La resistencia eléctrica / Electrical resistance

¿Cómo va todo? Por acá estoy de vuelta con un poco más de contenido, aunque esta vez la programación no es el centro, sino más bien un poco de circuitos y electrónica. Esto porque este semestre estoy cursando una materia bastante interesante, se llama "Laboratorio de Circuitos y Electrónica", en la cual he podido poner en práctica varios conceptos que conocí en materias anteriores.

Ha sido muy interesante ver las cosas en la vida real y no solo imaginando el flujo de energía en el papel. Conseguir los materiales fue un poco complicado pero con el apoyo de un compañero ahorre parte del dinero necesario para comprar las herramientas que hacían falta, pues me las prestó, en concreto las resistencias y el protoboard. El multímetro lo compré con algunos ahorros en Hive que tenía en Binance.

Bien, entrando en materia, es prudente comenzar con la definición... ¿Qué es una resistencia? Pues en el libro "Análisis de Circuitos en Ingeniería" (Hayt-Kemmerly-8va Edición) encontramos que se define como:

El elemento pasivo más simple, considerando el trabajo de Georg S. Ohm, quien en 1827 publicó un folleto que describía sus resultados de las diversas pruebas para medir corrientes, tensiones y describirlos en forma matemática. Uno de esos resultados fue el planteamiento de una relación fundamental llamada ahora "Ley de Ohm", aunque en honor a la verdad, fue descubierta mucho antes, solo que fue un semiermitaño (Henry Cavendish) quien lo hizo, de modo que no hubo tanto revuelo en su momento (46 años antes). Dicha ley establece que la tensión entre los extremos de materiales conductores es directamente proporcional a la corriente que fluye a través del material o: v= R.i

Actualmente, en la electrónica existe un estándar para el cálculo del valor nominal de una resistencia, este se realiza a partir de un código de colores que representa el primer valor, el segundo, el multiplicador y la tolerancia presentes. Un dato a considerar es que es posible encontrar resistencias con más de cuatro bandas, en cuyo caso se añaden cifras según el número de bandas y el multiplicador corresponde a la antepenúltima banda, es decir antes de la banda de tolerancia.

Entonces estos pequeños componentes con bandas de colores los conocemos como resistores o resistencias, aunque el propio término se refiera a la oposición del paso de corriente, por lo que nosotros mismos podemos contar como una especie de resistencia si tocamos demás el circuito durante las prácticas, de modo que corromperíamos las mediciones.

Cabe destacar que existen softwares que facilitan el reconocimiento de los valores nominales de las resistencias, sin embargo, es prudente no depender de ellos, pues "enbrutecen" al estudiante si abusan de sus beneficios. Con esto quiero decir que se acostumbran y luego cuando toca hacer el cálculo a mano, vienen las dificultades.

Para conocer mejor esto de las resistencias, la práctica es la clave, así pues ¿Cómo se pueden medir? Pues para ello existe el ohmnímetro, cuya funcionalidad está presente en los multímetros y se encarga de precisamente, permitir la medición de las resistencias a través de dos pinzas de prueba que se colocan a cada extremo de la misma, es decir en sus terminales. El que tengo es uno sencillo que no es de marca oficial pero que me ha ayudado bastante para el proceso de aprendizaje, el modelo es DT-9205A.

Este tiene un selector, un display (pantalla donde se muestran las mediciones), las pinzas de prueba, los sockets (entradas para las pinzas), y su botón de encendido. Antes de medir es prudente calcular los valores nominales, para esto se emplea la tabla antes mencionada, acá debajo dejo algunas fotos de como me fue con un par de resistencias, aunque por el tiempo que tienen los colores se notan algo desgastados.

Para el rango nominal se resta y se suma el porcentaje del valor resistivo obtenido al mismo para saber en que rango deberían estar las mediciones para determinar que la resistencia está en buenas condiciones o no. Para facilitar el cálculo del valor nominal (resistor de cuatro bandas solamente), dejé una pequeña fórmula acá abajo.

Ahora bien, a la hora de realizar mediciones debemos tener en cuenta algunos detalles como: Tener demasiado contacto de nuestra piel con la resistencia que estamos trabajando puede estropear la medición, también los nervios o la falta de buen pulso genera lecturas extrañas. El desgaste en las resistencias y la falta de iluminación puede llevar a errores en el cálculo del valor nominal, de tal manera que hayan confusiones, por ello es importante tener las resistencias separadas por su valor y así ahorrar tiempo a la hora de armar circuitos.

Hay que considerar que si no se observa cambio en el ohmímetro es posible que haga falta un cambio en el selector, pues el valor de la resistencia se salga del rango establecido, como por ejemplo que el selector esté en el rango de 200ohms pero la resistencia sea de 30k. Un protoboard puede ser de ayuda como soporte para las mediciones iniciales antes del armado final de nuestro circuito. Acá debajo dejo algunos gif de mediciones que realicé para nutrir las explicaciones de este post, estas corresponden a las resistencias antes mostradas.

Como se puede notar, la resistencia más "delgada" marca 96,8 en el rango de 200k, por tanto son 96,8 kilo ohms, entra en el rango nominal calculado. Por su parte la más "robusta" marca 1,17 en el rango de 20k, por tanto son 1,17 kilo ohms, sin embargo aproveché mostrar como el multímetro es más preciso cuando se baja al rango de 2k, pues este es más bajo y más cercano al rango de la resistencia.

Y bueno, nada más que agregar, esta ha sido mi publicación sobre lo que son las resistencias, inspirado en esta materia tan interesante que he estado cursando este semestre llamada "Laboratorio de Circuitos y Sistemas", desde acá gracias a la profesora que la ha impartido con tanta pasión y a mi compañero que me ha facilitado el protoboard y las resistencias para ayudar en mi proceso de aprendizaje.