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FUNCIONAMIENTO DE:
RESISTENCIAS DE CARBON.
POTENCIOMETROS.
RESISTENCIA DEPENDIENTE DE
LA LUZ (LDR). TERMISTORES
Aprendiendo el funcionamiento de instrumentos
electrónicos.
ESTUDIO DE LA FISICA ELECTRONICA
La electrónica es el estudio y el desarrollo del campo de
la física que gracias al estudio teórico de grandes teorías
matemáticas, químicas y físicas se dan a revelar en
experimentos aplicables y usables para el uso de los
humanos y en general para la vida lo cual tienen
distintas aplicaciones como para descubrir el
funcionamiento real del universo.
DAYGORD MENDOZA ROJAS
FISICA ELECTRONICA I
Página 1
INDICE
1. OBJETIVOS________________________________________________________ 2
2. INSTRUMENTOS ___________________________________________________ 2
3. BASE TEÓRICA. ____________________________________________________ 3
 Base teórica de la resistencia:_____________________________________________ 3
Tipos de resistencias: _______________________________________________________ 9
 RESISTENCIA DE CARBON: _____________________________________________________ 9
 POTENCIOMETROS:__________________________________________________________ 10
 RESISTENCIA DEPENDIENTE DE LA LUZ (LDR):_____________________________________ 11
 TERMISTOR:________________________________________________________________ 12
4. DATOS Y EXPLICACION DE LO OBSERVADO EN EL SALON DE CLASE: _________ 17
5. GRAFICAS _______________________________________________________ 19
Grafica para los datos del termistor T(°C)= R(Ω) ____________________________ 19
6. CONCLUSIONES___________________________________________________ 19
7. BIBLIOGRAFÍA ____________________________________________________ 20
Página 2
1. OBJETIVOS
 Objetivo de la resistencia de carbón es controlar o disminuir el paso de
electrones que fluyen dentro de un circuito electrónico.
 Objetivo de un potenciómetro: realizar el control de paso de fluidez de
electrones, en un control de variaciones en conclusión limitan el paso de la
corriente eléctrica (Intensidad) provocando una caída de tensión en ellos al
igual que en una resistencia.}
 El objetivo de la resistencia dependiente de la luz (LDR) resistencias cuyo valor
óhmico varía en función de diferentes características, como la luz ambiental, la
temperatura o la tensión, su valor se adecua de acuerdo a la luz que se le
aplique al LDR.
 El objetivo de un termistor es medir la temperatura se basa en la variación de
la resistividad que presenta un semiconductor con la temperatura, se usa
como sensores de temperatura.
 En conclusión el objetivo de una resistencia es producir una caída de tensión
que es proporcional a la corriente que la atraviesa; por la ley de Ohm tenemos
que V = IR. Idealmente, en un mundo perfecto, el valor de tal resistencia
debería ser constante independientemente del tiempo, temperatura,
corriente y tensión a la que está sometida la resistencia. Pero esto no es así.
Las resistencias actuales, se aproximan mejor a la resistencia "ideal", pero
insisto, una cosa es la teoría y otra muy diferente la vida real, en la que los
fenómenos físicos son mucho más complejos e intrincados como para poder
describirlos completamente con una expresión del tipo de la Ley de Ohm. Esta
nos proporciona una aproximación muy razonable, y válida para la gran
mayoría de circuitos que se diseñan.
2. INSTRUMENTOS
 Resistencias de carbón
 Potenciómetros
Página 3
 Resistencia dependiente de la luz (LDR)
 Termistor
3. BASE TEÓRICA.
Base teórica de la resistencia:
El fenómeno de resistencia eléctrica, descubierto por Georg Ohm en el
año 1927, está vinculado con la oposición con la que se encuentra la
corriente eléctrica a la hora de circular en una determinada sustancia.
Esta resistencia se expresa en Ohmios. Dentro de la física, el concepto de
resistencia también alude a aquellos componentes electrónicos que han
sido creados para la introducción de resistencia eléctrica entre dos
puntos de un determinado circuito.
Resistencia eléctrica es la propiedad que tienen los cuerpos de oponerse
en cierto grado al paso de la corriente eléctrica. En función del valor de
esta propiedad, los materiales se clasifican
en conductores, semiconductores o aislantes:
 Conductores: Son los elementos que presentan una oposición muy pequeña al paso de
los electrones a través de ellos; es decir, presentan una resistencia eléctrica muy baja.
Como ejemplo de buenos conductores eléctricos podemos nombrar a los metales.
 Semiconductores: Son un grupo de elementos, o compuestos, que tienen la
particularidad de que bajo ciertas condiciones, se comportan como conductores.
Cuando estas condiciones no se dan, se comportan como aislantes. Como ejemplo
podemos nombrar al germanio, al silicio, al arseniuro de galio...
Página 4
 Aislantes: Son los materiales o elementos que no permiten el paso de los electrones a
través de ellos. Como ejemplo podemos nombrar a los plásticos.
Se le denomina resistencia eléctrica a la igualdad de oposición que tienen los electrones al
desplazarse a través de un conductor. La resistencia está dada por la siguiente fórmula:
En donde ρ es el coeficiente de proporcionalidad o la resistividad del material.
La resistencia de un material depende directamente de dicho coeficiente, además es
directamente proporcional a su longitud (aumenta conforme es mayor su longitud) y es
inversamente proporcional a su sección transversal (disminuye conforme aumenta su grosor o
sección transversal)
Además, de acuerdo con la ley de Ohm la resistencia de un material puede definirse como la
razón entre la diferencia de potencial eléctrico y la corriente en que atraviesa dicha resistencia,
así:
Donde R es la resistencia en ohmios, V es la diferencia de potencial en voltios e I es
la intensidad de corriente en amperios.
Comportamientos ideales y reales
Figura 2. Circuito con resistencia.
Una resistencia ideal es un elemento pasivo que disipa energía en forma de calor según la ley
de Joule. También establece una relación de proporcionalidad entre la intensidad de corriente
que la atraviesa y la tensión medible entre sus extremos, relación conocida como ley de Ohm:
Donde i(t) es la corriente eléctrica que atraviesa la resistencia de valor R y u(t) es la diferencia
de potencial que se origina. En general, una resistencia real podrá tener diferente
comportamiento en función del tipo de corriente que circule por ella.
Comportamiento en corriente continúa:
Una resistencia real en corriente continua (CC) se comporta prácticamente de la misma forma
que si fuera ideal, esto es, transformando la energía eléctrica en calor por efecto Joule. La ley
de Ohm para corriente continua establece que:
Página 5
donde R es la resistencia en ohmios, V es la diferencia de potencial en voltios e I es
la intensidad de corriente en amperios.
Comportamiento en corriente alterna
Figura 3. Diagrama fasorial.
Como se ha comentado anteriormente, una resistencia real muestra un comportamiento
diferente del que se observaría en una resistencia ideal si la intensidad que la atraviesa no es
continua. En el caso de que la señal aplicada sea senoidal, corriente alterna (CA), a
bajas frecuencias se observa que una resistencia real se comportará de forma muy similar a
como lo haría en CC, siendo despreciables las diferencias. En altas frecuencias el
comportamiento es diferente, aumentando en la medida en la que aumenta la frecuencia
aplicada, lo que se explica fundamentalmente por los efectos inductivos que producen los
materiales que conforman la resistencia real.
Por ejemplo, en una resistencia de carbón los efectos inductivos solo provienen de los propios
terminales de conexión del dispositivo mientras que en una resistencia de tipo bobinado estos
efectos se incrementan por el devanado de hilo resistivo alrededor del soporte cerámico,
además de aparecer una cierta componente capacitiva si la frecuencia es especialmente
elevada. En estos casos, para analizar los circuitos, la resistencia real se sustituye por una
asociación serie formada por una resistencia ideal y por una bobina también ideal, aunque a
veces también se les puede añadir un pequeño condensador ideal en paralelo con dicha
asociación serie. En los conductores, además, aparecen otros efectos entre los que cabe
destacar el efecto pelicular.
Consideremos una resistencia R, como la de la figura 2, a la que se aplica una tensión alterna
de valor:
De acuerdo con la ley de Ohm circulará una corriente alterna de valor:
Donde . Se obtiene así, para la corriente, una función senoidal que está en fase con
la tensión aplicada (figura 3).
Página 6
Si se representa el valor eficaz de la corriente obtenida en forma polar:
Y operando matemáticamente:
De donde se deduce que en los circuitos de CA la resistencia puede considerarse como una
magnitud compleja con parte real y sin parte imaginaria o, lo que es lo mismo con argumento
nulo, cuya representación binómica y polar serán:
Asociación de resistencias
Resistencia equivalente
Figura 4. Asociaciones generales de resistencias: a) Serie y b) Paralelo. c) Resistencia
equivalente.
Se denomina resistencia equivalente de una asociación respecto de dos puntos A y B, a aquella
que conectada a la misma diferencia de potencial, UAB, demanda la misma intensidad, I (ver
figura 4). Esto significa que ante las mismas condiciones, la asociación y su resistencia
equivalente disipan la misma potencia.
Asociación en serie
Dos o más resistencias se encuentran conectadas en serie cuando al aplicar al conjunto
una diferencia de potencial, todas ellas son recorridas por la misma corriente.
Para determinar la resistencia equivalente de una asociación serie imaginaremos que ambas,
figuras 4a) y 4c), están conectadas a la misma diferencia de potencial, UAB. Si aplicamos la
segunda ley de Kirchhoff a la asociación en serie tendremos:
Aplicando la ley de Ohm:
Página 7
En la resistencia equivalente:
Finalmente, igualando ambas ecuaciones se obtiene que:
Y eliminando la intensidad:
Por lo tanto, la resistencia equivalente a n resistencias montadas en serie es igual a la
sumatoria de dichas resistencias.
Asociación en paralelo
Dos o más resistencias se encuentran en paralelo cuando tienen dos terminales comunes de
modo que al aplicar al conjunto una diferencia de potencial, UAB, todas las resistencias tienen
la misma caída de tensión, UAB.
Para determinar la resistencia equivalente de una asociación en paralelo imaginaremos que
ambas, figuras 4b) y 4c), están conectadas a la misma diferencia de potencial mencionada, UAB,
lo que originará una misma demanda de corriente eléctrica, I. Esta corriente se repartirá en la
asociación por cada una de sus resistencias de acuerdo con la primera ley de Kirchhoff:
Aplicando la ley de Ohm:
En la resistencia equivalente se cumple:
Igualando ambas ecuaciones y eliminando la tensión UAB:
De donde:
Por lo que la resistencia equivalente de una asociación en paralelo es igual a la inversa de la
suma de las inversas de cada una de las resistencias.
Existen dos casos particulares que suelen darse en una asociación en paralelo:
Página 8
1. Dos resistencias: en este caso se puede comprobar que la resistencia equivalente es igual al
producto dividido por la suma de sus valores, esto es:
2. k resistencias iguales: su equivalente resulta ser:
Resistencia de un conductor
El conductor es el encargado de unir
eléctricamente cada uno de los componentes de
un circuito. Dado que tiene resistencia óhmica,
puede ser considerado como otro componente
más con características similares a las de la
resistencia eléctrica.
De este modo, la resistencia de un conductor
eléctrico es la medida de la oposición que
presenta al movimiento de los electrones en su
seno, es decir la oposición que presenta al paso de
la corriente eléctrica. Generalmente su valor es
muy pequeño y por ello se suele despreciar, esto
es, se considera que su resistencia es nula
(conductor ideal), pero habrá casos particulares en los que se deberá tener en cuenta su
resistencia (conductor real).
La resistencia de un conductor depende de la longitud del mismo ( ) en m, de su sección ( )
en m², del tipo de material y de la temperatura. Si consideramos la temperatura constante
(20 º C), la resistencia viene dada por la siguiente expresión:
en la que es la resistividad (una característica propia de cada material).
Influencia de la temperatra
La variación de la temperatura produce una variación en la resistencia. En la mayoría de
los metales aumenta su resistencia al aumentar la temperatura, por el contrario, en otros
elementos, como el carbono o el germanio la resistencia disminuye.
Como ya se comentó, en algunos materiales la resistencia llega a desaparecer cuando la
temperatura baja lo suficiente. En este caso se habla de superconductores.
Experimentalmente se comprueba que para temperaturas no muy elevadas, la resistencia a
cierta temperatura ( ), viene dada por la expresión:
Resistividad de algunos materiales a 20 °C
Material Resistividad (Ω·m)
Plata 1,55 × 10–8
Cobre 1,70 × 10–8
Oro 2,22 × 10–8
Aluminio 2,82 × 10–8
Wolframio 5,65 × 10–8
Níquel 6,40 × 10–8
Hierro 8,90 × 10–8
Platino 10,60 × 10–8
Estaño 11,50 × 10–8
Acero inoxidable 301 72,00 × 10–8
Grafito 60,00 × 10–8
Página 9
Donde:
 = Resistencia de referencia a la temperatura .
 = Coeficiente de temperatura. Para el cobre .
 = Temperatura de referencia en la cual se conoce .
Tipos de resistencias:
 De hilo bobinado (wirewound)
 Carbón prensado (carbon composition)
 Película de carbón (carbon film)
 Película óxido metálico (metal oxide film)
 Película metálica (metal film)
 Metal vidriado (metal glaze)
Por su modo de funcionamiento, podemos distinguir:
 Dependientes de la temperatura (PTC y NTC)
 Resistencias variables, potenciómetros y reostatos
 RESISTENCIA DE CARBON:
El tipo más comúnmente usado en electrónica es la resistencia de
carbón. Se fabrican en diferentes tamaños físicos con límites de
disipación de potencia, normalmente desde 1 vatio hacia abajo hasta
1/8 vatio. Los valores de resistencias y tolerancias se pueden
determinar con el código de colores estándar de resistencias.
Tabla del codigo de colores para el valor de las resistencias:
Página 10
 POTENCIOMETROS:
El creador del potenciómetro fue John Ambrose Flemingun físico e
ingeniero eléctrico británico, considerado como uno de los precursores
de la electrónica.
Cosntruccion:
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, constantán) 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.
Tipos:
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.
Página 11
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 undivisor 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, I2
C, 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 varia 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 esta en el orden de los mA, la INL y la DNL, aunque generalmente son
monotónicos.
 RESISTENCIA DEPENDIENTE DE LA LUZ (LDR):
Fue inventada en 1950 por Varios científicos que se
favorecieron la aparición de la fotorresistencia:
Willoughby Smith quien descubrió la fotoconductividad,
las investigaciones sobre la fotoelectricidad de Einstein,
Planck,... y la invención de la Resistencia por parte de
George Ohm.
LDR son las siglas en inglés de Light Dependant Resistor (resistencia que varía con la luz).
En español el nombre más correcto de estos componentes es fotorresistencias o Foto
resistores, pero el nombre más común es LDR.
Página 12
Son resistencias variables como los potenciómetros, pero
tienen la propiedad de que su valor varía en función de la luz
que reciben. Cuando no reciben luz, tienen una gran
resistencia; en cambio si reciben mucha luz su resistencia baja
y dejan pasar la corriente.
Su símbolo es el de la resistencia, pero con unas flechas que
representan la luz que incide sobre ellas. Su valor se medirá
igualmente en Ω ó kΩ, como cualquier resistencia. Se las suele
utilizar en las fotocélulas.
Naturalmente, su valor se mide en Ω o kΩ. Se los utiliza para variar el funcionamiento de un
circuito en función de la temperatura.
Se utilizan en farolas que se encienden automáticamente cuando oscurece, en cámaras
fotográficas, como en sensores de luz, en sistemas de alarmas, en sistemas de anti incendios
como detectores de humo etc.
 TERMISTOR:
El termistor fue inventado en 1930 por el americano Samuel Ruben, y
obtuvo la patente de EE.UU nº2021491. Los termistores son resistores
variables con la temperatura basada en semiconductores. El término
termistor proviene de Thermally Sensitive Resistor. Existen dos tipos de
termistores, dependiendo de si su coeficiente de temperatura es negativo
o positivo. Si es negativo se denominan NTC( las cuales se fabrican a base
de mezclar y sinterizar óxidos dopados de metales como el níquel,
cobalto, manganeso, hierro y cobre),y si es positivo se denominan PTC
(basadas en titanato de bario al que se añade titanato de plomo o de circonio para determinar
la temperatura de conmutación) .
El funcionamiento se basa en la variación de la resistencia del
semiconductor debido al cambio de la temperatura ambiente,
creando una variación en la concentración de portadores. Para
los termistores NTC, al aumentar la temperatura, aumentará
también la concentración de portadores, por lo que la
resistencia será menor, de ahí que el coeficiente sea negativo.
Para los termistores PTC, en el caso de un semiconductor con
un dopado muy intenso, éste adquirirá propiedades metálicas,
tomando un coeficiente positivo en un margen de temperatura limitado. Usualmente, los
termistores se fabrican a partir de óxidos semiconductores, tales como el óxido férrico, el
óxido de níquel, o el óxido de cobalto.
Sin embargo, a diferencia de los sensores RTD, la variación de la resistencia con la
temperatura no es lineal. Para un termistor NTC, la característica es hiperbólica. Para
Página 13
pequeños incrementos de temperatura, se darán grandes incrementos de resistencia. Por
ejemplo, el siguiente modelo caracteriza la relación entre la temperatura y la resistencia
mediante dos parámetros:
Con:
Donde:
 es la resistencia del termistor NTC a la temperatura T (K)
 es la resistencia del termistor NTC a la temperatura de referencia (K)
 B es la temperatura característica del material, entre 2000 K y 5000 K.
Por analogía a los sensores RTD, podría definirse un coeficiente de temperatura
equivalente , que para el modelo de dos parámetros quedaría:
Puede observarse como el valor de este coeficiente varía con la temperatura. Por ejemplo,
para un termistor NTC con B = 4000 K y T = 25 °C, se tendrá un coeficiente
equivalente -0.045 , que será diez veces superior a la sensibilidad de un sensor
Pt100 con = 0.00385 .
El error de este modelo en el margen de 0 a 50 °C es del orden de ±0.5 °C. Existen
modelos más sofisticados con más parámetros que dan un error de aproximación aún
menor.
En la siguiente figura se muestra la relación tensión – corriente de un termistor NTC, en la
que aparecen los efectos del autocalentamiento.
A partir del punto A, los efectos del autocalentamiento se hacen más evidentes. Un
aumento de la corriente implicará una mayor potencia disipada en el termistor,
Página 14
aumentando la temperatura de éste y disminuyendo su resistencia, dejando de aumentar
la tensión que cae en el termistor. A partir del punto B, la pendiente pasa a ser negativa.
Los Termistores son resistencias de valor variable. En esta ocasión, varían con la
temperatura. Existen dos tipos:
• Los NTC (Negative Temperature Coefficient), cuya resistencia disminuye con la
temperatura.
• Los PTC (Positive Temperature Coefficient), cuya resistencia aumenta con la
temperatura.
A simple vista no se puede distinguir los NTC de los PTC.
SENSORES DE TEMPERATURA
Una resistencia que es sensible a la temperatura es lo
que se llama un termistor, una definición más técnica
sería: A la resistencia con coeficiente de temperatura
negativo, conocida como termistor, NTC o con
coeficiente de temperatura positivo PTC, a este tipo
de resistencias la temperatura ambiente les afecta de
modo que modifican su valor dentro de unos
parámetros. Hay varios tipos de encapsulado:
La resistencia de la mayoría de los tipos comunes de termistor disminuye mientras que se
eleva la temperatura. Se llaman de, coeficiente negativo de temperatura o
termistores NTC. Observe el -t° al lado del símbolo del circuito. Un termistor NTC típico se
hace usando materiales de óxido de metal semiconductor. Los semiconductores tienen la
característica de ofrecer la mitad de la resistencia entre los conductores y los aislantes.
Mientras más se eleva la temperatura, más portadores de carga están disponibles y esto causa
la caída del valor de la resistencia.
Aunque es menos utilizado, es posible fabricar termistores de temperatura de coeficiente
positivo o PTC. Éstos se hacen de diversos materiales y muestran un aumento de resistencia
que varía con temperatura.
¿Cómo podríamos hacer un circuito con este sensor, para su uso en una alarma de incendios?
Utilizaremos un circuito que entregue una tensión alta cuando se detecten las condiciones de
temperatura caliente. Necesitamos poner un divisor de tensión con un termistor NTC en la
posición que ocupa Rarriba:
Página 15
¿Cómo podríamos hacer un circuito con un sensor para detectar temperaturas de menos de
4°C para advertir a motoristas que pueda haber hielo en la carretera? Usaremos un circuito
que dé una tensión alta en condiciones frías. Necesitamos un divisor de voltaje con el
termistor en lugar de Rbajo:
Este último ejemplo nos plantea una interesante pregunta: ¿Cómo saber qué valor de tensión
de Vout se va a conseguir con 4°C? Vea el siguiente gráfico de las características de un
termistor:
En el eje Y, se representa la resistencia con una escala logarítmica. Ésta es una manera de
comprimir el gráfico de modo que sea más fácil ver cómo cambia la resistencia. Entre 100Ω y
1000Ω , cada división horizontal corresponde a 100Ω. Por otra parte, entre 1000Ω y 10000Ω,
cada división corresponde a 1000Ω. Y sobre 10000Ω, representa 10000Ω cada división.
Como se puede apreciar, este termistor tiene una resistencia que varía de alrededor 70 kΩ en
0°C a cerca de 1 kΩ a 100°C. Los catálogos de los suministradores, dan generalmente la
resistencia a 25°C, que en este caso será 20 kΩ. Generalmente, los catálogos también
especifican un ' beta ' o ' B-valor. Cuando se especifican estos dos números, es posible calcular
un valor aproximado para la resistencia del termistor en cualquier temperatura de la ecuación
particular:
Página 16
R T = R To x e
(B((1/T) - (1/T 0 )))
Donde:
R T :es la resistencia a temperatura T en grados Kelvin (k = ºC + 273)
R To :es la resistencia de referencia a una temperatura To en Kelvin. Cuando la temperatura de
la referencia es 25 ºC, T0 = 25+273.
e : es la base del logaritmo natural, elevada a la potencia [B((1/T) - (1/T0))] en esta ecuación.
B : es el 'B-valor' especificado para este termistor.
Quizás no necesites aplicar esta ecuación en este momento, pero es útil saber que, la
información proporcionada en los catálogos es suficiente para permitir que podamos calcular
el funcionamiento del termistor. Con una hoja de Excelpor ejemplo, es posible generar las
curvas características para cualquier termistor, calculando los valores de la resistencia para
una gama de temperaturas dadas.
Con R To = 20 k Ω y B = 4200, saltos de resistencia a partir de 0 a 10°C están como sigue:
Según el gráfico, la resistencia para 4°C, se puede estimar poco menos de 60 kΩ . Mediante la
ecuación se ha calculado el valor exacto, que es 58.2 kΩ .
El mayor equilibrio de Vout en un divisor de tensión, se obtiene cuando ambos valores Ra y
Rb son IGUALES.
Con estos datos elegimos el que da un valor para Rarriba cerca de 58.2 kΩ, lo que hará del divisor
de tensión para la alarma por hielo, más sensible cerca de los 4°C. El valor más cercano
(E12/E24) es 56 kΩ. Esto es importante porque los saltos grandes de Vout hacen más fácil
diseñar los otros subsistemas en la alarma para hielo, de modo que las temperaturas por
debajo de 4°C podrán ser detectadas con mayor fiabilidad.
Los dispositivos sensores varían considerablemente su resistencia, se puede aplicar esta regla
para cerciorarse de que los divisores de tensión que construya serán siempre tan sensibles
como sea posible en el punto crítico.
Los termistores vuelven a utilizarse en lugares en los que puede que no se imagine. Se utilizan
extensivamente en coches, por ejemplo en:
Página 17
 Inyección electrónica de combustible, en la cual la entada de aire, la mezcla
aire/combustible y las temperaturas del agua que le enfría, se supervisan
para ayudar a determinar la concentración del combustible para la inyección óptima.
 Controles de temperatura del aire acondicionado y de asientos en vehículos.
 Los indicadores de alertas, tales como temperaturas de aceite y de líquido, nivel de
aceite y turbo-cargador.
 Control del motor de ventilador, basado en la temperatura del agua que se enfría.
 Sensores de escarcha, para la medida de la temperatura exterior.
 Sistemas acústicos.
OTRAS APLICACIONES:
1. Dependencia de la resistencia con la temperatura: R = R ( T )
 Medida de la Temperatura.
 Cambio de medio (líquido-aire).
 Medida de flujos de gases.
2. Inercia térmica de la NTC: R = R ( T ) con T = T ( t )
 Retardo en el accionamiento de relés.
 Aumento lento de corriente.
3. Coeficiente de temperatura negativo: a < 0
 Compensación de coeficientes de temperatura positivos.
 Estabilización de voltajes.
Los termistores se utilizan para medir las temperaturas superficiales y profundas del mar para
ayudar a supervisar corrientes del océano en el efecto EL NIÑO. Obviamente, los termistores
se utilizan para medir flujo de aire, por ejemplo en la supervisión de la respiración en bebés
prematuros, entre otras aplicaciones.
4. DATOS Y EXPLICACION DE LO OBSERVADO EN EL SALON DE CLASE:
Datos experimentales con resistencias de Carbón:
Resistencia con un valor de 1 :
Colores de la resistencia: marrón, naranja, rojo, dorado.
EXPLICACION:
Tomando los datos de los códigos de colores de las resistencias se obtiene el valor de la
resistencia que en este caso es de 1 con una tolerancia del 5% por ser la última franja de la
resistencia de color dorado.
Página 18
Lugo realizando una medición con el voltímetro obtenemos el valor de la resistencia, lo cual el
valor obtenido en el voltímetro es d .
Lo cual nos verifica que está dentro del error porcentual o de la tolerancia de la resistencia lo
cual es de un 5% por tener la última franja de color dorado.
Datos obtenidos con Resistencia Variable
Potenciómetro de 1
Se realizó la medición con el voltímetro, dando por completo la perilla para medir
el margen de error que tiene este potenciómetro o resistencia variable.
La medida obtenida es de: 1030Ω
Entonces calculando el error porcentual que tiene el potenciómetro se obtiene:
( )
Datos obtenidos con la Resistencia dependiente de la luz (LDR)
Se realizó con un LDR lo cual medimos el potencial de corriente cuando está a libre
paso de la luz y cuando no lo está.
Cuando el LDR recibe la luz se muestra una resistencia baja y deja pasar la
corriente.
Cuando tapamos el LDR con el dedo tiene una gran resistencia.
Datos obtenidos con un termistor
Los datos que se van a presentar en la siguiente tabla son datos obtenidos con el
voltímetro, utilizando agua caliente, con un termómetro para medir la
temperatura.
T(°C) R(Ω)
66 74
59 90
57 92
55 105
53 107
51 109
50 115
49 196
47 198
Página 19
45 160
44 260
43
212
42 324
5. GRAFICAS
Grafica para los datos del termistor R(Ω)=T(°C)
6. CONCLUSIONES:
 Conclusiones de la resistencia de carbón:
Se denomina resistencia o resistor al componente electrónico diseñado para introducir
una resistencia eléctrica determinada entre dos puntos de un circuito.
Los resistores de carbón están construidos con carbón o grafito y son los más
utilizados. Hay dos tipos de resistores de carbón, los resistores aglomerados y resistores
de capa de carbón, que se describen a continuación.
 Conclusión de un potenciómetro o resistencia variable:
Un potenciómetro es un componente electrónico similar a los resistores pero cuyo
valor de resistencia en vez de ser fijo es variable, permitiendo controlar la intensidad de
corriente a lo largo de un circuito conectándolo en paralelo ó la caída de tensión al
conectarlo en serie. Un potenciómetro es un elemento muy similar a un reóstato, la
diferencia es que este último disipa más potencia y es utilizado para circuitos de mayor
corriente, debido a esta característica, por lo general los potenciómetros son
generalmente usados para variar el voltaje en un circuito colocados en paralelo,
mientras que los reóstatos se utilizan en serie para variar la corriente. Un
potenciómetro está compuesto por una resistencia de valor total constante a lo largo
de la cual se mueve un cursor, que es un contacto móvil que divide la resistencia total
en dos resistencias de valor variable y cuya suma es la resistencia total, por lo que al
mover el cursor una aumenta y la otra disminuye. A la hora de conectar un
potenciómetro, se puede utilizar el valor de su resistencia total o el de una de las
resistencias variables ya que los potenciómetros tienen tres terminales, dos de ellos en
los extremos de la resistencia total y otro unido al cursor.
Normalmente, los potenciómetros se utilizan en circuitos de poca corriente.
Para circuitos de corrientes mayores, se utilizan los reóstatos, que pueden
disipar más potencia.
 Conclusiones de un LDR
Una fotorresistencia o resistor dependiente de la luz es un componente electrónico
cuya resistencia disminuye con el aumento de intensidad de luz incidente. Formado
por un semiconductor de alta resistencia que al quedar expuesto a la luz es el
responsable de la variación de la resistencia del elemento.
Página 20
 Conclusiones de un termistor
El funcionamiento de un termistor se basa en la variación de la resistencia de un
semiconductor con la temperatura, debido a la variación de la concentración de
portadores. Para los termistores NTC, al aumentar la temperatura, aumentará también la
concentración de portadores, por lo que la resistencia será menor, de ahí que el
coeficiente sea negativo. Para los termistores PTC, en el caso de un semiconductor con un
dopado muy intenso, éste adquirirá propiedades metálicas, tomando un coeficiente
positivo en un margen de temperatura limitado.
7. BIBLIOGRAFÍA
http://www.lcardaba.com/articles/R_tipos/R_tipos.htm
http://www.areatecnologia.com/electronica/potenciometro.html
http://www.videosistemas.com/proyectos/CLASES%20DE%20RESISTENCIAS.pdf
https://docs.google.com/document/d/1Utl9O8J5nI0nWJRBpuFdqhTik9xOmXZn_SZvDc75DoY/
edit
http://www.uib.cat/depart/dfs/GTE/education/industrial/tec_electronica/teoria/termistores_
NTC_1.pdf
http://es.wikipedia.org/wiki/Termistor

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  • 1. FUNCIONAMIENTO DE: RESISTENCIAS DE CARBON. POTENCIOMETROS. RESISTENCIA DEPENDIENTE DE LA LUZ (LDR). TERMISTORES Aprendiendo el funcionamiento de instrumentos electrónicos. ESTUDIO DE LA FISICA ELECTRONICA La electrónica es el estudio y el desarrollo del campo de la física que gracias al estudio teórico de grandes teorías matemáticas, químicas y físicas se dan a revelar en experimentos aplicables y usables para el uso de los humanos y en general para la vida lo cual tienen distintas aplicaciones como para descubrir el funcionamiento real del universo. DAYGORD MENDOZA ROJAS FISICA ELECTRONICA I
  • 2. Página 1 INDICE 1. OBJETIVOS________________________________________________________ 2 2. INSTRUMENTOS ___________________________________________________ 2 3. BASE TEÓRICA. ____________________________________________________ 3  Base teórica de la resistencia:_____________________________________________ 3 Tipos de resistencias: _______________________________________________________ 9  RESISTENCIA DE CARBON: _____________________________________________________ 9  POTENCIOMETROS:__________________________________________________________ 10  RESISTENCIA DEPENDIENTE DE LA LUZ (LDR):_____________________________________ 11  TERMISTOR:________________________________________________________________ 12 4. DATOS Y EXPLICACION DE LO OBSERVADO EN EL SALON DE CLASE: _________ 17 5. GRAFICAS _______________________________________________________ 19 Grafica para los datos del termistor T(°C)= R(Ω) ____________________________ 19 6. CONCLUSIONES___________________________________________________ 19 7. BIBLIOGRAFÍA ____________________________________________________ 20
  • 3. Página 2 1. OBJETIVOS  Objetivo de la resistencia de carbón es controlar o disminuir el paso de electrones que fluyen dentro de un circuito electrónico.  Objetivo de un potenciómetro: realizar el control de paso de fluidez de electrones, en un control de variaciones en conclusión limitan el paso de la corriente eléctrica (Intensidad) provocando una caída de tensión en ellos al igual que en una resistencia.}  El objetivo de la resistencia dependiente de la luz (LDR) resistencias cuyo valor óhmico varía en función de diferentes características, como la luz ambiental, la temperatura o la tensión, su valor se adecua de acuerdo a la luz que se le aplique al LDR.  El objetivo de un termistor es medir la temperatura se basa en la variación de la resistividad que presenta un semiconductor con la temperatura, se usa como sensores de temperatura.  En conclusión el objetivo de una resistencia es producir una caída de tensión que es proporcional a la corriente que la atraviesa; por la ley de Ohm tenemos que V = IR. Idealmente, en un mundo perfecto, el valor de tal resistencia debería ser constante independientemente del tiempo, temperatura, corriente y tensión a la que está sometida la resistencia. Pero esto no es así. Las resistencias actuales, se aproximan mejor a la resistencia "ideal", pero insisto, una cosa es la teoría y otra muy diferente la vida real, en la que los fenómenos físicos son mucho más complejos e intrincados como para poder describirlos completamente con una expresión del tipo de la Ley de Ohm. Esta nos proporciona una aproximación muy razonable, y válida para la gran mayoría de circuitos que se diseñan. 2. INSTRUMENTOS  Resistencias de carbón  Potenciómetros
  • 4. Página 3  Resistencia dependiente de la luz (LDR)  Termistor 3. BASE TEÓRICA. Base teórica de la resistencia: El fenómeno de resistencia eléctrica, descubierto por Georg Ohm en el año 1927, está vinculado con la oposición con la que se encuentra la corriente eléctrica a la hora de circular en una determinada sustancia. Esta resistencia se expresa en Ohmios. Dentro de la física, el concepto de resistencia también alude a aquellos componentes electrónicos que han sido creados para la introducción de resistencia eléctrica entre dos puntos de un determinado circuito. Resistencia eléctrica es la propiedad que tienen los cuerpos de oponerse en cierto grado al paso de la corriente eléctrica. En función del valor de esta propiedad, los materiales se clasifican en conductores, semiconductores o aislantes:  Conductores: Son los elementos que presentan una oposición muy pequeña al paso de los electrones a través de ellos; es decir, presentan una resistencia eléctrica muy baja. Como ejemplo de buenos conductores eléctricos podemos nombrar a los metales.  Semiconductores: Son un grupo de elementos, o compuestos, que tienen la particularidad de que bajo ciertas condiciones, se comportan como conductores. Cuando estas condiciones no se dan, se comportan como aislantes. Como ejemplo podemos nombrar al germanio, al silicio, al arseniuro de galio...
  • 5. Página 4  Aislantes: Son los materiales o elementos que no permiten el paso de los electrones a través de ellos. Como ejemplo podemos nombrar a los plásticos. Se le denomina resistencia eléctrica a la igualdad de oposición que tienen los electrones al desplazarse a través de un conductor. La resistencia está dada por la siguiente fórmula: En donde ρ es el coeficiente de proporcionalidad o la resistividad del material. La resistencia de un material depende directamente de dicho coeficiente, además es directamente proporcional a su longitud (aumenta conforme es mayor su longitud) y es inversamente proporcional a su sección transversal (disminuye conforme aumenta su grosor o sección transversal) Además, de acuerdo con la ley de Ohm la resistencia de un material puede definirse como la razón entre la diferencia de potencial eléctrico y la corriente en que atraviesa dicha resistencia, así: Donde R es la resistencia en ohmios, V es la diferencia de potencial en voltios e I es la intensidad de corriente en amperios. Comportamientos ideales y reales Figura 2. Circuito con resistencia. Una resistencia ideal es un elemento pasivo que disipa energía en forma de calor según la ley de Joule. También establece una relación de proporcionalidad entre la intensidad de corriente que la atraviesa y la tensión medible entre sus extremos, relación conocida como ley de Ohm: Donde i(t) es la corriente eléctrica que atraviesa la resistencia de valor R y u(t) es la diferencia de potencial que se origina. En general, una resistencia real podrá tener diferente comportamiento en función del tipo de corriente que circule por ella. Comportamiento en corriente continúa: Una resistencia real en corriente continua (CC) se comporta prácticamente de la misma forma que si fuera ideal, esto es, transformando la energía eléctrica en calor por efecto Joule. La ley de Ohm para corriente continua establece que:
  • 6. Página 5 donde R es la resistencia en ohmios, V es la diferencia de potencial en voltios e I es la intensidad de corriente en amperios. Comportamiento en corriente alterna Figura 3. Diagrama fasorial. Como se ha comentado anteriormente, una resistencia real muestra un comportamiento diferente del que se observaría en una resistencia ideal si la intensidad que la atraviesa no es continua. En el caso de que la señal aplicada sea senoidal, corriente alterna (CA), a bajas frecuencias se observa que una resistencia real se comportará de forma muy similar a como lo haría en CC, siendo despreciables las diferencias. En altas frecuencias el comportamiento es diferente, aumentando en la medida en la que aumenta la frecuencia aplicada, lo que se explica fundamentalmente por los efectos inductivos que producen los materiales que conforman la resistencia real. Por ejemplo, en una resistencia de carbón los efectos inductivos solo provienen de los propios terminales de conexión del dispositivo mientras que en una resistencia de tipo bobinado estos efectos se incrementan por el devanado de hilo resistivo alrededor del soporte cerámico, además de aparecer una cierta componente capacitiva si la frecuencia es especialmente elevada. En estos casos, para analizar los circuitos, la resistencia real se sustituye por una asociación serie formada por una resistencia ideal y por una bobina también ideal, aunque a veces también se les puede añadir un pequeño condensador ideal en paralelo con dicha asociación serie. En los conductores, además, aparecen otros efectos entre los que cabe destacar el efecto pelicular. Consideremos una resistencia R, como la de la figura 2, a la que se aplica una tensión alterna de valor: De acuerdo con la ley de Ohm circulará una corriente alterna de valor: Donde . Se obtiene así, para la corriente, una función senoidal que está en fase con la tensión aplicada (figura 3).
  • 7. Página 6 Si se representa el valor eficaz de la corriente obtenida en forma polar: Y operando matemáticamente: De donde se deduce que en los circuitos de CA la resistencia puede considerarse como una magnitud compleja con parte real y sin parte imaginaria o, lo que es lo mismo con argumento nulo, cuya representación binómica y polar serán: Asociación de resistencias Resistencia equivalente Figura 4. Asociaciones generales de resistencias: a) Serie y b) Paralelo. c) Resistencia equivalente. Se denomina resistencia equivalente de una asociación respecto de dos puntos A y B, a aquella que conectada a la misma diferencia de potencial, UAB, demanda la misma intensidad, I (ver figura 4). Esto significa que ante las mismas condiciones, la asociación y su resistencia equivalente disipan la misma potencia. Asociación en serie Dos o más resistencias se encuentran conectadas en serie cuando al aplicar al conjunto una diferencia de potencial, todas ellas son recorridas por la misma corriente. Para determinar la resistencia equivalente de una asociación serie imaginaremos que ambas, figuras 4a) y 4c), están conectadas a la misma diferencia de potencial, UAB. Si aplicamos la segunda ley de Kirchhoff a la asociación en serie tendremos: Aplicando la ley de Ohm:
  • 8. Página 7 En la resistencia equivalente: Finalmente, igualando ambas ecuaciones se obtiene que: Y eliminando la intensidad: Por lo tanto, la resistencia equivalente a n resistencias montadas en serie es igual a la sumatoria de dichas resistencias. Asociación en paralelo Dos o más resistencias se encuentran en paralelo cuando tienen dos terminales comunes de modo que al aplicar al conjunto una diferencia de potencial, UAB, todas las resistencias tienen la misma caída de tensión, UAB. Para determinar la resistencia equivalente de una asociación en paralelo imaginaremos que ambas, figuras 4b) y 4c), están conectadas a la misma diferencia de potencial mencionada, UAB, lo que originará una misma demanda de corriente eléctrica, I. Esta corriente se repartirá en la asociación por cada una de sus resistencias de acuerdo con la primera ley de Kirchhoff: Aplicando la ley de Ohm: En la resistencia equivalente se cumple: Igualando ambas ecuaciones y eliminando la tensión UAB: De donde: Por lo que la resistencia equivalente de una asociación en paralelo es igual a la inversa de la suma de las inversas de cada una de las resistencias. Existen dos casos particulares que suelen darse en una asociación en paralelo:
  • 9. Página 8 1. Dos resistencias: en este caso se puede comprobar que la resistencia equivalente es igual al producto dividido por la suma de sus valores, esto es: 2. k resistencias iguales: su equivalente resulta ser: Resistencia de un conductor El conductor es el encargado de unir eléctricamente cada uno de los componentes de un circuito. Dado que tiene resistencia óhmica, puede ser considerado como otro componente más con características similares a las de la resistencia eléctrica. De este modo, la resistencia de un conductor eléctrico es la medida de la oposición que presenta al movimiento de los electrones en su seno, es decir la oposición que presenta al paso de la corriente eléctrica. Generalmente su valor es muy pequeño y por ello se suele despreciar, esto es, se considera que su resistencia es nula (conductor ideal), pero habrá casos particulares en los que se deberá tener en cuenta su resistencia (conductor real). La resistencia de un conductor depende de la longitud del mismo ( ) en m, de su sección ( ) en m², del tipo de material y de la temperatura. Si consideramos la temperatura constante (20 º C), la resistencia viene dada por la siguiente expresión: en la que es la resistividad (una característica propia de cada material). Influencia de la temperatra La variación de la temperatura produce una variación en la resistencia. En la mayoría de los metales aumenta su resistencia al aumentar la temperatura, por el contrario, en otros elementos, como el carbono o el germanio la resistencia disminuye. Como ya se comentó, en algunos materiales la resistencia llega a desaparecer cuando la temperatura baja lo suficiente. En este caso se habla de superconductores. Experimentalmente se comprueba que para temperaturas no muy elevadas, la resistencia a cierta temperatura ( ), viene dada por la expresión: Resistividad de algunos materiales a 20 °C Material Resistividad (Ω·m) Plata 1,55 × 10–8 Cobre 1,70 × 10–8 Oro 2,22 × 10–8 Aluminio 2,82 × 10–8 Wolframio 5,65 × 10–8 Níquel 6,40 × 10–8 Hierro 8,90 × 10–8 Platino 10,60 × 10–8 Estaño 11,50 × 10–8 Acero inoxidable 301 72,00 × 10–8 Grafito 60,00 × 10–8
  • 10. Página 9 Donde:  = Resistencia de referencia a la temperatura .  = Coeficiente de temperatura. Para el cobre .  = Temperatura de referencia en la cual se conoce . Tipos de resistencias:  De hilo bobinado (wirewound)  Carbón prensado (carbon composition)  Película de carbón (carbon film)  Película óxido metálico (metal oxide film)  Película metálica (metal film)  Metal vidriado (metal glaze) Por su modo de funcionamiento, podemos distinguir:  Dependientes de la temperatura (PTC y NTC)  Resistencias variables, potenciómetros y reostatos  RESISTENCIA DE CARBON: El tipo más comúnmente usado en electrónica es la resistencia de carbón. Se fabrican en diferentes tamaños físicos con límites de disipación de potencia, normalmente desde 1 vatio hacia abajo hasta 1/8 vatio. Los valores de resistencias y tolerancias se pueden determinar con el código de colores estándar de resistencias. Tabla del codigo de colores para el valor de las resistencias:
  • 11. Página 10  POTENCIOMETROS: El creador del potenciómetro fue John Ambrose Flemingun físico e ingeniero eléctrico británico, considerado como uno de los precursores de la electrónica. Cosntruccion: 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, constantán) 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. Tipos: 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.
  • 12. Página 11 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 undivisor 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, I2 C, 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 varia 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 esta en el orden de los mA, la INL y la DNL, aunque generalmente son monotónicos.  RESISTENCIA DEPENDIENTE DE LA LUZ (LDR): Fue inventada en 1950 por Varios científicos que se favorecieron la aparición de la fotorresistencia: Willoughby Smith quien descubrió la fotoconductividad, las investigaciones sobre la fotoelectricidad de Einstein, Planck,... y la invención de la Resistencia por parte de George Ohm. LDR son las siglas en inglés de Light Dependant Resistor (resistencia que varía con la luz). En español el nombre más correcto de estos componentes es fotorresistencias o Foto resistores, pero el nombre más común es LDR.
  • 13. Página 12 Son resistencias variables como los potenciómetros, pero tienen la propiedad de que su valor varía en función de la luz que reciben. Cuando no reciben luz, tienen una gran resistencia; en cambio si reciben mucha luz su resistencia baja y dejan pasar la corriente. Su símbolo es el de la resistencia, pero con unas flechas que representan la luz que incide sobre ellas. Su valor se medirá igualmente en Ω ó kΩ, como cualquier resistencia. Se las suele utilizar en las fotocélulas. Naturalmente, su valor se mide en Ω o kΩ. Se los utiliza para variar el funcionamiento de un circuito en función de la temperatura. Se utilizan en farolas que se encienden automáticamente cuando oscurece, en cámaras fotográficas, como en sensores de luz, en sistemas de alarmas, en sistemas de anti incendios como detectores de humo etc.  TERMISTOR: El termistor fue inventado en 1930 por el americano Samuel Ruben, y obtuvo la patente de EE.UU nº2021491. Los termistores son resistores variables con la temperatura basada en semiconductores. El término termistor proviene de Thermally Sensitive Resistor. Existen dos tipos de termistores, dependiendo de si su coeficiente de temperatura es negativo o positivo. Si es negativo se denominan NTC( las cuales se fabrican a base de mezclar y sinterizar óxidos dopados de metales como el níquel, cobalto, manganeso, hierro y cobre),y si es positivo se denominan PTC (basadas en titanato de bario al que se añade titanato de plomo o de circonio para determinar la temperatura de conmutación) . El funcionamiento se basa en la variación de la resistencia del semiconductor debido al cambio de la temperatura ambiente, creando una variación en la concentración de portadores. Para los termistores NTC, al aumentar la temperatura, aumentará también la concentración de portadores, por lo que la resistencia será menor, de ahí que el coeficiente sea negativo. Para los termistores PTC, en el caso de un semiconductor con un dopado muy intenso, éste adquirirá propiedades metálicas, tomando un coeficiente positivo en un margen de temperatura limitado. Usualmente, los termistores se fabrican a partir de óxidos semiconductores, tales como el óxido férrico, el óxido de níquel, o el óxido de cobalto. Sin embargo, a diferencia de los sensores RTD, la variación de la resistencia con la temperatura no es lineal. Para un termistor NTC, la característica es hiperbólica. Para
  • 14. Página 13 pequeños incrementos de temperatura, se darán grandes incrementos de resistencia. Por ejemplo, el siguiente modelo caracteriza la relación entre la temperatura y la resistencia mediante dos parámetros: Con: Donde:  es la resistencia del termistor NTC a la temperatura T (K)  es la resistencia del termistor NTC a la temperatura de referencia (K)  B es la temperatura característica del material, entre 2000 K y 5000 K. Por analogía a los sensores RTD, podría definirse un coeficiente de temperatura equivalente , que para el modelo de dos parámetros quedaría: Puede observarse como el valor de este coeficiente varía con la temperatura. Por ejemplo, para un termistor NTC con B = 4000 K y T = 25 °C, se tendrá un coeficiente equivalente -0.045 , que será diez veces superior a la sensibilidad de un sensor Pt100 con = 0.00385 . El error de este modelo en el margen de 0 a 50 °C es del orden de ±0.5 °C. Existen modelos más sofisticados con más parámetros que dan un error de aproximación aún menor. En la siguiente figura se muestra la relación tensión – corriente de un termistor NTC, en la que aparecen los efectos del autocalentamiento. A partir del punto A, los efectos del autocalentamiento se hacen más evidentes. Un aumento de la corriente implicará una mayor potencia disipada en el termistor,
  • 15. Página 14 aumentando la temperatura de éste y disminuyendo su resistencia, dejando de aumentar la tensión que cae en el termistor. A partir del punto B, la pendiente pasa a ser negativa. Los Termistores son resistencias de valor variable. En esta ocasión, varían con la temperatura. Existen dos tipos: • Los NTC (Negative Temperature Coefficient), cuya resistencia disminuye con la temperatura. • Los PTC (Positive Temperature Coefficient), cuya resistencia aumenta con la temperatura. A simple vista no se puede distinguir los NTC de los PTC. SENSORES DE TEMPERATURA Una resistencia que es sensible a la temperatura es lo que se llama un termistor, una definición más técnica sería: A la resistencia con coeficiente de temperatura negativo, conocida como termistor, NTC o con coeficiente de temperatura positivo PTC, a este tipo de resistencias la temperatura ambiente les afecta de modo que modifican su valor dentro de unos parámetros. Hay varios tipos de encapsulado: La resistencia de la mayoría de los tipos comunes de termistor disminuye mientras que se eleva la temperatura. Se llaman de, coeficiente negativo de temperatura o termistores NTC. Observe el -t° al lado del símbolo del circuito. Un termistor NTC típico se hace usando materiales de óxido de metal semiconductor. Los semiconductores tienen la característica de ofrecer la mitad de la resistencia entre los conductores y los aislantes. Mientras más se eleva la temperatura, más portadores de carga están disponibles y esto causa la caída del valor de la resistencia. Aunque es menos utilizado, es posible fabricar termistores de temperatura de coeficiente positivo o PTC. Éstos se hacen de diversos materiales y muestran un aumento de resistencia que varía con temperatura. ¿Cómo podríamos hacer un circuito con este sensor, para su uso en una alarma de incendios? Utilizaremos un circuito que entregue una tensión alta cuando se detecten las condiciones de temperatura caliente. Necesitamos poner un divisor de tensión con un termistor NTC en la posición que ocupa Rarriba:
  • 16. Página 15 ¿Cómo podríamos hacer un circuito con un sensor para detectar temperaturas de menos de 4°C para advertir a motoristas que pueda haber hielo en la carretera? Usaremos un circuito que dé una tensión alta en condiciones frías. Necesitamos un divisor de voltaje con el termistor en lugar de Rbajo: Este último ejemplo nos plantea una interesante pregunta: ¿Cómo saber qué valor de tensión de Vout se va a conseguir con 4°C? Vea el siguiente gráfico de las características de un termistor: En el eje Y, se representa la resistencia con una escala logarítmica. Ésta es una manera de comprimir el gráfico de modo que sea más fácil ver cómo cambia la resistencia. Entre 100Ω y 1000Ω , cada división horizontal corresponde a 100Ω. Por otra parte, entre 1000Ω y 10000Ω, cada división corresponde a 1000Ω. Y sobre 10000Ω, representa 10000Ω cada división. Como se puede apreciar, este termistor tiene una resistencia que varía de alrededor 70 kΩ en 0°C a cerca de 1 kΩ a 100°C. Los catálogos de los suministradores, dan generalmente la resistencia a 25°C, que en este caso será 20 kΩ. Generalmente, los catálogos también especifican un ' beta ' o ' B-valor. Cuando se especifican estos dos números, es posible calcular un valor aproximado para la resistencia del termistor en cualquier temperatura de la ecuación particular:
  • 17. Página 16 R T = R To x e (B((1/T) - (1/T 0 ))) Donde: R T :es la resistencia a temperatura T en grados Kelvin (k = ºC + 273) R To :es la resistencia de referencia a una temperatura To en Kelvin. Cuando la temperatura de la referencia es 25 ºC, T0 = 25+273. e : es la base del logaritmo natural, elevada a la potencia [B((1/T) - (1/T0))] en esta ecuación. B : es el 'B-valor' especificado para este termistor. Quizás no necesites aplicar esta ecuación en este momento, pero es útil saber que, la información proporcionada en los catálogos es suficiente para permitir que podamos calcular el funcionamiento del termistor. Con una hoja de Excelpor ejemplo, es posible generar las curvas características para cualquier termistor, calculando los valores de la resistencia para una gama de temperaturas dadas. Con R To = 20 k Ω y B = 4200, saltos de resistencia a partir de 0 a 10°C están como sigue: Según el gráfico, la resistencia para 4°C, se puede estimar poco menos de 60 kΩ . Mediante la ecuación se ha calculado el valor exacto, que es 58.2 kΩ . El mayor equilibrio de Vout en un divisor de tensión, se obtiene cuando ambos valores Ra y Rb son IGUALES. Con estos datos elegimos el que da un valor para Rarriba cerca de 58.2 kΩ, lo que hará del divisor de tensión para la alarma por hielo, más sensible cerca de los 4°C. El valor más cercano (E12/E24) es 56 kΩ. Esto es importante porque los saltos grandes de Vout hacen más fácil diseñar los otros subsistemas en la alarma para hielo, de modo que las temperaturas por debajo de 4°C podrán ser detectadas con mayor fiabilidad. Los dispositivos sensores varían considerablemente su resistencia, se puede aplicar esta regla para cerciorarse de que los divisores de tensión que construya serán siempre tan sensibles como sea posible en el punto crítico. Los termistores vuelven a utilizarse en lugares en los que puede que no se imagine. Se utilizan extensivamente en coches, por ejemplo en:
  • 18. Página 17  Inyección electrónica de combustible, en la cual la entada de aire, la mezcla aire/combustible y las temperaturas del agua que le enfría, se supervisan para ayudar a determinar la concentración del combustible para la inyección óptima.  Controles de temperatura del aire acondicionado y de asientos en vehículos.  Los indicadores de alertas, tales como temperaturas de aceite y de líquido, nivel de aceite y turbo-cargador.  Control del motor de ventilador, basado en la temperatura del agua que se enfría.  Sensores de escarcha, para la medida de la temperatura exterior.  Sistemas acústicos. OTRAS APLICACIONES: 1. Dependencia de la resistencia con la temperatura: R = R ( T )  Medida de la Temperatura.  Cambio de medio (líquido-aire).  Medida de flujos de gases. 2. Inercia térmica de la NTC: R = R ( T ) con T = T ( t )  Retardo en el accionamiento de relés.  Aumento lento de corriente. 3. Coeficiente de temperatura negativo: a < 0  Compensación de coeficientes de temperatura positivos.  Estabilización de voltajes. Los termistores se utilizan para medir las temperaturas superficiales y profundas del mar para ayudar a supervisar corrientes del océano en el efecto EL NIÑO. Obviamente, los termistores se utilizan para medir flujo de aire, por ejemplo en la supervisión de la respiración en bebés prematuros, entre otras aplicaciones. 4. DATOS Y EXPLICACION DE LO OBSERVADO EN EL SALON DE CLASE: Datos experimentales con resistencias de Carbón: Resistencia con un valor de 1 : Colores de la resistencia: marrón, naranja, rojo, dorado. EXPLICACION: Tomando los datos de los códigos de colores de las resistencias se obtiene el valor de la resistencia que en este caso es de 1 con una tolerancia del 5% por ser la última franja de la resistencia de color dorado.
  • 19. Página 18 Lugo realizando una medición con el voltímetro obtenemos el valor de la resistencia, lo cual el valor obtenido en el voltímetro es d . Lo cual nos verifica que está dentro del error porcentual o de la tolerancia de la resistencia lo cual es de un 5% por tener la última franja de color dorado. Datos obtenidos con Resistencia Variable Potenciómetro de 1 Se realizó la medición con el voltímetro, dando por completo la perilla para medir el margen de error que tiene este potenciómetro o resistencia variable. La medida obtenida es de: 1030Ω Entonces calculando el error porcentual que tiene el potenciómetro se obtiene: ( ) Datos obtenidos con la Resistencia dependiente de la luz (LDR) Se realizó con un LDR lo cual medimos el potencial de corriente cuando está a libre paso de la luz y cuando no lo está. Cuando el LDR recibe la luz se muestra una resistencia baja y deja pasar la corriente. Cuando tapamos el LDR con el dedo tiene una gran resistencia. Datos obtenidos con un termistor Los datos que se van a presentar en la siguiente tabla son datos obtenidos con el voltímetro, utilizando agua caliente, con un termómetro para medir la temperatura. T(°C) R(Ω) 66 74 59 90 57 92 55 105 53 107 51 109 50 115 49 196 47 198
  • 20. Página 19 45 160 44 260 43 212 42 324 5. GRAFICAS Grafica para los datos del termistor R(Ω)=T(°C) 6. CONCLUSIONES:  Conclusiones de la resistencia de carbón: Se denomina resistencia o resistor al componente electrónico diseñado para introducir una resistencia eléctrica determinada entre dos puntos de un circuito. Los resistores de carbón están construidos con carbón o grafito y son los más utilizados. Hay dos tipos de resistores de carbón, los resistores aglomerados y resistores de capa de carbón, que se describen a continuación.  Conclusión de un potenciómetro o resistencia variable: Un potenciómetro es un componente electrónico similar a los resistores pero cuyo valor de resistencia en vez de ser fijo es variable, permitiendo controlar la intensidad de corriente a lo largo de un circuito conectándolo en paralelo ó la caída de tensión al conectarlo en serie. Un potenciómetro es un elemento muy similar a un reóstato, la diferencia es que este último disipa más potencia y es utilizado para circuitos de mayor corriente, debido a esta característica, por lo general los potenciómetros son generalmente usados para variar el voltaje en un circuito colocados en paralelo, mientras que los reóstatos se utilizan en serie para variar la corriente. Un potenciómetro está compuesto por una resistencia de valor total constante a lo largo de la cual se mueve un cursor, que es un contacto móvil que divide la resistencia total en dos resistencias de valor variable y cuya suma es la resistencia total, por lo que al mover el cursor una aumenta y la otra disminuye. A la hora de conectar un potenciómetro, se puede utilizar el valor de su resistencia total o el de una de las resistencias variables ya que los potenciómetros tienen tres terminales, dos de ellos en los extremos de la resistencia total y otro unido al cursor. Normalmente, los potenciómetros se utilizan en circuitos de poca corriente. Para circuitos de corrientes mayores, se utilizan los reóstatos, que pueden disipar más potencia.  Conclusiones de un LDR Una fotorresistencia o resistor dependiente de la luz es un componente electrónico cuya resistencia disminuye con el aumento de intensidad de luz incidente. Formado por un semiconductor de alta resistencia que al quedar expuesto a la luz es el responsable de la variación de la resistencia del elemento.
  • 21. Página 20  Conclusiones de un termistor El funcionamiento de un termistor se basa en la variación de la resistencia de un semiconductor con la temperatura, debido a la variación de la concentración de portadores. Para los termistores NTC, al aumentar la temperatura, aumentará también la concentración de portadores, por lo que la resistencia será menor, de ahí que el coeficiente sea negativo. Para los termistores PTC, en el caso de un semiconductor con un dopado muy intenso, éste adquirirá propiedades metálicas, tomando un coeficiente positivo en un margen de temperatura limitado. 7. BIBLIOGRAFÍA http://www.lcardaba.com/articles/R_tipos/R_tipos.htm http://www.areatecnologia.com/electronica/potenciometro.html http://www.videosistemas.com/proyectos/CLASES%20DE%20RESISTENCIAS.pdf https://docs.google.com/document/d/1Utl9O8J5nI0nWJRBpuFdqhTik9xOmXZn_SZvDc75DoY/ edit http://www.uib.cat/depart/dfs/GTE/education/industrial/tec_electronica/teoria/termistores_ NTC_1.pdf http://es.wikipedia.org/wiki/Termistor