son los ms habituales pues son de larga duracin y ocupan poco espacio. Potencimetros deslizantes: La pista resistiva es recta, de modo que el recorrido del cursor tambin lo es. Han estado de moda hace unos aos y se usa, sobre todo, en ecualizadores grficos, pues la posicin de sus cursores representa la respuesta del ecualizador. Son ms frgiles que los rotatorios y ocupan ms espacio. Adems suelen ser ms sensibles al polvo. Potencimetros mltiples: Son varios potencimetros con sus ejes coaxiales, de modo que ocupan muy poco espacio. Se utilizaban en instrumentacin, autorradios, etc.

AplicacionesEl potencimetro puede sernos til para medir corrientes y resistencias con mucha exactitud, utilizando mtodos indirectos. Para medir con exactitud la corriente que circula por un circuito dado, medimos con el Potencimetro el voltaje en una de las resistencias cuyo valor conozcamos con mucha exactitud (o podamos determinarlo posteriormente, utilizando por ejemplo un Puente de Wheatstone o el mismo Potencimetro) y calculamos la corriente aplicando de ley de Ohm.

3.- Cul es el efecto del calor en una resistencias elctrica construida de carbn?

Las resistencias de este tipo son muy inestables con la temperatura, tienen unas tolerancias de fabricacin muy elevadas, en el mejor de los casos se consigue un 10% de tolerancia, incluso su valor hmico puede variar por el mero hecho de la soldadura, en el que se somete a elevadas temperaturas al componente. Adems tienen ruido trmico tambin elevado, lo que las hace poco apropiadas para aplicaciones donde el ruido es un factor crtico, tales como amplificadores de micrfono, fono o donde exista mucha ganancia. Estas resistencias son tambin muy sensibles al paso del tiempo, y variarn ostensiblemente su valor con el transcurso del mismo.

4.- Qu son los materiales hmicos y cuando se dice que un material es no hmico? Clasifique los tipos de materiales por el comportamiento de su resistencia y resistividad en relacin a la Ley de Ohm.

Se dice que un material es hmico cuando se cumple que la intensidad de corriente elctrica (Amperios) que circula por un conductor elctrico es directamente proporcional a la diferencia del potencial aplicada e inversamente proporcional a la resistencia del mismo.

Expresion conocida como la Ley de Ohm.

Y el material no hmico es aquel que no cumple con la Ley de Ohm.

Material Resistencia ()

Resistividad (-m)

Constatan

Hierro

Nicrom

5.- Completar los datos del cuadro adjunto asumiendo que los datos corresponden a un material hmico.

V15410

I0.10.50.41

R=V/I10101010

6.- Explique usted el significado de la resistividad en el alambre Nicrom.

Debera ser que la resistencia en cada tramo sea constante pero debido a que el alambre esta un poco arrugado y no esta tenso completamente, los resultados de nuestras tablas no tienen un valor constante pero vemos que la constante podra ser de 2.0 .

7.- Cmo influye la temperatura sobre el comportamiento de la resistividad elctrica de los materiales?

La variacin de la temperatura produce una variacin en la resistencia. En la mayora de losmetalesaumenta su resistencia al aumentar la temperatura, por el contrario, en otros elementos, como elcarbonoo elgermaniola resistencia disminuye.Como ya se coment, en algunos materiales la resistencia llega a desaparecer cuando la temperatura baja lo suficiente. En este caso se habla desuperconductores.Experimentalmente se comprueba que para temperaturas no muy elevadas, la resistencia a cierta temperatura (), viene dada por la expresin:

8.- Cundo se dice que un material se halla en estado superconductor? En qu condiciones fsicas se obtiene un material superconductor?

Se dice que un material se halla en estado superconductor cuando: la resistencia elctrica de ciertos materiales de forma repentina hasta llegar a cero. La temperatura por debajo de la cualla resistencia elctrica de un material se aproxima a cero absoluto se denomina temperatura crtica (Tc). Por encima de esta temperatura, al material se le conoce como normal, y por debajo de Tc, se dice que es superconductor. De este modo, para que en material sea superconductor, la temperatura critica del material, sub-campo magntico y su densidad de corriente no deben ser superadas de unos valores especficos para cada caso, ya que para cada material, superconductor existe una superficie crtica en el espacio de T.B. y J.

9.- Resolver los siguientes problemas:

a) La corriente que pasa por una resistencia de 25 KW cuando se aplican 10 voltios es?b) Si por una resistencia de 1MW pasan 50A el voltaje es:c) Si se desea tener una corriente de 10 mA al aplicar un voltaje de 15 V, la resistencia a usar e:d) La resistencia de un alambre de cobre de 150 metros que tiene un rea transversal de 2 mm cuadrados es: