Electrónica Analógica

LA LEY DE OHM 

La ley de Ohm dice que la intensidad que circula entre dos puntos de un circuito eléctrico es proporcional a la tensión eléctrica entre dichos puntos. Esta constante es la conductancia eléctrica, que es lo contrario a la resistencia eléctrica.

La intensidad de corriente que circula por un circuito dado, es directamente proporcional a la tensión aplicada e inversamente proporcional a la resistencia del mismo.

La ecuación matemática que describe esta relación es:

Donde, I es la corriente que pasa a través del objeto en amperios, V es la diferencia de potencial de las terminales del objeto en voltios, G es la conductancia en siemens y R es la resistencia en ohmios (Ω). Específicamente, la ley de Ohm dice que R en esta relación es constante, independientemente de la corriente.

Esta ley tiene el nombre del físico alemán Georg Ohm, que en un tratado publicado en 1827, halló valores de tensión y corriente que pasaba a través de unos circuitos eléctricos simples que contenían una gran cantidad de cables. Él presentó una ecuación un poco más compleja que la mencionada anteriormente para explicar sus resultados experimentales. La ecuación de arriba es la forma moderna de la ley de Ohm.

Esta ley se cumple para circuitos y tramos de circuitos pasivos que, o bien no tienen cargas inductivas ni capacitivas (únicamente tiene cargas resistivas), o bien han alcanzado un régimen permanente (véase también «Circuito RLC» y «Régimen transitorio (electrónica)»). También debe tenerse en cuenta que el valor de la resistencia de un conductor puede ser influido por la temperatura.

Ohmio: Se define a un ohmio como la resistencia eléctrica que existe entre dos puntos de un conductor, cuando una diferencia de potencial constante de 1 voltio aplicada entre estos dos puntos, produce, en dicho conductor, una corriente de intensidad de 1 amperio (cuando no haya fuerza electromotriz en el conductor). Se representa por la letra griega mayúscula Ω.

Amperio: El amperio (1 A) es la cantidad de corriente que existe cuando un número de electrones con una carga total de un culombio (1 C) se mueve a través de un área de sección transversal determinado, de un cable conductor, en un segundo (1 s).

Voltio: se define como la diferencia de potencial a lo largo de un conductor cuando una corriente de un amperio utiliza un vatio de potencia.

Resistencias

Se llama resistencia al componente electrónico diseñado para introducir una resistencia eléctrica determinada entre dos puntos de un circuito.

Es un material formado por carbón y otros elementos resistivos para disminuir la corriente que pasa. Se opone al paso de la corriente. La corriente máxima en un resistor viene condicionada por la máxima potencia que pueda disipar su cuerpo. Esta potencia se puede identificar visualmente a partir del diámetro sin que sea necesaria otra indicación. Los valores más comunes son 0,25 W, 0,5 W y 1 W.

INTERPRETACIÓN DEL CÓDIGO DE COLORES

Las resistencias llevan grabadas unas bandas de color que nos permiten identificar el valor óhmico que éstas poseen. Esto es cierto para resistencias de potencia pequeña (menor de 2 W.), ya que las de potencia mayor generalmente llevan su valor impreso con números sobre su cuerpo, tal como se ha comentado anteriormente. 

A la izquierda se muestra el método de codificación más difundido. En el cuerpo de la resistencia hay 4 anillos de color que, considerándolos a partir de un extremo y en dirección al centro, indican el valor óhmico de este componente.

El número que corresponde al primer color indica la primera cifra, el segundo color la segunda cifra y el tercer color indica el número de ceros que siguen a la cifra obtenida, con lo que se tiene el valor efectivo de la resistencia. El cuarto anillo, o su ausencia.

Podemos ver que la resistencia de la izquierda tiene los colores amarillo-violeta-naranja-oro (hemos intentado que los colores queden representados lo mejor posible en el dibujo), de forma que según la tabla de abajo podríamos decir que tiene un valor de: 4-7-3ceros, con una tolerancia del 5%, o sea, 47000Ω ó 47 KΩ. La tolerancia indica que el valor real estará entre 44650 Ω y 49350 Ω (47 KΩ±5%).

La resistencia de la derecha, por su parte, tiene una banda más de color y es que se trata de una resistencia de precisión. Esto además es corroborado por el color de la banda de tolerancia, que al ser de color rojo indica que es una resistencia del 2%. Éstas tienen tres cifras significativas (al contrario que las anteriores, que tenían 2) y los colores son marrón-verde-amarillo-naranja, de forma que según la tabla de abajo podríamos decir que tiene un valor de: 1-5-4-4ceros, con una tolerancia del 2%, o sea, 1540000 Ω ó 1540 KΩ ó 1.54 MΩ. La tolerancia indica que el valor real estará entre 1509.2 KΩ y 1570.8 KΩ (1.54 MΩ±2%).

por último, comentar que una precisión del 2% se considera como muy buena, aunque en la mayoría de los circuitos usaremos resistencias del 5%, que son las más corrientes. 

Se debe tener la precaución de no leer los códigos al revés. Estas lecturas suelen dar unos valores incoherentes. 

VALORES NORMALIZADOS DE LAS RESISTENCIAS:

LA PLACA PROTOBOARD

Las placas protoboard se utilizan en Electrónica para ensayar circuitos en la fase de diseño, antes de construirlos de forma definitiva. Nos permite detectar errores de diseño, probar diferentes componentes, etc.

La placa está constituida por una matriz de agujeritos donde se pueden insertar, por simple presión, los terminales de los componentes, los cuales quedan pinzados. Estos agujeritos tienen uniones eléctricas por la parte interior de la placa, de forma que los componentes que insertemos en dos agujeritos unidos eléctricamente por la parte interior es como si los conectáramos entre sí.

Las formas de las placas protoboard pueden ser muy diversas. Los agujeros están agrupados en columnas de a 5, los cuales están unidos por la parte interior. Hay dos bloques de columnas de 5 agujeros. En cada bloque, las columnas de agujeros están numeradas, y cada fila suele estar designada por una letra, para facilitar la identificación de cada agujero. Además, hay una o dos filas situadas en la parte inferior y en la parte superior de la placa, que se suelen utilizar para conectar los dos polos de la fuente de tensión que alimenta el circuito. Todos los agujeros de cada una de estas filas están unidos entre sí.

La separación entre los agujeritos es estándar, coincidiendo con la que se toma como patrón para disponer los terminales de la mayoría de componentes electrónicos de terminales cortos, como los circuitos integrados, relés, etc. Los componentes electrónicos con terminales largos, que pueden separarse más o menos, pueden insertarse más fácilmente porque no hay que respectar distancias fijas entre los agujeritos de inserción. Esto implica que a la hora de posicionar los componentes en la placa, siempre hay que empezar por los componentes con terminales cortos (y de posición fija) pues al no poder modificar las posiciones de dichos terminales son lo que más problemas pueden dar para colocarlos. Los componentes con terminales largos, como las resistencias, diodos, etc, al poder estirar más o menos dichos terminales pueden colocarse sin problemas posteriormente.

De todas formas, por bien que distribuyamos los componentes, será inevitable tener que hacer conexiones por el exterior. Para ello se utilizan trocitos de cable rígido del grosor adecuado para que queden pinzados en la placa. El grosor de los cables de unión utilizados y los terminales de los componentes deben ser adecuados: ni tan gruesos que no entren en los agujeritos ni tan delgados que no queden bien pinzados y provoquen un mal contacto.