La definición de resistencia indica que es un componente básico que se encuentra en todos los aparatos eléctricos. La resistencia es un componente eléctrico pasivo de dos terminales. Según su definición, la resistencia se utiliza para limitar el paso de corriente eléctrica en un circuito. Echemos un vistazo más de cerca a qué es una resistencia de carbono, sus componentes y sus aplicaciones en esta publicación.
Una forma fija de una resistencia es una resistencia de carbono. La resistencia existe desde hace más de un siglo. Inicialmente, las resistencias se fabricaban sin recubrimiento. Las resistencias de composición de carbono y envueltas en alambre eran los únicos tipos de resistencias disponibles.
Las resistencias de carbono son resistencias compuestas de pequeños fragmentos de carbono con un aglutinante en forma cilíndrica y horneados con terminal de plomo en el otro extremo.
La mayor parte de estas resistencias de composición de carbono están construidas con películas de metal o carbono sobre un soporte cerámico y se utilizan con frecuencia en circuitos eléctricos. El beneficio más importante de la resistencia de carbón es su capacidad para soportar pulsos de alta energía. Todo el cuerpo de la resistencia de carbono transporta la energía de la corriente eléctrica que la atraviesa. La resistencia de carbono viene en una variedad de tamaños físicos con límites de disipación de potencia que van desde 1 vatio hasta 1/8 vatio.
¿Qué es una resistencia de carbono?
Para hacer la resistencia, se utilizan una variedad de metales y aleaciones, que incluyen nicromo, latón, platino y tungsteno. Sin embargo, en comparación con las resistencias de carbono, la mayoría de estos metales tienen una resistencia eléctrica baja, ya que es difícil crear una resistencia alta sin que la resistencia sea voluminosa. Se sabe que la resistencia es exactamente proporcional al producto de la longitud y la resistividad de la resistencia.
Las resistencias de carbono se usan comúnmente para calibrar la resistencia porque pueden dar un valor de resistencia de alta precisión. Son económicos, pequeños y pueden instalarse directamente en placas de circuito, como las que se usan en tabletas, teléfonos inteligentes y CPU de computadoras portátiles. Los alambres de metal son más caros de fabricar que los de carbono, que es accesible en grandes cantidades, por lo que se eligen por todas estas razones prácticas.
Símbolo de resistencia de carbono
El símbolo más utilizado para una resistencia en los diseños de circuitos eléctricos y electrónicos es una línea en zig-zag, con el valor de su resistencia indicado por los ohmios. Las resistencias fijas suelen tener un solo valor de resistencia. Por otro lado, las resistencias variables pueden tener un número ilimitado de resistencias que van desde cero hasta su valor máximo.
Partes de una resistencia de carbono
Aunque las resistencias de carbón pueden estar hechas de varios materiales, algunos de los componentes de la resistencia de carbón se enumeran a continuación.
- Núcleo de cerámica
- Tapa de níquel
- película de carbono
- Guiar
- Capa protectora de epoxi
La estructura interna de la resistencia de carbono se ve en el siguiente diagrama.
El método de deposición se utiliza para fabricar las resistencias de carbono. La capa de carbono se coloca sobre el cuerpo cerámico de la resistencia en este procedimiento. Debido a que la película de carbón inhibe el flujo de corriente, es un componente esencial de la resistencia. Los hidrocarburos como el metano y el benceno se rompen a una temperatura alta de 1000°C. El grafito puro (carbono) se utiliza para la distribución sobre el cuerpo cerámico y el molde cerámico funciona como aislante contra las altas temperaturas o la electricidad.
Debido al revestimiento de carbono, la resistencia puede tolerar la electricidad sin dañarse. La forma helicoidal de la hoja de carbón ayuda en la resistencia precisa de esta resistencia de carbón. La disminución de la anchura y el aumento de la longitud también mejora la eficacia de la resistencia. También se da un recubrimiento de epoxi para la protección de la resistencia. Como se indica en el diagrama, se usa metal para la parte final, mientras que cobre se usa para los cables de conexión, que se unen a los extremos metálicos.
Trabajo de resistencias de carbono
Al construir un circuito eléctrico o electrónico para un determinado propósito, se debe inducir la cantidad exacta de resistencia en la placa de circuito. Se logra mediante el uso de resistencias de carbono, que son componentes pequeños. Estos componentes son un pequeño paquete de resistencia que se conecta al circuito para limitar el flujo de corriente en una cantidad específica.
El carbono se deposita sobre un núcleo de cerámica en la resistencia de carbono. El carbón depositado se graba en espiral, lo que lo transforma en un alambre enrollado sobre un núcleo cerámico. El paso, el diámetro y la longitud de la espiral de carbono varían según la resistencia requerida. Las tapas de níquel están conectadas a ambos extremos del núcleo para garantizar que el carbono y el plomo hagan un contacto excelente.
Para el aislamiento eléctrico, los conductores se sueldan a las tapas de níquel y toda la resistencia se recubre con laca. Las tapas de metal funcionan como disipadores de calor para pequeñas resistencias necesarias para pequeñas corrientes, llevándose el calor perdido por la resistencia. Un disipador de calor de metal se conecta por separado para mayores necesidades de corriente para eliminar el exceso de calor y evitar que la resistencia se queme.
Usos de las resistencias de carbono
Las siguientes son algunas de las aplicaciones de las resistencias de carbono:
- Debido a la capacidad de la resistencia de carbono para soportar pulsos de alta energía a pesar de su pequeño tamaño, puede emplearse en una variedad de aplicaciones en la vida cotidiana.
- La resistencia puede soportar temperaturas de hasta 350°C y voltajes de hasta 15KV.
- La fuente de alimentación de los rayos X, los sistemas de radar y los láseres utilizan una resistencia de carbono.
- También se utiliza en desfibriladores médicos y otros equipos de medición delicados conectados al paciente que deben protegerse de pulsos de alta energía.
Ventajas/Desventajas de las resistencias de carbono
- La capacidad de la resistencia de carbono para tolerar pulsos de alta energía es una de sus ventajas más importantes.
- Cuando la corriente pasa por una resistencia de carbono, todo el cuerpo conduce la energía.
- Las resistencias de carbono son menos costosas de fabricar y tienen mayor resistencia que las resistencias de alambre bobinado.
- Una gran desventaja de una resistencia de carbono es su gran coeficiente negativo de resistencia, lo que hace que la resistencia varíe rápidamente cuando cambia la temperatura. La resistencia de la resistencia se reduce a medida que aumenta la temperatura.
Problemas de muestra
Problema 1: Definir termistores y su uso.
Solución:
Un termistor es un termómetro de resistencia o una resistencia con resistencia dependiente de la temperatura. El nombre se deriva de las palabras «térmica» y «resistencia». Está formado por rusts metálicos que han sido triturados en una cuenta, disco o forma cilíndrica antes de ser encerrados en una sustancia impermeable como epoxi o vidrio. El uso de un termistor es convertir el voltaje eléctrico de la temperatura.
Problema 2: Definir Reóstato y su uso.
Solución:
Un reóstato es una resistencia variable que regula el flujo de corriente. Pueden cambiar la resistencia de un circuito sin romperlo. Un reóstato se puede utilizar como una resistencia variable o un divisor de potencial, entre otras cosas.
Problema 3: ¿Cuál es el valor de tolerancia de la resistencia del color dorado y plateado?
Solución:
La tolerancia se refiere al porcentaje de imprecisión en la resistencia de una resistencia, o en qué medida la resistencia real medida de una resistencia difiere de la resistencia declarada. El valor de tolerancia para una resistencia de color dorado es del 5 %, mientras que el valor de tolerancia para una resistencia de cinta plateada es de ±10 %.
Problema 4: ¿Cuál es el valor de la resistencia con bandas de color marrón, negro y rojo?
Solución:
La codificación de colores de la resistencia emplea bandas de colores para identificar fácilmente el valor resistivo y el porcentaje de tolerancia de una resistencia, y el tamaño físico de la resistencia indica su potencia nominal. La resistencia con las bandas de color marrón, negro y rojo tiene un valor de 1000 ohmios.
Problema 5: ¿Qué es una resistencia de carbono?
Solución:
La resistencia de carbono es una resistencia compuesta de pequeños fragmentos de carbono con un aglutinante en forma cilíndrica y horneado con un terminal de plomo en el otro extremo. El núcleo de cerámica, la tapa de níquel, la película de carbono, el plomo y la capa protectora de epoxi son las partes de una resistencia de carbono.