Definición de Resistencia Eléctrica
Ingeniera Industrial, MSc en Física, y EdD
La resistencia eléctrica se refiere específicamente a una propiedad física, la cual se expresa en ohmios (Ω); por su parte, se utiliza la palabra resistor cuando se trata del componente electrónico cuya función, dentro de los circuitos, es oponerse al paso de la corriente eléctrica a través de este.
Los potenciómetros o reóstatos, son resistencias variables que permiten obtener entre un terminal extremo y el intermedio, una fracción de la resistencia que hay entre los dos terminales extremos del componente.
La propiedad de resistencia es lo opuesto a la conductividad, y son diversos los factores que determinan la resistencia de un material, siendo las principales la naturaleza del material (metales, cerámicos, etc), su geometría y la temperatura en la que se encuentre. La resistencia eléctrica de un conductor se puede calcular mediante la expresión:
\(R = \frac{{\rho \cdot L}}{s}\)
Donde,
R: Resistencia eléctrica (Ω)
ρ: resistividad eléctrica
S: área de la sección transversal del conductor
L: longitud del conductor
La resistencia de un conductor depende de su resistividad, longitud y el área de su sección transversal.
Asociación de resistencias
En la resolución de circuitos eléctricos que involucran resistencias, generalmente es necesario la determinación de la resistencia equivalente de una asociación de resistencias, cuyas combinaciones más comunes son en serie y paralelo.
Resistencias en serie: se trata de dos o más resistencias que se encuentran conectadas por un solo terminal en común. Por este tipo de asociaciones, cuando están conectados a una fuente de voltaje, circula la misma intensidad de corriente (i).
La resistencia equivalente para una conexión en serie se determina sumando cada una de las resistencias del arreglo:
\({R_{equi – serie}} = \mathop \sum \limits_{i = 1}^n {R_i}\)
Por ejemplo, si se dispone de tres resistencias en serie, como se muestra, la resistencia equivalente será:
\({R_{equi – serie}} = 100 + 150 + 210\)
Requi-serie = 460 Ω
Resistencias en paralelo: los arreglos en este caso se identifican porque dos o más resistencias tienen sus dos terminales en común. Cuando este tipo de conexiones está presente en un circuito alimentado por una fuente, el voltaje (V) que se produce en los terminales de todas las resistencias es el mismo.
La inversa de la resistencia equivalente de un arreglo en paralelo se obtiene con la suma de las inversas de las resistencias.
\(\frac{1}{{{R_{equi – paralelo}}}} = \mathop \sum \limits_{i = 1}^n \left( {\frac{1}{{{R_n}}}} \right)\)
Por ejemplo, si se dispone de tres resistencias en paralelo como se muestra en la imagen, la resistencia equivalente será:
\(\frac{1}{{{R_{equi – paralelo}}}} = \frac{1}{{100\;}} + \frac{1}{{150\;}} + \frac{1}{{210\;}}\)
\({R_{equi – paralelo}} = 46.67\;\)
Nota: si solo se dispone de dos resistencias en paralelo, la resistencia equivalente se obtiene por el cociente del producto de las dos resistencias entre la suma de las mismas.
Conociendo el valor de la resistencia y su voltaje o intensidad de corriente, se puede determinar el parámetro faltante a partir de la ley de Ohm:
V = i.R
Código de colores
Todos los materiales poseen una determinada resistencia eléctrica, y en la electrónica, este componente viene en diferentes presentaciones, tales como las resistencias cerámicas, que emplean un código de colores para indicar su valor nominal y tolerancia, o bien, las resistencias variables o potenciómetros. La siguiente tabla muestra los distintos valores de acuerdo al código de colores de la resistencia:
La resistencia contiene cuatro bandas de colores: las dos primeras cifras expresan el coeficiente de la resistencia, el tercer color es el factor multiplicador en potencia de base 10, y la cuarta banda representa el porcentaje de tolerancia.
Considerando la secuencia de colores que se muestran en la resistencia de la imagen, se puede determinar que su valor es de (15×102 ± 5%) Ω
Aplicaciones de la resistencia
Prácticamente, todos los circuitos eléctricos y electrónicos utilizan resistencias eléctricas para obtener las variaciones de voltaje o intensidad de corriente de acuerdo con los requerimientos del circuito.
La electrónica ha evolucionado y cada día los componentes se hacen más compactos y de manera integrada para ahorrar espacio y ampliar sus prestaciones.
Las resistencias eléctricas fijas más comunes son las de carbón o película, las devanadas o de alambre y las de aleación fusible.
Cuando una corriente atraviesa un elemento con resistencia se genera en ella una potencia, que usualmente se disipa en forma de calor, por lo que suele utilizarse este principio en muchas aplicaciones tanto residenciales como industriales donde se requiera producir calor, como en las cocinas eléctricas o en hornos industriales.
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Trabajo publicado en: Feb., 2023.
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