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DE LO TEORICO A LO EMPIRICO

ANALISIS DE RESISTENCIAS ELECTRICAS

Kelly Amanda Chiara Flores, Luis Gustavo Marca Quispe, Viviana Quispe Mayta

Kelly Luis Viviana

RESUMEN

En el presente trabajo se observará, para empezar una serie de definiciones que facilitarán la

comprensión del experimento, a su vez se citará los materiales usados para dicha prueba; con

respecto al núcleo del documento se presentará una variedad de ejemplos con su respectiva

comprobación de la parte teórica a la experimental, para finalizar se expondrán el análisis de

los resultados obtenidos.

INTRODUCCION

La electricidad técnicamente nos rodea pues estamos acostumbrados a convivir con

fenómenos eléctricos tanto naturales (el rayo, la electricidad estática, entre otros), como

artificiales (la iluminación de nuestros hogares, el funcionamiento de los electrodomésticos y

máquinas eléctricas y demás).

En la sociedad actual, la electricidad constituye una parte importante de todos y en cada uno

de los aspectos de la vida y cuando nos llega a faltar nos damos cuenta de cómo nuestra vida

gira en torno a ella, pues sin la electricidad no habrían podido desarrollarse la mayor parte de

los avances técnicos que disfrutamos como un celular, una computadora; entonces sin ellos el

tipo de vida que llevaríamos sería completamente distinta.

La energía eléctrica tanto a nivel doméstico como en la industria, la luz eléctrica, y un gran

número de objetos que funcionan gracias a la electricidad y han provocado que hoy en día, la

electricidad sea absolutamente imprescindible.

En esta ocasión se hablara sobre una de las magnitudes eléctricas, la resistencia (R) que indica

la oposición que presentan los conductores al paso de la corriente eléctrica y se mide en

Ohmios (Ω).

1. CONCEPTOS PREVIOS

1.1. RESISTENCIA

Definición:

Para poder comprender de mejor manera se requiere conocer que es una resistencia; pues la

resistencia eléctrica es la oposición al paso de la corriente eléctrica que tienen un valor y

tolerancia asignados de acuerdo a un código de colores y potencia máxima asignada por el

fabricante, a su vez sabemos que la corriente eléctrica es el paso de electrones por un circuito.

Tipos de resistencia:

- Resistencias lineales fijas: Son las que presentan un valor que no podemos modificar y

esta predeterminado por el fabricante.

- Resistencias variables: Son las que presentan un valor que nosotros podemos variar

modificando la posición de un contacto deslizante, dentro de unos límites.

- Resistencias no lineales: Son las que varían su valor en función de la estimulación que

reciben de un factor externo como la luz, la temperatura, entre otros.

En este sentido se emplearan las resistencias lineales fijas.

Clasificación de las resistencias:

Las resistencias se pueden hacer en base a los materiales utilizados para su construcción,

básicamente mezclas de carbón o grafitos y materiales o aleaciones metálicas. También se

pueden distinguir distintos tipos atendiendo a características constructivas y geométricas,

destacaremos los siguientes:

- De carbón: Aglomeradas y de capa.

- Metálicas: De capa, de película y bobinadas.

En este caso emplearemos las resistencias de capa de carbón.

Símbolos:

Nos podemos encontrar con dos símbolos, uno regulado por una norma americana y otro por

una norma europea.

Fuente: http://fresno.pntic.mec.es/fagl0000/clasificacion.htm#S%C3%ADmbolos

http://fresno.pntic.mec.es/fagl0000/clasificacion.htm#S%C3%ADmbolos

Para la obtención de valores teóricos se usara el símbolo de la norma americana.

1.2. CODIGO DE COLORES

Definición:

El código es aquel con el que se regula el marcado del valor nominal y tolerancia para

resistencias fijas de carbón y metálicas de capa fundamentalmente. Cabe resaltar que con estos

códigos lo que obtenemos es el valor nominal de la resistencia pero no el valor real que se

situará dentro de un margen según la tolerancia que se aplique.

Identificación:

Para determinar el valor de la resistencia comenzaremos por determinar la banda de la

tolerancia: oro, plata, rojo, marrón, o ningún color. Si las bandas son de color oro o plata, está

claro que son las correspondientes a la tolerancia y debemos comenzar la lectura por el

extremo contrario. Si son de color rojo o marrón, suelen estar separadas de las otras tres o

cuatro bandas, y así comenzaremos la lectura por el extremo opuesto, 1ª cifra, 2ª cifra, número

de ceros o factor multiplicador y tolerancia, aunque en algunos casos existe una tercera cifra

significativa. En caso de existir sólo tres bandas con color, la tolerancia será de +/- 20%. La

falta de esta banda dejará un hueco grande en uno de los extremos y se empezará la lectura por

el contrario. Suele ser característico que la separación entre la banda de tolerancia y el factor

multiplicativo sea mayor que la que existe entre las demás bandas, veamos el siguiente

gráfico:

Fuente: http://www.toro-valle.com/resistencias/6-bandas.html

http://www.toro-valle.com/resistencias/6-bandas.html

1.3. CONEXIONES

Definición:

Conexión Eléctrica es lo que enlaza dos o más puntos entre distintos dispositivos electrónicos

o análogos para permitir el paso de la corriente eléctrica entre ellos.

Tipos:

Los elementos de un circuito se pueden conectar de tres maneras:

- Conexión Serie: Los elementos se colocan uno a continuación de las otras, algunas

características que podemos destacar es: La intensidad es la misma en todos los elementos

del circuito; la tensión se reparte entre los distintos componentes, en función de su

resistencia. Se debe cumplir que la suma de la tensión en cada componente debe ser la

tensión de la pila; el reparto de tensión se calcula empleando la ley de Ohm a cada

componente; si lo que conectamos son pilas en serie, sus tensiones se suman, podemos así

conseguir tensiones más altas a partir de pilas de pequeña tensión; la resistencia

equivalente de todo el conjunto serie se obtiene

𝑅𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙 = 𝑅1 + 𝑅2 + 𝑅3 + ⋯ + 𝑅𝑛

- Conexión Paralelo: Todos los terminales izquierdos se conectan juntos y todos los

derechos también, algunas características son: La tensión es la misma en todos los

componentes del circuito; la intensidad se reparte entre los distintos componentes, en

función de su resistencia, se debe cumplir que la suma de la intensidad en cada

componente debe ser la intensidad que sale de la pila; el reparto de intensidad se calcula

empleando la ley de Ohm a cada componente; si lo que conectamos son pilas en paralelo,

sus tensiones serán iguales, pero cada una aporta menos intensidad y por tanto durarán

mucho más; la resistencia equivalente de todo el conjunto serie se obtiene:

1

𝑅𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙=

1

𝑅1+

1

𝑅2+

1

𝑅3+ ⋯ +

1

𝑅𝑛

𝑅𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙 = 𝑅1 ∗ 𝑅2

𝑅1 + 𝑅2

- Conexión Mixta: Los elementos se colocan unos en serie y otros en paralelo. Para

hacer cálculos lo mejor es ir haciendo agrupaciones e ir simplificando el circuito hasta al

final obtener un circuito simple, que conste de una pila y una resistencia.

2. MATERIAL Y HERRAMIENTAS DE LABORATORIO

Resistencias: usaremos las de capa de carbón con una resistencia fija, pues son

objetos de medición.

Multímetro: conocido también denominado polímetro o tester, para una mejor

medición se empleara un total de 3 de las siguientes marcas: Rowland M890G,

V&A MAS830, CHALIMEX M890T.

Protoboard: es la placa donde se insertan las diferentes resistencias con el fin de

realizar las pruebas correspondientes.

Software: para los diseños de los gráficos y el cálculo del circuito se emplean los

siguientes: Electronics Workbench y Cicuit Wizard.

3. EXPERIMENTO

Circuito en serie:

1er.Dig 2do.Dig MultiplicadorTolerancia

Rojo Rojo Rojo Dorado

2 2 100 5%

Resistencia #1


Verde Azul Café Dorado

5 6 10 5%

Resistencia #2


Café Negro Negro Dorado

1 0 1 5%

Resistencia #3

Datos:

𝑅1 = 2.2 𝑘[𝛺]

𝑅2 = 0.56𝑘[𝛺]

𝑅3 = 0.01𝑘[𝛺]

𝑅𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙 = 𝑅1 + 𝑅2 + 𝑅3 = 2.2𝑘[𝛺] + 0.56𝑘[𝛺] + 0.01𝑘[𝛺]

𝑅𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙 = 2.77 𝑘[𝛺] (Valor teórico)

(Valor con el emulador)

2M 200K 20K

V&A 0.003 2.7 2.74

CHALIMEX 0.001 2.5 2.73

ROWLAND

MULTIMETROESCALAS

MA

RC

AS

Circuito en paralelo:

Datos:

𝑅1 = 1 𝑘[𝛺]

𝑅2 = 1 𝑘[𝛺]

𝑅3 = 1 𝑘[𝛺]

𝑅𝑎 = 𝑅1∗ 𝑅2

𝑅1+ 𝑅2=

1𝑘[𝛺]∗1𝑘[𝛺]

1𝑘[𝛺]+1𝑘[𝛺]=

1(𝑘[𝛺])2

2𝑘[𝛺]= 0.5𝑘[𝛺]

𝑅𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙 = 𝑅𝑎∗ 𝑅3

𝑅𝑎+ 𝑅3=

0.5𝑘[𝛺]∗1𝑘[𝛺]

0.5𝑘[𝛺]+1𝑘[𝛺]=

0.5𝑘([𝛺])2

1.5𝑘[𝛺]

𝑅𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙 = 0.333𝑘[𝛺] (Valor teórico)


Café Negro Rojo Dorado

1 0 100 5%

Resistencia #1



1 0 100 5%

Resistencia #2



1 0 100 5%

Resistencia #3

(Valor con el emulador)

200K 20K 2K

V&A 0.4 0.33 0.328

CHALIMEX 0.1 0.31 0.327

ROWLAND 0.3 0.33 0.328

MULTIMETROESCALAS

MA

RC

AS

Circuito mixto:


Rojo Rojo Rojo Dorado

2 2 100 5%

Resistencia #1


Verde Azul Café Dorado

5 6 10 5%

Resistencia #2


Café Negro Negro Dorado

1 0 1 5%

Resistencia #3


Rojo Rojo Amarillo Dorado

2 2 10000 5%

Resistencia #4

Datos:

𝑅1 = 2.2 𝑘[𝛺]

𝑅2 = 0.56 𝑘[𝛺]

𝑅3 = 0.01 𝑘[𝛺]

𝑅4 = 220 𝑘[𝛺]

𝑅𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙 = 𝑅1 + 𝑅2 +𝑅3∗𝑅4

𝑅3+𝑅4 = 2.2𝑘[𝛺] + 0.56𝑘[𝛺] +

0.01𝑘[𝛺] ∗220𝑘[𝛺]

0.01𝑘[𝛺] +220𝑘[𝛺]

𝑅𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙 = 2.77 𝑘[𝛺] (Valor teórico)

2M 200K 20K

V&A 0.003 2.8 2.75

CHALIMEX 0.001 2.5 2.72

ROWLAND 0.003 2.7 2.74MA

RC

AS

MULTIMETROESCALAS

(Valor del emulador)

Ejemplo: Encuentre la resistencia equivalente entre los puntos ab, ac, ad, ae, bc, bd, be, de y

dc; compruebe los datos de laboratorio y a su vez en el emulador.

a-b


200K 20K 2K

V&A 4.8 4.77 1.900

CHALIMEX 4.5 4.75 1.

ROWLAND 4.7 4.77 1.

a-b

MULTIMETROESCALAS

MA

RC

AS

a-c


200K 20K 2K

V&A 6.1 5.73 1.


ROWLAND 5.7 4.77 1.

a-c

MULTIMETROESCALAS

MA

RC

AS

a-d


200K 20K 2K

V&A 5.8 5.83 1.


ROWLAND 5.8 5.78 1.

a-d

MULTIMETROESCALAS

MA

RC

AS

a-e


b-c

200K 20K 2K

V&A 2.0 1.97 1.160

CHALIMEX 1.8 1.95 1.970

ROWLAND 2.0 1.97 1.967

a-e

MULTIMETROESCALAS

MA

RC

AS


b-d


200K 20K 2K

V&A 5.1 4.97 1.928


ROWLAND 4.9 4.96 1.MA

RC

AS

b-c

MULTIMETROESCALAS

200K 20K 2K

V&A 5.0 4.99 1.930


ROWLAND 4.9 4.97 1.

b-d

MULTIMETROESCALAS

MA

RC

AS

b-e


200K 20K 2K

V&A 2.8 2.80 1.388


ROWLAND 2.8 2.80 1.

MULTIMETROESCALAS

MA

RC

AS

b-e

d-e


200K 20K 2K

V&A 3.9 3.83 1.642


ROWLAND 3.8 3.81 1.MA

RC

AS

d-e

MULTIMETROESCALAS

d-c


4. RESULTADOS

V&A (errores)

CHALIMEX (errores)

200K 20K 2K

V&A 2.0 1.99 1.162

CHALIMEX 1.8 1.97 1.993

ROWLAND 2.0 1.99 1.987

d-c

MULTIMETROESCALAS

MA

RC

AS

ROWLAND (errores)

CHALIMEX 20K [Ω]

Nº resistencias [Ω] Xi-X

1 0,96 0

2 0,97 0

3 0,79 0

4 0,56 0

5 0,56 0

6 0,8 0

7 1,26 0

8 0,8 0

9 0,97 0,01103

10 0,97 0,01103

11 1,97 1,22103

12 0,97 0,01103

13 0,98 0,01323

14 0,98 0,01323

2

promedio promedio

1 1

varianza varianza

0,10790612 0,165675

de

0,40703194

CHALIMEX 200K [Ω]

Nº resistencias [Ω] Xi-X

1 0,8 0

2 0,8 0

3 0,6 0

4 0,4 0

5 0,4 0

6 0,6 0

7 1,1 0

8 0,6 0

9 0,8 0,0121

10 0,8 0,0121

11 1,8 1,2321

12 0,8 0,0121

13 0,8 0,0121

14 0,8 0,0121

2

promedio promedio

1 1

varianza varianza

0,10923469 0,16774

de

0,40956074

CONCLUSION

Evidentemente se muestran los resultados con algunas diferencias de los valores teóricos con

los valores empíricos, respecto a los tipos de escalas que utilizamos con los diferentes

multímetros, al utilizar el software de emulación vemos que los datos son casi similares.

Se llega a la conclusión no existe tanta dispersión en los valores obtenidos ya sea en lo teórico

y los practico.

REFERENCIAS

https://www.edu.xunta.es/espazoAbalar/sites/espazoAbalar/files/datos/1464947843/co

ntido/1_qu_es_la_electricidad.html

http://www.profesormolina.com.ar/electronica/componentes/resistores/resist.htm

http://www.areatecnologia.com/electricidad/resistencia-electrica.html


https://es.scribd.com/doc/93804089/TIPOS-DE-CONEXIONES-ELECTRICAS

https://tecnologiademontajesuperficial.es.tl/RESISTORES-SMD.htm

https://www.inventable.eu/2014/07/05/como_se_leen_las_resistencias_smd/

https://www.kitelectronica.com/2016/02/como-probar-un-termistor.html

https://es.slideshare.net/vidalvelasquez/medicion-con-multimetro-o-tester

https://www.edu.xunta.es/espazoAbalar/sites/espazoAbalar/files/datos/1464947843/contido/1_qu_es_la_electricidad.html

https://www.edu.xunta.es/espazoAbalar/sites/espazoAbalar/files/datos/1464947843/contido/1_qu_es_la_electricidad.html

http://www.profesormolina.com.ar/electronica/componentes/resistores/resist.htm

http://www.areatecnologia.com/electricidad/resistencia-electrica.html


https://es.scribd.com/doc/93804089/TIPOS-DE-CONEXIONES-ELECTRICAS

PRE INFORME

1. ¿Explique por qué en vez de poner dos resistencias en serie de 1 k ohm no se

colocó una de 2 k ohm, el error será el mismo?

Resp. Primeramente se debe usar como patrón a la tolerancia que tiene la resistencia.

Ejemplo:+-5%

Haciendo las operaciones con su máxima y mínima de la tolerancia de una resistencia de

1k sumadas respectivamente es:

2100 [Ω] y 1900[Ω]

Y de una resistencia de 2k en su máxima y minina es:

2100 [Ω] y 1900[Ω]

Por lo tanto se llega a la conclusión que no existe error teóricamente pero en la práctica se

evidencia errores pequeños que son despreciables, es recomendable utilizar una

resistencia de 2k para evitar los mencionados errores menores y a su vez no ampliar

demasiado el circuito.

2. ¿El error o tolerancia de una resistencia es igual en paralelo que en serie?

Resp. El error de la resistencia en paralelo y en serie es el mismo, ya que este valor no

cambia sin importar en qué posición se encuentre.

3. Diseñe una resistencia que tenga un valor aproximado de 2.2 ohm

Resp. Los colores de la resistencia serán:

1𝑒𝑟 𝑅𝑜𝑗𝑜 2𝑑𝑜 𝑅𝑜𝑗𝑜 𝑑𝑜𝑟𝑎𝑑𝑜

(𝑚𝑢𝑙𝑡𝑖𝑝𝑙𝑖𝑐𝑎𝑑𝑜𝑟)

𝑃𝑙𝑎𝑡𝑒𝑎𝑑𝑜(𝑡𝑜𝑙𝑒𝑟𝑎𝑛𝑐𝑖𝑎)

2 2 10−1 ±10%

Solución:

22 × 10−1 ± 10% [Ω] = 2.2 ±10 % [Ω]

4. ¿Qué sucede si usted a un resistor desgasta un poco su superficie, que es lo que

sucede? (explique con ecuaciones)

Resp. Carbón p=3.5x10^-5 [Ω]*mm^2/m

Considerando aleatoriamente los valores de superficie y longitud

R=3.5x10^-5 [Ω]*mm^2/m*360m/1mm^2=0.0126 [Ω]

Considerando el desgaste de la superficie aleatoriamente

R=3.5x10^-5 [Ω]*mm^2/m*360m/0.5mm^2=0.0252[Ω]

Con la fórmula incrementa la resistencia por causa del desgaste, pero si es un desgaste

excesivo podría llegar a cortar el tiempo de vida de la resistencia como también llegar a

dañarla completamente.

5. ¿Existe elementos que tengan resistencias negativa o en otro caso que tenga valor

igual a cero ohm?

Resp. No, no es posible, pues las resistencias (o resistores) son elementos pasivos, es

decir, que consumen energía; en cambio sí una resistencia fuera negativa, significaría que

está entregando energía (lo cual es imposible). Pero lo que relativamente sería posible es

"simular" resistencias negativas mediante algún circuito complejo.

6. ¿Qué es un superconductor?

Resp. También conocido como superconductividad, es denominado así a la capacidad

intrínseca que poseen ciertos materiales para conducir corriente eléctrica sin resistencia ni

pérdida de energía en determinadas condiciones, es decir, es la propiedad de algunos

materiales, por lo tanto, es el que Conduce electrones y tiene un coeficiente de resistividad

muy bajo lo que hace que los electrones fluyan de forma más libre.

Las sustancias que pueden actuar como superconductoras son aquellas que, en condiciones

específicas, pueden conducir la corriente sin que se produzca pérdida energética ni se ejerza

resistencia.

7. ¿Qué es y cómo se identifica una resistencia SMD?

Resp. Los resistores SMD son el componente más utilizado. Para identificar los

componentes de montaje en superficie o SMD se usa un código impreso en la superficie del

componente y esto es a causa del pequeño tamaño de esos elementos. Las resistencias,

diodos, transistores, circuitos integrados y condensadores de tantalio SMD pueden ser

identificados mediante los códigos pero los condensadores cerámicos.

8. ¿Cómo se comprueba el valor de una resistencia LDR, Termistor y un Vasistor?

Resp. Resistencia LDR (Light Dependent Resistors): Es una resistencia que su valor varía

por la intensidad de la luz que incide sobre él. A medida que la intensidad luminosa incide

sobre ella, el valor óhmico de la resistencia LDR disminuye.

Resistencia Termistor: Es una resistencia que cambia su valor, dependiendo de la

temperatura que esté expuesta

Resistencia Varistor (VDR voltaje dependent resistors): Son resistores dependientes de la

tensión, ya que al aplicarle diferentes tensiones entre sus extremos varía su resistencia de

acuerdo con sus tensiones, se caracteriza la resistencia consiste en que disminuye su valor

óhmico cuando aumenta la tensión.

9. Calcule la resistencia equivalente entre los puntos a y b del siguiente circuito.


10. Calcular el coeficiente de temperatura del siguiente resistor.

Resp.

𝑅0 = 947 × 10−1 ± 0,1%[Ω]25𝑝𝑚𝑚=94,7±0,1%[Ω]25𝑝𝑚𝑚

∆𝑅 =94,7[Ω] × (100 − 20) × 25 × 106

106= 189,4 𝐾[Ω]

de lo teorico a lo empirico - wordpress.com · la oposición que presentan los conductores al paso...

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