DESARROLLO DE LA PRÁCTICA (DIAGRAMAS ELÉCTRICOS Y FÍSICOS)

Índice

OBJETIVO 2

CONSIDERACIONES TEÓRICAS 2

1. ¿Qué es una resistencia variable? 2

2. ¿Qué es un Reóstato? 3

3. ¿Qué es un Potenciómetro? 5

4. ¿Cuántos tipos de resistores existen? 7

5. ¿Qué es potencia de especificación o nominal? 10

MATERIAL Y EQUIPO 10

DESARROLLO DE LA PRÁCTICA (DIAGRAMAS ELÉCTRICOS Y FÍSICOS) 11

CUESTIONARIO 19

OBSERVACIÓN 20

CONCLUSIÓN 20

BIBLIOGRAFÍA 20

Objetivo

El objetivo de esta práctica es que el alumno adquiera los conocimientos necesarios para distinguir los diferentes tipos de resistores eléctricos de acuerdo con sus características físicas y eléctricas de cada uno de los elementos.

Aprender el funcionamiento y la conexión de una resistencia variable:

1. Como Reóstato

2. Como Potenciómetro

Consideraciones Teóricas

1. ¿Qué es una resistencia variable?

Conocida la dependencia de la resistencia eléctrica en función de los parámetros geométricos, es fácil comprender cómo se puede construir un dispositivo que muestre una resistencia variable.

En la figura se muestra una barra de un material conductor, que tiene forma de barra rígida AC sobre la que se apoya un cursor apoyado en B.

La resistencia eléctrica que observa el circuito es la que viene dada por la longitud de la barra desde A a B.

En los casos extremos en que:

• A coincide con B. La resistencia será cero.

• B coincide con C. La resistencia será máxima.

En general el valor de la resistencia se podría calcular con la siguiente fórmula.

De donde se deduce que la resistencia cumplirá

Las resistencias variables con contacto deslizante se denominan potenciómetros y tienen el siguiente símbolo.

2. ¿Qué es un Reóstato?

Elemento de un circuito eléctrico que permite variar la magnitud de su resistencia mediante el giro de un eje o el deslizamiento de un cursor. Por tanto un reóstato es un resistor cuyo valor de resistencia es variable y se utiliza para variar niveles de corriente. Este componente se utiliza circuitos de corrientes considerables, ya que pueden disipar más potencia.

Los reóstatos y los potenciómetros se diferencias entre si, entre otras cosas, por la forma en que se conectan; en el caso de los potenciómetros, éstos se conectan en paralelo al circuito y se comporta como un divisor de voltaje. El reóstato es por tanto un tipo constructivo concreto de potenciómetro que recibe comúnmente este nombre en vez del de potenciómetro al tratarse de un dispositivo capaz de soportar tensiones y corrientes muy elevadas.

Conexión de los reóstatos

En el caso del reóstato, éste va conectado en serie con el circuito y se debe tener cuidado de que su valor (en ohmios) y su la potencia (en Watts (vatios)) sea adecuada para soportar la corriente I en amperios (ampere) que va a circular por él.

Características en las que se dividen las resistencias

Se pueden dividir tomando en cuenta otras características:

Si son resistencias bobinadas.

Si no son bobinadas.

De débil disipación.

De fuerte disipación.

De precisión.

Normalmente los potenciómetros se utilizan en circuitos con poca corriente, pues no disipan casi potencia, en cambio los reóstatos son de mayor tamaño, por ellos circula más corriente y disipan más potencia.

Conductores, aislantes, dieléctricos

La resistencia eléctrica es la oposición que ofrece un material al paso de los electrones (la corriente eléctrica). Cuando el material tiene muchos electrones libres, como es el caso de los metales, permite el paso de los electrones con facilidad y se le llama conductor. Ejemplo de materiales: cobre, aluminio, plata, oro. Si por el contrario el material tiene pocos electrones libres, éste no permitirá el paso de la corriente y se le llama aislante o dieléctrico Ejemplo de materiales: cerámica, bakelita, madera (papel), plástico.

Factores principales

Los factores principales que determinan la resistencia eléctrica de un material son:

Tipo de material

Longitud

Sección transversal

Temperatura

Un material puede ser aislante o conductor dependiendo de su configuración atómica, y podrá ser mejor o peor conductor o aislante dependiendo de ello. Los materiales que se encuentran a mayor temperatura tienen mayor resistencia. La unidad de medida de la resistencia eléctrica es el Ohmio y se representa por la letra griega omega (Ω) y se expresa con la letra "R".

Utilización

Los reóstatos son usados en Ingeniería Eléctrica en tareas tales como el arranque de motores o cualquier tipo de tarea que requiera variación de resistencia en condiciones de elevada tensión o corriente

3. ¿Qué es un Potenciómetro?

Un potenciómetro es 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 potenciómetros se utilizan en circuitos de poca corriente. Para circuitos de corrientes mayores, se utilizan los reóstatos, que pueden disipar más potencia.

Existen dos tipos de potenciómetros:

• Potenciómetros impresos, realizados con una pista de carbón o de cermet sobre un soporte duro como papel baquelizado, fibra, alúmina, etc. La pista tiene sendos contactos en sus extremos y un cursor conectado a un patín que se desliza por la pista resistiva.

• Potenciómetros bobinados, consistentes en un arrollamiento toroidal de un hilo resistivo (por ejemplo, constatan) con un cursor que mueve un patín sobre el mismo.

Según su aplicación se distinguen varios tipos:

Potenciómetros de Mando. Son adecuados para su uso como elemento de control en los aparatos electrónicos. El usuario acciona sobre ellos para variar los parámetros normales de funcionamiento. Por ejemplo, el volumen de una radio.

Potenciómetros de ajuste. Controlan parámetros preajustados, normalmente en fábrica, que el usuario no suele tener que retocar, por lo que no suelen ser accesibles desde el exterior. Existen tanto encapsulados en plástico como sin cápsula, y se suelen distinguir potenciómetros de ajuste vertical, cuyo eje de giro es vertical, y potenciómetros de ajuste horizontal, con el eje de giro paralelo al circuito impreso.

Según la ley de variación de la resistencia :

Potenciómetros lineales. La resistencia es proporcional al ángulo de giro. Generalmente denominados con una letra B.

Logarítmicos. La resistencia depende logarítmicamente del ángulo de giro. Generalmente denominados con una letra A.

Senoidales. La resistencia es proporcional al seno del ángulo de giro. Dos potenciómetros senoidales solidarios y girados 90° proporcionan el seno y el coseno del ángulo de giro. Pueden tener topes de fin de carrera o no.

Antilogarítmicos. Generalmente denominados con una letra F.

En los potenciómetros impresos la ley de resistencia se consigue variando la anchura de la pista resistiva, mientras que en los bobinados se ajusta la curva a tramos, con hilos de distinto grosor.

Potenciómetros multivuelta. Para un ajuste fino de la resistencia existen potenciómetros multivuelta, en los que el cursor va unido a un tornillo desmultiplicador, de modo que para completar el recorrido necesita varias vueltas del órgano de mando.

Tipos de potenciómetros de mando

Potenciómetros rotatorios. Se controlan girando su eje. Son los más habituales pues son de larga duración y ocupan poco espacio.

Potenciómetros deslizantes. La pista resistiva es recta, de modo que el recorrido del cursor también lo es. Han estado de moda hace unos años y se usa, sobre todo, en ecualizadores gráficos, pues la posición de sus cursores representa la respuesta del ecualizador. Son más frágiles que los rotatorios y ocupan más espacio. Además suelen ser más sensibles al polvo.

Potenciómetros múltiples. Son varios potenciómetros con sus ejes coaxiales, de modo que ocupan muy poco espacio. Se utilizaban en instrumentación, autorradios, etc.

Potenciómetros digitales

Se llama potenciómetro digital a un circuito integrado cuyo funcionamiento simula el de un potenciómetro Analógico. Se componen de un divisor resistivo de n+1 resistencias, con sus n puntos intermedios conectados a un multiplexor analógico que selecciona la salida. Se manejan a través de una interfaz serie (SPI, I2C, Microwire, o similar). Suelen tener una tolerancia en torno al 20 % y a esto hay que añadirle la resistencia debida a los switches internos, conocida como Rwiper. Los valores más comunes son de 10K y 100K aunque varía en función del fabricante con 32, 64, 128, 512 y 1024 posiciones en escala logarítmica o lineal. Los principales fabricantes son Maxim, Intersil y Analog Devices. Estos dispositivos poseen las mismas limitaciones que los conversores DAC como son la corriente máxima que pueden drenar, que está en el orden de los mA, la INL y la DNL, aunque generalmente son monotónicos.

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