Resistor

Una resistencia o resistor es un elemento que causa oposicin al paso de la corriente, causando que en sus terminales aparezca una diferencia de tensin (un voltaje).

Existen variedades de resistencias, las cuales tienen diferentes aplicaciones segn su diseo.

Clasificacin de las resistencias

Podemos 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...)

Clasificacin de los resistores fijos

En principio, las resitencias fijas pueden ser divididas en dos grandes grupos:

Bobinados: Las resistencias bobinadas se utilizan cuando la potencia que deben de disipar es muy alta. Una vez que la resistencia ha sido construida generalmente se recubre con una capa de esmalte vitrificado. Este tipo de resistencia se puede comparar con el filamento de una lmpara incandescente, donde la potencia se transforma en calor (En una lmpara incandescente, esta potencia se transforma parte en luz y parte en calor)

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 resitencias no bobinadas: Resistencia fija de pelcula de carbn

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. Las resistencias de pelcula de carbono se usan comnmente en equipos de audio, ya que combinan un bajo coste con un rendimiento que conserva sonido de alta fidelidad. Resistencias de capa metlica: Estn fabricados con una capa muy fina de metal depositados sobre un soporte. Estas resistencias tienen un valor hmico muy bajo y una estabilidad muy alta.

Clasificacin de los resistores variables

Este 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.

Resistencias Ajustables

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). Uno de los principales usos de los potencimetros son las perillas de control de audio. Los potencimetros se encuentran habitualmente en los reguladores de intensidad de las luces. Los potencimetros tambin se encuentran en los transductores. Los transductores son esencialmente un tipo de convertidor que convierte un tipo de energa en otra. A menudo se aplican para propsitos de medicin. Clasificacin de los resistores especiales

En el apartado de resistores especiales caben toda una variedad de componentes resistivos no lineales que modifican su valor hmico en funcin de algn factor externo: temperatura, tensin aplicada, luminosidad incidente.... Los principales tipos son:

Termistores: Son de mediana estabilidad y bajo precio. Se suelen fabricar a partir de elementos o matearla semiconductores. Los termistores o resistores variables con la temperatura se encuadran en dos categoras: NTC (Negative Thermistor Coeficient): Posee un coeficiente de temperatura negativo. La resistencia elctrica del componente disminuye al aumentar la temperatura. Sus aplicaciones ms importantes estn: medidas, regulacin y alarmas de temperatura, regulacin de la temperatura en procesos de elaboracin, termostatos, compensacin de parmetros de funcionamiento en aparatos electrnicos (radio, TV...). PTC (Positive Thermistor Coeficient): En este caso el coeficiente de temperatura es positivo. La resistencia elctrica del componente aumenta al hacerlo la temperatura. Sus aplicaciones ms importantes son: en motores para evitar que se quemen sus bobinas, en alarmas, en TV y en automviles (temperatura del agua).

Varistores, VDR (Voltage Depended Resitor): Son resistencias cuyo valor hmico depende con la tensin. Mientras mayor es la tensin aplicada en sus extremos, menor es el valor de la resistencia del componente. Sus aplicaciones aprovechan esta propiedad y se usan bsicamente para proteger contactos mviles de contactores, reles, interruptores.., ya que la sobre intensidad que se produce en los accionamientos disipa su energa en el varistor que se encuentra en paralelo con ellos, evitando as el deterioro de los mismos, adems, como proteccin contra sobre tensiones y estabilizacin de tensiones, adaptacin a aparatos de medida

Magnetoresistores, MDR (Magnetic Depended Resistor): El valor hmico aumenta en funcin del campo magntico aplicado perpendicularmente a su superficie. Es decir la resistencia vara en funcin de la direccin del campo magntico. Se utilizan principalmente como sensor en aparatos de medida. Los discos duros utilizan bien magnetoresistencia, bien magnetoresistencia gigante. Las cabezas lectoras de los discos duros estn compuestas por un grupo de elementos tal que su resistencia elctrica depende del campo magntico. Los bits en un disco duro se guardan como un pequeo imn. La cabeza de lectura elctrica (MR) tiene una resistencia elctrica que vara cuando pasa por encima del pequeo imn que es un bit. Por tanto, cuando un bit pasa por debajo de la cabeza lectora hay una variacin de la resistencia que puede detectarse fcilmente.

Fotoresistores, LDR (Light Depended Resistor): El valor hmico del componente disminuye al aumentar la intensidad de luz que incide sobre el componente. Estos materiales se colocan en encapsulados de vidrio o resina. Su uso ms comn se encuentra en apertura y cierre de puertas, movimiento y paro de cintas trasportadoras, ascensores, contadores, alarmas, control de iluminacin. Se suelen utilizar en clulas fotoelctricas o fotmetros.

Condensador

Un condensador elctrico o capacitor es un dispositivo pasivo, utilizado en electricidad y electrnica, capaz de almacenar energa sustentando un campo elctrico. Est formado por un par de superficies conductoras, generalmente en forma de lminas o placas, en situacin de influencia total (esto es, que todas las lneas de campo elctrico que parten de una van a parar a la otra) separadas por un material dielctrico o por el vaco. Las placas, sometidas a una diferencia de potencial, adquieren una determinada carga elctrica, positiva en una de ellas y negativa en la otra, siendo nula la variacin de carga total.

Aplicaciones

En el caso de los filtros de alimentadores de corriente se usan para almacenar la carga, y moderar el voltaje de salida y las fluctuaciones de corriente en la salida rectificada. Tambin son muy usados en los circuitos que deben conducir corriente alterna pero no corriente continua. Los condensadores electrolticos pueden tener mucha capacitancia, permitiendo la construccin de filtros de muy baja frecuencia. Circuitos temporizadores. Filtros en circuitos de radio y TV. Fuentes de alimentacin. Arranque de motores.

Automviles hbridos: Por la eficiencia en el uso de la energa estos dispositivos son un elemento prometedor para el desarrollo de medios de transporte que combinen la energa solar con la proveniente de combustibles fsiles. Su aprovechamiento se debe fundamentalmente a que permiten una mejor descarga de energa durante la aceleracin del vehculo. Apoyo energtico: Muchos proyectos en ingeniera, como el diseo de elevadores, requieren de ciclos donde en una etapa se requiera una baja descarga de energa y otros de una alta descarga (como cuando el elevador desciende y asciende). Esta demanda requiere de sistemas que permitan una regulacin precisa de la energa suministrada y una alta capacidad de almacenamiento de energa. De esta manera los supercondensadores suministran la energa necesaria para subir el elevador sin necesidad de sobrecargar la red elctrica. Almacenamiento de energa: Uno de los usos ms extendidos de supercondensadores es su uso en sistemas microelectrnicos, memorias de computadoras y relojes y cmaras de alta precisin. Su uso permite mantener el funcionamiento de los dispositivos durante horas e incluso das. Sistemas de transferencia de energa: Una aplicacin estudiada ampliamente en la actualidad es el uso de supercondensadores en sistemas UPS unido a sistemas de transferencia de energa acoplados por induccin (ICPT). Se utilizan para facilitar la transferencia de energa, hacer ms eficiente la carga de energa elctrica, permitiendo el aislamiento de los sistemas UPS para el funcionamiento de sistemas elctricos. Sistemas de transferencia de potencia: En el rea de energa las propiedades de los supercondensadores son de gran importancia para la transferencia de energa. Los sistemas STATCOM (Compensadores Estticos) son dispositivos de la familia de los sistemas de transmisin de corriente flexible alternante (FACTS), y se utiliza para el control de los picos de tensin en sistemas elctricos. Cuando se conectan con sistemas de transferencia de potencia a elementos STATCOM, se produce una gran inductancia que produce un incremento en la corriente y picos de tensin, por lo que es necesario tener condensadores de gran capacitancia para compensar este fenmeno. Su uso permite mantener una corriente constante y menores picos de tensin para facilitar la transmisin de la energa elctrica.

Inductor

Un inductor o bobina es un componente que almacena energa en forma de campo magntico.

Aplicaciones

Inductores y capacitores se utilizan en circuitos de audio para filtrar o amplificar frecuencias especficas. Se utilizan como filtros de lnea telefnica, para eliminar las seales de alta frecuencia de banda ancha y se colocan en los extremos de los cables de seal para reducir el ruido. En las fuentes de alimentacin tambin se usan bobinas para filtrar componentes de corriente alterna, y solo obtener corriente continua en la salida Los transformadores se utilizan principalmente para convertir una tensin a otra. Integran circuitos de filtrado para salidas de fuentes rectificadoras tanto pequeas como de potencia. Bobinado de electroimanes con CD Los motores de CD poseen inductores para generar los campos magnticos necesarios para funcionar. Calentamiento por induccin electromagntica: Es un mtodo para suministrar calor en forma rpida, consistente, limpia controlable y eficiente para distintas aplicaciones de manufactura, sobre piezas o partes metlicas o de otros metales conductores de electricidad. Si se coloca un elemento de material ferromagntico dentro de un campo magntico alterno, se inducen corrientes elctricas mayormente concentradas hacia la superficie, denominadas corrientes parsitas o de Foucault. Estas corrientes se cierran (neutralizan) dentro del mismo medio formando torbellinos, y son las responsables de la generacin de calor por el efecto Joule. El campo magntico alterno tambin produce sucesivas magnetizaciones y desmagnetizaciones en el material sometido al campo, que se traduce en sucesivos ciclos de histresis, los cuales tambin producen prdidas de energa electromagntica que se traducen en calor. Finalmente el calor se difunde al seno del elemento por conduccin.

UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERAFacultad de Ingeniera Mecnica

CIRCUITOS ELCTRICOS IIAplicaciones de resistores inductores y capacitores

Estudiante:

CAMPOS VALENZUELA, Julio Antonio

Docente:

INGA RENGIFO, Alberto

Ciclo:

2015-1

Correo Electrnico:

Jacampos19@gmail.com

Lima, Abril del 2015