Cómo funciona una Resistencia Eléctrica

Lo que primero que tienes que saber sobre el funcionamiento de la resistencia eléctrica y de la electricidad; es que se dividen en materiales que se dividen en dos categorías básicas denominadas conductores y aisladores.

  • Los conductores (como los metales) permiten que la electricidad fluya a través de ellos.
  • Los aislantes (como plásticos y madera) generalmente no.
Funcionamiento De Una Resistencia Eléctrica
Funcionamiento De Una Resistencia Eléctrica

Pero nada es tan simple, ¿verdad? Cualquier sustancia conducirá electricidad si se le aplica un voltaje lo suficientemente grande:

Incluso el aire, que normalmente es un aislante, de repente se convierte en un conductor cuando se acumula un voltaje potente en las nubes, y eso es lo que genera un rayo.

En lugar de hablar de conductores y aislantes, a menudo es más claro hablar de resistencia:

La facilidad con la que algo permitirá que la electricidad fluya a través de él. Un conductor tiene baja resistencia, mientras que un aislante tiene una resistencia mucho mayor. Los dispositivos llamados resistores nos permiten introducir cantidades de resistencia controladas con precisión en los circuitos eléctricos.

Dicho todo esto; a continuación te mostramos el funcionamiento de la resistencia eléctrica y que es:

1.  ¿Qué es la resistencia eléctrica?

La resistencia es una pieza que conduce electricidad que fluye a través de un material transportado por electrones; pequeñas partículas cargadas dentro de los átomos. En términos generales, son materiales que conducen bien la electricidad y que permiten que los electrones fluyan libremente a través de ellos.

Metálicos

En las resistencias metálicas, por ejemplo, los átomos están encerrados en una estructura sólida y cristalina (un poco como un bastidor de metal en un patio de recreo). En el funcionamiento de la resistencia eléctrica; aunque la mayoría de los electrones dentro de estos átomos están fijos en su lugar, algunos pueden pulularse a través de la estructura llevando electricidad con ellos.

Plásticos

Las resistencias plásticas son completamente diferentes, aunque a menudo son sólidos, no tienen la misma estructura cristalina. Sus moléculas (que generalmente son cadenas repetitivas muy largas llamadas polímeros) están unidas de tal manera que los electrones dentro de los átomos están completamente ocupados.

Los plásticos son buenos aislantes: presentan una alta resistencia a los electrones que fluyen a través de ellos.

Todo esto es un poco vago para un tema como la electrónica, que requiere un control preciso de las corrientes eléctricas. Es por eso que definimos la resistencia con mayor precisión como el voltaje en voltios requerido para hacer que una corriente de 1 amp fluya a través de un circuito. Si se necesitan 500 voltios para hacer que fluya 1 amperio, la resistencia es de 500 ohmios (escrito 500 Ω).

Es posible que vea esta relación escrita como una ecuación matemática:

V = I × R

2.  Funcionamiento de la resistencia eléctrica

Las personas que hacen circuitos eléctricos o electrónicos para realizar trabajos particulares a menudo necesitan introducir cantidades precisas de resistencia. Pueden hacerlo agregando pequeños componentes llamados resistores.

Una resistencia es un pequeño paquete de resistencia: conéctela a un circuito y reducirá la corriente en una cantidad precisa. Desde el exterior, todas las resistencias se ven más o menos iguales.

Resistencias Eléctricas
Resistencias Eléctricas soldadas a una tabla de calamina

Como puedes ver en la foto superior de esta página, una resistencia es un componente corto, parecido a un gusano, con rayas de colores en el costado. Tiene dos conexiones, una a cada lado, por lo que puede conectarlo a un circuito.

Funcionamiento de la resistencia eléctrica en la temperatura

La resistencia de un material aumenta con la temperatura. En el funcionamiento de la resistencia eléctrica; el poder de una resistencia no es constante, incluso si es un cierto material de una longitud y área fijas: aumenta constantemente a medida que aumenta la temperatura.

¿Por qué? Cuanto más caliente es un material, más se agitan sus átomos o iones y más difícil es que los electrones se muevan, lo que se traduce en una mayor resistencia eléctrica.

En términos generales, el funcionamiento de la resistencia eléctrica y la resistividad de la mayoría de los materiales aumenta linealmente con la temperatura (por lo tanto, si aumenta la temperatura en 10 grados, la resistividad aumenta en cierta cantidad, y si la aumenta en otros 10 grados, la resistividad aumenta en la misma cantidad nuevamente).

Tabla de cálculo para el funcionamiento de la resistencia eléctrica
Tabla de cálculo para el funcionamiento de la resistencia eléctrica

3.  Códigos de color de resistencia

En el funcionamiento de la resistencia eléctrica la codificación es muy importante. Aquí te lo mostramos como puedes sacar la potencia de ellas.

Bandas de codificación de color de resistencia: ejemplo de resistencia de 1000 ohmios.

Código de Color
Código de Color de una Resistencia

Pasos para calcular la potencia en el funcionamiento de la resistencia eléctrica:

  • Puedes determinar la potencia de una resistencia a partir del patrón de bandas de colores.
  • En la mayoría de las resistencias, verás que hay tres bandas de color arcoíris, luego un espacio, luego una cuarta banda de color marrón, rojo, dorado o plateado.
  • Gira la resistencia para que las tres bandas del arco iris estén a la izquierda.
  • Las dos primeras bandas del arco iris te dicen los dos primeros dígitos de la resistencia. Suponga que tiene una resistencia como la que se muestra aquí, con bandas de colores que son marrones, negras y rojas y una cuarta banda dorada.
  • Puedes ver en la tabla de colores a continuación que marrón significa 1 y negro significa 0, por lo que la resistencia comenzará con “10”.
Tabla de colores
Tabla de colores
  • La tercera banda es un multiplicador decimal: te dice cuántas potencias de diez para multiplicar los dos primeros números (o cuántos ceros agregar al final, si prefieres pensar de esa manera). Rojo significa 2, entonces multiplicamos los 10 que ya tenemos por 10 × 10 = 100 y obtenemos 1000. Nuestra resistencia es de 1000 ohmios.
  • La banda final se llama tolerancia y te dice cuán preciso es probable que sea el valor de resistencia que acaba de descubrir. Si tienes una banda final de color dorado, significa que la resistencia es precisa dentro de más o menos 5 por ciento.
  • Entonces, aunque la resistencia declarada oficialmente es de 1000 ohmios, en la práctica, es probable que la resistencia real esté entre 950 y 1050 ohmios.

Pasos finales

  • Si hay cinco bandas en lugar de cuatro, las primeras tres bandas dan el valor de la resistencia, la cuarta banda es el multiplicador decimal y la banda final es la tolerancia.
  • Las resistencias de cinco bandas citadas con tres dígitos y un multiplicador, como este, son necesariamente más precisas que las resistencias de cuatro bandas, por lo que tienen un valor de tolerancia más bajo.

Esto se conoce como la Ley de Ohm para el físico alemán Georg Simon Ohm (1789-1854).

4.  ¿Qué está pasando dentro de una resistencia?

Si abres uno y raspa la capa exterior de pintura aislante, es posible que veas una varilla de cerámica aislante corriendo por el medio con alambre de cobre envuelto alrededor del exterior. Una resistencia como esta se describe como cable enrollado.

El número de vueltas de cobre controla la resistencia con mucha precisión: cuanto más vueltas de cobre, y cuanto más delgado sea el cobre, mayor será la resistencia. En resistencias de menor valor, diseñadas para circuitos de menor potencia, el devanado de cobre se reemplaza por un patrón en espiral de carbono. Las resistencias como esta son mucho más baratas de fabricar y se llaman películas de carbono.

Resistencia Eléctrica por dentro
Resistencia Eléctrica por dentro

En general dentro del funcionamiento de la resistencia eléctrica, las resistencias enrolladas son más precisas y más estables a temperaturas de funcionamiento más altas.

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