práctica 1 analisis de circuitos

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ANÁLISIS DE CIRCUITOS

PRACTICA 1

LABORATORIO DE

ELECTRÓNICA

Código de colores de resistores y medición de

resistencia

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OBJETIVOS

1. Determinar el valor de los resistores a partir de su código de colores.

2. Medir resistores de diferentes valores.

3. Medir un resistor con las diversas escalas de resistencia de un óhmetro.

4. Medir la resistencia a través de cada combinación de dos de las tres

terminales de un potenciómetro y observar el cambio de resistencia cuando

se gira un eje del potenciómetro.

INFORMACIÓN BÁSICA

Código de Colores

El ohm es la unidad de resistencia y se representa por el símbolo (la letra griega

omega). Los valores de resistencia se indican con un código estándar de colores

que han adoptado los fabricantes. Este código emplea bandas de color en el cuerpo

del resistor. Los colores y sus valores numéricos se especifican en la tabla 1. Este

código se usa para resistores de 1/ 8 ,1/ 4 ,1/ 2 ,1W W W W y 2W .

Tabla 1. Código de colores de los resistores

Color Cifra significativa1

(primera y

segunda bandas)

Núm. De ceros

(Multiplicador

tercera banda)

Tolerancia

porcentual

(cuarta banda)

% de

confiabilidad

(quinta banda)

Negro 0 0 ___ ___

Café 1 11(10 ) ___ 1

Rojo 2 22(10 ) ___ 0.1

Anaranjado 3 33(10 ) ___ 0.01

Amarillo 4 44(10 ) ___ 0.001

Verde 5 55(10 ) ___ ___

Azul 6 66(10 ) ___ ___

Violeta 7 77(10 ) ___ ___

Gris 8 88(10 ) ___ ___

Blanco 9 99(10 ) ___ ___

1 Código de cinco bandas del MILSTD

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Dorado ___ 1(0.1 o 10 ) 5 ___

Plateado ___ 2(0.01 o 10 ) 10 ___

Sin color ___ ___ 20 ___

La figura 1 muestra el resistor básico. El código de colores estándar consta de

cuatro bandas en torno al cuerpo del resistor. El color de la primera banda indica la

primera cifra significativa del valor de la resistencia y el de la segunda banda, la

segunda cifra significativa. El color de la tercera banda se refiere al número de ceros

que siguen a las dos primeras cifras significativas. Si la tercera banda es dorada o

plateada, el valor de la resistencia es menor de 10 . Para resistores de menos de

10 , la tercera banda indica una fracción de las primeras dos cifras significativas:

Una banda dorada indica que la resistencia es 1/10 del valor de las dos

primeras cifras.

Una banda plateada significa que la resistencia es 1/100 del valor de las

dos primeras cifras.

Figura 1. Código de colores de un resistor

La cuarta banda indica la tolerancia porcentual de la resistencia. Esta tolerancia es

la cantidad que puede variar la resistencia del valor que indica el código de colores.

Como los resistores se producen en serie, las variaciones en los materiales

afectaran su resistencia real. Muchos circuitos pueden seguir funcionando como se

diseñaron, aun si los resistores del circuito no tienen el valor preciso especificado.

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Las tolerancias suelen darse como más o menos el valor nominal o del código de

colores.

Los resistores de alta precisión tienen cinco bandas. Las primeras tres denotan las

tres primeras cifras significativas de la resistencia; la cuarta banda, el número de

ceros; la quinta es la tolerancia porcentual. Las tolerancias porcentuales para estos

resistores son:

1%

2%

0.5%

0.25%

0.1%

Cafe

Rojo

Verde

Azul

Violeta

Los resistores fabricados con especificaciones militares (MILSTD) también

presentan una quinta banda, que se utiliza para indicar la confiabilidad. El número

denota el porcentaje de piezas defectuosas por 1 000 horas de operación.

La tabla 2 incluye ejemplos de resistores con código de colores.

Tabla 2. Ejemplos de resistores con código de colores

Primera

banda

Segunda

Banda

Tercera

Banda

Cuarta

Banda

Valor del Resistor Intervalo de la

resistencia Tolerancia

porcentual

Anaranjado Anaranjado Café Sin Color 330 20 264-396

Gris Rojo Dorado Plateado 8.2 10 7.4-9.0

Amarillo Violeta Verde Dorado 4.7 M 5 4,465M-4,935 M

Anaranjado Blanco Anaranjado Dorado 39 k 5 37.1k – 41 k

Verde Azul Café Sin Color 560 20 448 – 672

Rojo Rojo Amarillo Plateado 220 k 10 198 k – 242 k

Café Verde Dorado Dorado 1.5 5 1.43 – 1.58

Azul Gris Verde Sin Color 6.8 M 20 5.44 M – 8.16 M

Verde Negro Plateado Dorado 0.5 5 0.475 – 0.525

Los resistores de alambre devanado de alta disipación de potencia no suelen tener

el código de colores, pero si los valores de resistencia y de disipación nominales

impresos en el cuerpo del resistor.

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Para no escribir todos los ceros en resistores de alto valor, se utilizan las

abreviaturas métricas: k (para 1000) y M (para 1 000 000). Por ejemplo,

33000 pueden escribirse como 33k

1200000 pueden escribirse como 1.2M

En muchas ocasiones de las tarjetas de circuitos electrónicos se usan resistores

integrados. Uno de ellos se ilustra en la figura 2. Estos resistores son componentes

de montaje superficial, a diferencia de las terminales axiales para agujero interfacial.

El valor de la resistencia en un resistor integrado se determina por un numero o tres

o cuatro dígitos impreso en su cuerpo.

Figura 2. Resistor integrado con codificación numérica.

Resistores Variables

Además de los resistores de valor fijo, en electrónica se usan en gran medida

resistores variables. Los dos tipos de resistores variables son el reóstato y el

potenciómetro. Los controles de volumen que se usan en los radios y los controles

de balance y tono de los receptores estereofónicos son ejemplos típicos de

potenciómetros.

En esencia, un reóstato es un dispositivo de dos terminales; su símbolo aparece en

la figura 3. Los puntos A y B se conectan al circuito. Un reóstato tiene un valor

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máximo de resistencia, especificado por el fabricante, y un valor mínimo en general,

de 0 . La flecha de la figura 3 indica un medio mecánico de ajuste del reóstato

que permite que la resistencia medida entre A y B se pueda ajustar a cualquier valor

intermedio dentro del intervalo de variación.

Figura 3. Un reóstato es un resistor variable con dos terminales

El símbolo de un potenciómetro (figura 4) muestra que este es un dispositivo de tres

terminales; la resistencia entre los puntos A y B es fija, y el punto C es la terminal

móvil del potenciómetro. Esta terminal es un contacto metálico que se desliza sobre

la superficie no aislada del elemento de resistencia. La porción del material de

resistencia entre el punto de contacto y uno de los extremos terminales determina

la resistencia entre estos dos puntos. Así cuando más larga sea la superficie entre

los puntos A y C mayor será la resistencia entres esos dos puntos. En otras palabras

la resistencia A y C varia con la longitud del elemento incluido entre A y C, lo mismo

se cumple para B y C.

La resistencia ACR de A a C más la resistencia CBR de C a B constituyen la

resistencia fija de ABR del potenciómetro. La acción de la terminal móvil es entonces,

incrementar la resistencia entre C y uno de los extremos de la terminales, y al mismo

tiempo reducir la resistencia entre C y el otro extremo, mientras que la suma de las

dos resistencias, ACR y CBR , se mantiene constante.

Un potenciómetro puede usarse como reóstato si la terminal móvil central y uno de

los extremos terminales se conectan al circuito y al otro extremo terminal se deja

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desconectado. Otro método de conexión para convertir un potenciómetro en

reóstato es conectar un alambre entre la terminal móvil y uno de sus terminales; por

ejemplo, C se puede conectar con A. Así, B y C son las terminales del reóstato.

(Cuando dos puntos de un circuito se conectan mediante un alambre de conexión,

se dice que estos puntos están en cortocircuito).

Figura 4. Un potenciómetro es un resistor variable de tres terminales: a)

símbolo esquemático, b) aspecto real y c) partes de un resistor variable.

Medición de Resistencia

Un multímetro (llamado a menudo volt-ohm-miliamperímetro o VOM) permite medir

diferentes magnitudes eléctricas.

Cuando lo que se mide es la resistencia, el instrumento se llama óhmetro. Aunque

casi todos los óhmetros tienen varias funciones y características de operación

comunes, se debe recurrir al manual de operación del fabricante antes de emplear

un instrumento con el que no se esté todo familiarizado.

Para medir la resistencia el selector de funciones se pone en Ohms. Antes de hacer

mediciones con un medidor electrónico, se deben ajustar los controles en Ohms y

de cero de la escala, según las instrucciones del fabricante. Una vez hecho esto ya

se pueden hacer pruebas de resistencia entre dos puntos, por ejemplo A y B, uno

de los cables se conecta al punto A y el otro B. Así la medición en el multímetro se

indicara en Ohms, el valor de la resistencia entre A y b. Si el medidor indica 0 , A

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y B están en cortocircuito o simplemente “en corto”. Si por el contrario, la lectura

marcara error lo que indicara una lectura infinita en Ohms, A y B están en circuito

abierto, es decir entre ambas hay una resistencia infinita.

Los óhmetros digitales muestran en forma directa los valores de las resistencias.

Estos medidores tienen escalas así como ajustes en Ohms bajos y Ohms altos. Los

medidores digitales indican generalmente en la pantalla, presentando en forma

intermitente la máxima lectura, si se sobrepasa la escala de medición. Por ejemplo,

un medidor de 3 ½ dígitos despliega cuatro dígitos, cuya lectura máxima es 1999.

Cuando la función de Ohms del medidor selecciona, inicialmente aparecerá en la

pantalla aparecerá el 1999 intermitente, indicando que la lectura (en este caso

infinita) sobrepasa la escala. Si los dos cables de prueba se tocan aparecerá una

lectura estable 000. La forma de indicar que se sobrepasa la escala variará según

el tipo de MMD. Algunos MMD mostraran un solo 1 u O.L. en el lado izquierdo de la

pantalla. Como en los medidores analógicos, en los digitales en el ajuste del cero

se deben seguir las instrucciones del fabricante.

RESUMEN

1. La unidad de resistencia es el ohm

2. El cuerpo de un resistor fijo de carbón tiene un código de colores para

especificar el valor de su resistencia, tolerancia y confiabilidad.

3. El código de colores consta de doce colores. Estos indican los valores de las

cifras significativas de su resistencia, tolerancia y confiabilidad: la tabla 2

muestra el código de colores para resistores.

4. Los códigos de colores utilizan cuatro o cinco bandas.

En el código de cuatro bandas:

La primera banda es la primera cifra significativa de la resistencia.

La segunda banda es la segunda cifra significativa de la resistencia.

La tercera banda es el número de ceros (o multiplicador).

La cuarta banda es la tolerancia porcentual.

En el código de cinco bandas que se usa para resistores de alta precisión



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La tercera banda es la tercera cifra significativa de la resistencia.

La cuarta banda es el número de ceros ( o multiplicador)

La quinta banda es la tolerancia porcentual.

En el código de cinco bandas que se usa en electrónica militar (MLSTD)



La tercera banda es el número de ceros (o multiplicador).

La cuarta banda es la tolerancia porcentual.

La quinta banda es la confiabilidad porcentual en defectos por cada

1000 piezas.

5. Los resistores de alambre devanado de alta disipación de potencia no tienen

código de colores sino el valor de la resistencia y disipación impresos en el

cuerpo del resistor.

6. Los resistores variables son de dos tipos: el reóstato y el potenciómetro.

7. Un reóstato es un dispositivo de dos terminales, entre las cuales puede

hacerse variar la resistencia.

8. Un potenciómetro es un dispositivo de tres terminales. La resistencia entre

las terminales extremas es fija. La resistencia entre cada terminal central y

cualquiera de los extremos se puede variar.

9. Un óhmetro o la función de Ohms de un VOM o multímetro electrónico se usa

para medir resistencia y continuidad.

10. La escala de un óhmetro analógico no es lineal

11. Los medidores digitales muestran en forma directa los valores de la

resistencia e indican los valores que sobrepasan la escala con una lectura

intermitente o algún otro tipo de indicación de sobrepaso.

Autoevaluación

Para comprobar su aprendizaje responda el siguiente cuestionario

1. Para indicar el _________________ de un resistor de carbón se usa un

código de colores.

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2. Si en la primera o en la segunda banda de un resistor aparece el color rojo,

denota el número (cifra significativa) ___________________

3. Si en la tercera banda de un resistor con código de colores de cuatro bandas

aparece el amarillo, denota _________________ ceros.

4. Si el color ______________ aparece en la cuarta banda de un resistor con

código de colores de cuatro bandas, indica un valor de tolerancia de 10%.

5. Un resistor codificado con café, negro, negro y dorado tiene un valor de

_____________________ y una tolerancia de ______________ %.

6. (falso/verdadero) Para un resistor de alta disipación de potencia se utiliza el

mismo código de colores que para de uno de baja disipación

_____________________________.

7. Un potenciómetro tiene _____________ terminales.

8. La quinta banda de un resistor de MILSTD es de color rojo, lo cual significa

que tiene una ________________ de 0.1%.

9. Un resistor de cuatro bandas, cuyo valor es de 120 y cuy tolerancia es de

20%, tiene el código de colores __________________________________.

10. Si un resistor mide infinito ohmios, se dice que está en circuito

___________________________________.

Procedimiento

Material Necesario

Instrumentos

Multímetro digital (MMD) y volt-ohm-miliamperímetro (VOM).

Resistores

10 valores de resistencia y tolerancias surtidas; 1/2W (con código de colores).

Potenciómetro de 10k

Otros

Alrededor de 12 pulgadas de alambre de conexión

Cortadores de alambre

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1. El alumno traerá 10 resistores de diversos valores y tolerancias. Examine

cada uno y determine sus resistencias y tolerancia según su código de color,

el valor de la resistencia y la tolerancia en la tabla 3.

2. Ayúdese de los manuales de operación para el uso del multímetro digital para

medir resistencias. Ajuste a cero el óhmetro. Con el valor codificado de la

resistencia como guía, seleccione la escala adecuada y mida la resistencia

de cada uno de los 10 resistores. Registre sus lecturas en “Valor medio” de

la tabla 3.

3. Para cada valor de resistencia medido en el paso 2, calcule la precisión

porcentual con la ecuación:

Valor codificado - Valor medido%Presición Porcentual = 100

Valor codificado

Registre esa precisión porcentual en la tabla 3.

4. a) Mida y registre la resistencia de un pequeño tramo de alambre de

conexión. R _______________

b) Seleccione unos de los resistores del paso 1 y conecte el alambre del paso

4a) como se ilustra en la figura 5. Al conectar el alambre a las terminales del

resistor, este queda en corto circuito. Mida la resistencia a través de la

combinación del resistor y el alambre de conexión. R ____________ .

Figura 5. Resistor puesto en cortocircuito mediante un tramo de alambre

de conexión

5. Conecte el alambre de conexión a los cables del óhmetro. Observe la lectura

del medidor (no es necesario registrar esa lectura). Con el cortador de

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alambre de conexión por la mitad, el resultado es un circuito abierto. Observe

la reacción del medidor tras cortar el alambre.

6. a) Examine el potenciómetro que trajo. Colóquenlo en la mesa del laboratorio

con el eje apuntando hacia arriba como en la figura 4b. Las terminales del

potenciómetro serán A, B y C como se muestra en la figura. Gire

completamente en sentido contrario de las manecillas del reloj. Conecte los

cables del óhmetro a las terminales A y B y mida la resistencia entre ambos

ABR . Registre la lectura en la tabla 3.

b) A continuación mida la resistencia entre las terminales A y C ACR y

registre la lectura en la tabla 3.

c) Por ultimo mida la resistencia entre las terminales B y C BCR

7. a) Con el óhmetro conectado a las terminales B y C, gire completamente el

eje en el sentido de las manecillas del reloj. Note la reacción del óhmetro

mientras gira el eje. Mida la resistencia entre las terminales B y C regístrela

en la tabla 3.

b) conecte le óhmetro a las terminales A y C. Mida la resistencia y anótela en

la tabla 3.

c) Mida la resistencia entre las terminales A y B y anótela en la tabla 3.

8. Calcule el valor de AC BCR R paro los pasos 5 y 6 y regístrelos en la tabla 3.

9. Conecte el alambre de la conexión de la terminal B a la terminal C. Mida la

resistencia entre A y C. ACR ______________ .

10. Conecte el alambre de la conexión de la terminal A a la terminal C. Mida la

resistencia entre las terminales B y C. BCR ________________ . Retire

el alambre de la conexión.

Actividad Opcional

Utilice en internet para localizar centros de venta de resistores.

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RESPUESTAS DE LA AUTOEVALUACIÓN

1. Valor en Ohms

2. 2

3. Cuatro

4. Plateado

5. 10;5

6. Falso

7. 3

8. Confiabilidad

9. Café, rojo; café, sin color

10. abierto

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Nombre: _____________________________ Fecha: ____________

Tabla 3. Resistencia medida de resistores contra valores de código de

colores.

Tabla 4. Mediciones del Potenciómetro

Paso Ajuste de

control del

potenciómetro

ABR ACR BCR AC BCR R

Valor calculado

6

7

CUESTIONARIO

1. Cuando se utiliza un MMD, ¿en cuál extremo de la escala de Ohms son más

confiables las mediciones de resistencia:

Explique:_____________________________________________________

____________________________________________________________

____________________________________________________________

___________________________________________________________.

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11

Primera banda de color

Segunda Banda de color

Tercera banda de color

Cuarta banda de color

Valor codificado 𝛀

Tolerancia %

Valor medido 𝛀

Precisión (%)

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11

Primera banda de color

Segunda Banda de color

Tercera banda de color

Cuarta banda de color

Valor codificado 𝛀

Tolerancia %

Valor medido 𝛀

Precisión (%)

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2. ¿Cuál es el código de colores para cada uno de los siguientes resistores de

carbón?

a) 0.27 ,1/ 2 ,5%W ___________________________________

b) 2.2 ,1/ 4 ,10%W ____________________________________

c) 39 ,1/ 8 ,10%W _____________________________________

d) 560 ,1/ 2 ,5%W _____________________________________

e) 33 ,1 ,20%k W _______________________________________

3. ¿Al insertar un resistor en un circuito se puede producir un efecto similar al

de un corto circuito? Explique.

____________________________________________________________

____________________________________________________________

____________________________________________________________

____________________________________________________________

4. ¿Al insertar un resistor en circuito se tiene un efecto similar a un circuito

abierto? Explique

____________________________________________________________

____________________________________________________________

____________________________________________________________

____________________________________________________________

5. Cuando se mide una resistencia con un MMD, ¿Qué indica una lectura

intermitente?

____________________________________________________________

____________________________________________________________

____________________________________________________________

____________________________________________________________

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