6 Resistencia eléctrica ernesto-77

Resistencia Eléctrica en Reparación Electrónica

1. Introducción y Recapitulación

En clases anteriores vimos el modelo atómico de Bohr, la estructura del átomo (núcleo, electrones, órbitas/bandas de valencia) y el concepto de corriente eléctrica. Recordemos:

  • La corriente tiene un sentido convencional (del positivo al negativo).

  • Los electrones se mueven debido a una diferencia de potencial (van de mayor a menor potencial, según el sentido convencional).

  • Los materiales tienen diferente cantidad de electrones y fuerza de atracción del núcleo (ejemplo: Magnesio Z=12, Cobre Z=29, Silicio Z=14).

Conclusión clave: Cada material ofrece una diferente oposición al movimiento de los electrones debido a su distribución electrónica única.

2. ¿Qué es la Resistencia Elctrica?

Es la medida de la oposición que presenta un material al paso de los electrones (corriente eléctrica).

  • Símbolo en esquemas: Se representa con la letra R (mayúscula).

  • Unidad de medida: El Ohmio (Ω).

  • Símbolos gráficos comunes:

    • Resistencia fija: ~~~~ o ```` (el más común en esquemas modernos).

    • Termistor (resistencia variable con temperatura): Varios símbolos, a menudo con una línea diagonal y una "T" o similar.

Atención en esquemas:

  • A veces aparece precedida por una letra (ej: PR121). La R es lo que la identifica como resistencia. La P u otra letra suele indicar la sección del circuito (ej: "P" de Power/primario).

  • ¡El valor de la resistencia y su tolerancia son datos críticos!

3. Tipos Especiales: Termistores (NTC y PTC)

Son resistencias cuyo valor varía con la temperatura.

Tipo

Nombre

Comportamiento

Aplicación Común

NTC

Coeficiente de Temperatura Negativo

Su resistencia DISMINUYE al aumentar la temperatura.

Sensores de temperatura (ej: en CPUs para control térmico).

PTC

Coeficiente de Temperatura Positivo

Su resistencia AUMENTA al aumentar la temperatura.

Protección contra sobrecorriente, autorestablebles.

Ejemplo práctico: En una placa madre, un NTC cerca de la CPU puede estar en serie o paralelo con resistencias fijas para crear un divisor de voltaje que informe al circuito integrado sobre la temperatura. Si la CPU se calienta, la resistencia del NTC baja, cambia el voltaje del divisor y el sistema puede activar el ventilador o apagarse para evitar daños.

4. Formas Físicas y Códigos SMD en Placas

El tamaño físico de una resistencia SMD (Surface Mount Device) está directamente relacionado con la potencia (vatios) que puede disipar sin quemarse. A más corriente esperada, mayor tamaño.

Tamaños Comunes en Portátiles/Automotriz:

  • 0402, 0603, 0805, 1206 (los números indican dimensiones en milésimas de pulgada: 04=0.04", 02=0.02").

  • Regla de oro para reparación: Se puede reemplazar una resistencia por otra del mismo valor y tolerancia, con tamaño igual o MAYOR (nunca menor). Un tamaño mayor disipa mejor el calor.

Cómo Leer el Valor en los Esquemas y Placas:

  1. Código de 3 Dígitos (Norma EIA-96 menos común, EIA-24 más común):

    • Ejemplo: 103.

    • Lectura: Los dos primeros dígitos son cifras significativas, el tercero es el número de ceros.

    • Cálculo: 10 + 3 ceros = 10,000 Ω = 10 kΩ.

  2. Letras Multiplicadoras:

    • R = Punto decimal para Ohmios. Ej: 4R7 = 4.7 Ω.

    • K = Kilo, multiplica por 1,000. Ej: 2K2 = 2.2 kΩ = 2200 Ω.

    • M = Mega, multiplica por 1,000,000. Ej: 1M5 = 1.5 MΩ = 1,500,000 Ω.

  3. Tolerancia:

    • Es el margen de error permitido en el valor nominal.

    • Crítico en divisores de tensión precisos. Ej: ±1% es más preciso que ±5%.

    • En reparación: Siempre reemplazar con la misma tolerancia o mejor (más precisa).

5. Conexiones de Resistencias: Serie y Paralelo

Para analizar circuitos, a menudo necesitamos calcular la Resistencia Equivalente (Req), que es el valor único que reemplazaría a un conjunto de resistencias.

Conexión

Esquema

Fórmula

Explicación / Analogía

SERIE

[R1]--[R2]--[R3]

Req = R1 + R2 + R3 + ...

Los electrones pasan por todos los obstáculos uno tras otro. Como pasar por tres peajes seguidos en una carretera. La resistencia total es la suma.

PARALELO

R1

---[R2]---

---[R3]---

1/Req = 1/R1 + 1/R2 + 1/R3

Para DOS resistencias:

Req = (R1 * R2) / (R1 + R2)

Para N IGUALES:

Req = Valor / N

Los electrones se dividen en varios caminos. Como abrir varios carriles adicionales en una autopista. La resistencia total siempre es MENOR que la más pequeña del grupo.

¿Por qué usar varias en paralelo? Para aumentar la potencia total disipada (se suman los vatios) y distribuir el calor en la placa, evitando puntos calientes.

6. Medición Práctica con Multímetro

Procedimiento para medir una resistencia:

  1. Extraer de la placa (Regla General): Para evitar mediciones falsas por componentes en paralelo. Excepción: resistencias de valor muy bajo (Ω) a menudo se pueden medir in situ.

  2. Configurar el Multímetro:

    • Seleccionar la función Ohmios (Ω).

    • Conectar puntas: Negra (COM), Roja (Ω/V...).

    • Si no es autorrango: Elegir un rango superior al valor esperado.

  3. Medir: Colocar las puntas en los extremos de la resistencia sin polaridad.

  4. Interpretar Resultados:

    • Valor dentro de la tolerancia: Componente bueno.

    • OL o 1 (sobre-escala): Resistencia ABIERTA (infinito Ω). Averiada.

    • Valor muy diferente al esperado: Desvalorizada. Averiada.

    • Valor inestable (fluctúa): Resistencia quemada/intermitente. Averiada. Muy común después de sobrecalentamientos.

Diagrama Conceptual / Mapa Mental

text

                           RESISTENCIA ELÉCTRICA (R)

                                    |

                  "Oposición al flujo de electrones" - Unidad: Ohmio (Ω)

                                    |

        .-----------------------------------------------------------------------.

        |                               |                                       |

    FIJAS                            VARIABLES                          EN CIRCUITO

    (Tamaño SMD -> Potencia)        (Termistores)                          |

        |                               |                              .-----------.

0402, 0603, 0805...                .---------.                    Serie (Rtotal = ΣR)

Lectura: 103=10kΩ, 4R7=4.7Ω        |    |    |                 y/o

Tolerancia: ±1%, ±5% (¡CRÍTICA!)   NTC  |   PTC                Paralelo (1/Rtotal = Σ1/R)

                                    |    |    |                    |

                            R ↓ con T°   R ↑ con T°          Para análisis y reparación

                                    |

                            Sensado térmico, protección


Analogías para Memorizar

  1. Agua en una Tubería: La resistencia es como un estrechamiento en la tubería. A mayor resistencia (más estrecho), menos agua (corriente) pasa para la misma presión (voltaje).

  2. Peajes en la Carretera (Serie): Cada resistencia es un peaje. Ir de A a B pasando por 3 peajes es más difícil (más resistencia total) que con uno solo.

  3. Carriles Extra (Paralelo): Añadir más carriles (resistencias en paralelo) facilita el tráfico (disminuye la resistencia total al flujo de coches/electrones).

  4. Termistor NTC como Sensor de Fiebre: Imagina un material que se vuelve más "transpirable" (menos resistencia) cuando tiene fiebre (más temperatura). Así detecta el circuito que algo se está calentando.

Cuestionario de Evaluación

1. Un resistor marcado como "4K7 J" en un esquema tiene un valor de:
a) 47 Ω
b) 470 Ω
c) 4.7 Ω
d) 4.7 kΩ (4700 Ω)

2. Encuentra en un esquema una resistencia "R301" con valor "101". Su valor real es:
a) 101 Ω
b) 100 Ω
c) 101 kΩ
d) 1000 Ω

3. Mides una resistencia de 1 kΩ ±5% fuera del circuito. ¿Qué lectura del multímetro la consideraría BUENA?
a) 0 Ω
b) 1500 Ω
c) 1020 Ω
d) 800 Ω (está un 20% por debajo, fuera de tolerancia)

4. Tienes dos resistencias de 100 Ω conectadas en paralelo. La resistencia equivalente es:
a) 200 Ω
b) 50 Ω
c) 100 Ω
d) 10 Ω

5. Un termistor que se usa para proteger un circuito de sobretemperatura y que aumenta su resistencia con el calor es un:
a) LDR
b) PTC
c) NTC
d) Varistor

6. Al reparar, encuentras una resistencia física muy pequeña (0402) quemada. Puedes reemplazarla por:
a) Una del mismo valor pero tamaño 1206 (mayor).
b) Una del mismo valor y tamaño 0402.
c) Una de valor ligeramente mayor, tamaño 0402.
d) Tanto a) como b) son correctas si mantienen valor y tolerancia.

7. Al medir una resistencia SMD en la placa (sin desoldar), el multímetro marca 0 Ω. Lo más probable es:
a) La resistencia está bien, es de valor cero.
b) La resistencia está abierta.
c) Hay un cortocircuito en paralelo con ella en el circuito.
d) El multímetro está dañado.

8. La principal función de conectar varias resistencias idénticas en paralelo (ej: tres de 1kΩ) en lugar de una sola (ej: una de 330Ω) es:
a) Disminuir el costo.
b) Ocupar más espacio en la placa.
c) Aumentar la capacidad de disipación de potencia (vatios).
d) Hacer el circuito más complejo.

9. Un divisor de voltaje muy preciso usa resistencias con tolerancia del 1%. Si una falla, es crucial reemplazarla con otra:
a) Del mismo valor, pero tolerancia del 5% es aceptable.
b) Del mismo valor Y misma tolerancia (1%) o mejor.
c) De un valor 10% mayor para compensar.
d) Cualquiera mientras sea del mismo color.

10. (Caso práctico) En un regulador de voltaje, la resistencia de ajuste (feedback) es de 10kΩ ±1% y se quemó. En tu stock tienes una de 10kΩ ±5% y otra de 9.8kΩ ±1%. ¿Cuál usarías?
a) La de 10kΩ ±5%, porque el valor es exacto.
b) La de 9.8kΩ ±1%, porque la precisión (tolerancia) es más crítica en ese punto del circuito.
c) Ambas son igualmente malas, debo conseguir una exacta.
d) Pondría las dos en paralelo para obtener 10kΩ.

Respuestas Correctas: 1-d, 2-b, 3-c, 4-b, 5-b, 6-d, 7-c, 8-c, 9-b, 10-b.



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