Qué es una resistencia | Unidades de resistividad y resistencia

Qué es una resistencia | Unidades de resistividad y resistencia

¿Qué es la resistencia?

La resistencia es un componente básico que se utiliza en todos los circuitos electrónicos. Es un elemento pasivo que resiste el flujo de electrones. Por lo tanto, solo permite que cierta cantidad de corriente lo atraviese. La corriente restante se convierte en calor.

El principio de funcionamiento de la bombilla es que la electricidad pasa a través del filamento generalmente tungsteno, que es una resistencia. La energía se convierte y libera como luz y calor.

Símbolos de resistencias

Generalmente hay dos estándares que se usan para denotar el símbolo de una resistencia, a saber, el Instituto de Ingenieros Eléctricos y Electrónicos (IEEE) y las Comisiones Electro Técnicas Internacionales (IEC).

El símbolo IEEE de la resistencia es una línea en zigzag como se muestra en la figura siguiente.

Figura 2: Símbolo de la resistencia

Resistor IEEE Symbol

El símbolo IEC

 

Símbolo IEC de la resistencia

¿Por qué se usa una resistencia en un circuito?

Déjenos dar un ejemplo para responder a esta pregunta.

  • Considere un LED conectado a una batería de 9V. Suponga que la corriente de avance del LED es de 3 mA.
  • Si se conecta una resistencia entre el Led y la batería, el Led se iluminará.
  • Si no hay resistencia entre el LED y la batería, Led brillará pero después de un tiempo se calienta enormemente. Esto se debe a que pasa más corriente (& gt; 30 mA) a través del LED.
  • Por lo tanto, la resistencia es necesaria para controlar el flujo de corriente.
  • La resistencia utilizada en el circuito puede usarse para muchos propósitos Por ejemplo, para ajustar los niveles de voltaje, para proporcionar un sesgo a los componentes activos, para dividir los niveles de voltaje, etc.

¿De qué está hecha una resistencia?

  • Las resistencias están hechas de varillas de cerámica recubiertas con un metal u óxidos de metal.
  • Este recubrimiento determina el valor de resistencia de la resistencia.
  • Si el recubrimiento es más grueso, menor es el valor de resistencia de la resistencia.

¿Qué es la resistencia?

  • La resistencia es la propiedad de la resistencia para oponerse a la corriente. Vamos a entender esto claramente.
  • En general, los materiales se dividen como conductores y aislantes.
  • Los conductores permiten que la corriente fluya a través de ellos, ya que tienen electrones libres.
  • Los aisladores no tienen electrones y se oponen al movimiento libre de electrones en ellos. Esta fuerza opuesta es la resistencia.
  • Se hacen diferentes tipos de resistencias con diferentes composiciones.

Así la resistencia puede se define como la fuerza de oposición ofrecida por el material al flujo de corriente.

¿Cómo se calcula la resistencia?

Se puede describir el mecanismo del flujo de energía a través de un conductor de la siguiente manera

En presencia de una fuente activa, los elementos pasivos como las resistencias siempre absorberán energía y las corrientes a través de ellas siempre fluirán de un potencial más alto a un potencial más bajo.

Si La misma diferencia de potencial se aplica entre los extremos de dos conductores diferentes pero geométricamente similares, como varillas de cobre y de vidrio, que da como resultado diferentes corrientes. Esta característica del conductor que da como resultado diferentes corrientes es su resistencia eléctrica.

La definición de resistencia se puede derivar de la ley de Ohm en su forma de teoría electromagnética o forma de continuo

J = σ E -1

Aquí σ es la conductividad del material, es decir, el conductor.

E es el campo eléctrico desarrollado a lo largo del conductor debido al flujo de energía eléctrica a través del conductor. Si ‘V’ es la caída de tensión en el conductor y ‘L’ es la longitud física del conductor, entonces

E = V / L-2

La densidad de corriente J se produce dentro del conductor debido al flujo de energía eléctrica a través del conductor. Si ‘I’ es la corriente que fluye a través del conductor y ‘A’ es el área de la sección transversal del conductor, entonces según la definición de densidad de corriente

J = I / A -3

Ahora combinando las ecuaciones 1, 2 y 3

I / A = σ V / L

V = (L / Aσ) I-4

El término entre paréntesis es constante y permítanos denotarlo por ‘R’.

∴V = RI

Esta es la forma de la ley de Ohm en el análisis de circuitos.

Según la definición de la ley de Ohm, la corriente que fluye a través de un conductor es directamente proporcional a la diferencia de potencial aplicada.

I α V </ p>

La constante proporcional se llama parámetro de resistencia del conductor R.

∴I = V / R

R = V / I

La resistencia de un conductor, entre sus dos puntos se determina, por aplicando una diferencia de potencial V entre esos dos puntos y midiendo la corriente I.

La unidad de resistencia es Voltios por amperio y recibe el nombre de Ohm (Ω).

∴ 1Ω = 1 voltio por amperio = 1 V / A.

De cálculos anteriores

V = (L / Aσ) I

∴ R = L / (A σ) I

σ es la conductividad del conductor que es la medida de la capacidad del conductor para conducir la corriente eléctrica.

1 / σ es el recíproco de la conductividad eléctrica llamada resistividad eléctrica denotada por el símbolo ρ (rho).

La resistividad es la medida de la capacidad de un conductor para resistir el flujo de corriente eléctrica.

∴ Resistencia de un material α resistividad del material.

R = ρL / A Ω

La resistencia de un conductor se puede definir como la oposición del conductor a t El flujo de corriente a través de él.

La resistencia es una propiedad de un objeto como conductor. La resistividad es una propiedad de un material del que está hecho el objeto.

El valor de resistencia de una resistencia dada se puede leer a partir del código de color de la resistencia que se le da.

¿Cuál es la potencia? clasificación de una resistencia?

La potencia nominal de una resistencia es el valor máximo de potencia (combinación de tensión y corriente) que puede resistir una resistencia. Si la potencia de entrada de la resistencia es mayor que este valor, la resistencia puede La clasificación de potencia de una resistencia también se denomina potencia.

Las resistencias tienen un amplio rango de potencias de 1/8 a 1 vatio. Las resistencias con más de 1 vatio se denominan resistencias de potencia.

VI Características de un resistor

VI Las características de un resistor son la relación entre los voltajes aplicados y la corriente que fluye a través de él.

De la ley de Ohm, sabemos que cuando el voltaje aplicado a través de la resistencia aumenta, la corriente que fluye a través de ella también aumenta, es decir, la tensión aplicada es directamente proporcional a la corriente.

Las especificaciones anteriores son válidas en caso de resistencia pura, es decir, resistencia ideal y la temperatura es constante. En condiciones prácticas, estos valores pueden variar dependiendo del entorno operativo y las características pueden ser diferentes de los valores lineales ideales.

Variación de resistencia con temperatura

  • Como la temperatura del entorno aumenta la resistencia de los cambios de material.
  • El motivo de este cambio no se debe a las variaciones en las dimensiones del material, sino más bien al cambio en la resistividad del material.
  • Cuando hay un aumento en la temperatura, el calor causará una vibración atómica y estas vibraciones causarán una colisión entre los electrones libres y los electrones en las capas internas del átomo.
  • Estas colisiones usará la energía de electrones libres. Si se producen más colisiones, se utiliza más energía de electrón libre y aumenta la resistencia al flujo de corriente. Este es el caso de los conductores.
  • En el caso de los aislantes, la resistencia disminuye con el aumento de la temperatura.
  • La razón es la cantidad de electrones libres que se liberan de su etapa cautiva.
  • En términos matemáticos, un cambio fraccionario en la resistencia es directamente proporcional al cambio en la temperatura.

En términos matemáticos, un cambio fraccionario en la resistencia es directamente proporcional al cambio en la temperatura.

ΔR / R0αΔT

Donde ΔR es el pequeño cambio en la resistencia

ΔR = R-R0

R es resistencia a la temperatura T

R0 es resistencia a la temperatura T0

Δ T es un cambio en la temperatura

ΔT = T-T0

Si denotamos el propor constante de ionalidad en la ecuación anterior como alfa (α)

Luego ΔR / R0 = αΔT

Donde α es el coeficiente de temperatura de la resistencia.

El coeficiente de temperatura de resistencia se utiliza para describir el cambio relativo en la resistencia en asociación con el cambio en la temperatura.

Si el cambio en la temperatura es pequeño, entonces la ecuación anterior se puede escribir como

R = R0 [1 + α (T-T0)] 

Si la resistencia aumenta con el aumento de la temperatura, entonces se dice que el material tiene un coeficiente de temperatura positivo. Estos materiales son conductores.

Si la resistencia disminuye con el aumento de la temperatura, entonces se dice que el material tiene un coeficiente de temperatura negativo. Estos materiales son aislantes.

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