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Medición e Instrumentación

Código de colores de resistores y medición de resistencia

LABORATORIO DE ELECTRÓNICA

Práctica 1

PRACTICA 1

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Medición e Instrumentación OBJETIVOS 1. Determinar el valor de los resistores a partir de su código de colores. 2. Medir resistores de diferentes valores. 3. Medir un resistor con las diversas escalas de resistencia de un óhmetro. 4. Medir la resistencia a través de cada combinación de dos de las tres terminales de un potenciómetro y observar el cambio de resistencia cuando se gira un eje del potenciómetro. INFORMACIÓN BÁSICA Código de Colores El ohm es la unidad de resistencia y se representa por el símbolo  (la letra griega omega). Los valores de resistencia se indican con un código estándar de colores que han adoptado los fabricantes. Este código emplea bandas de color en el cuerpo del resistor. Los colores y sus valores numéricos se especifican en la tabla 1. Este código se usa para resistores de 1/ 8W ,1/ 4W ,1/ 2W ,1W y 2W . Tabla 1. Código de colores de los resistores Color

1

Cifra significativa1

Núm. De ceros

Tolerancia

% de

(primera y

(Multiplicador

porcentual

confiabilidad

segunda bandas)

tercera banda)

(cuarta banda)

(quinta banda)

Negro

0

0

___

___

Café

1

1(101 )

___

1

Rojo

2

2(102 )

___

0.1

Anaranjado

3

3(103 )

___

0.01

Amarillo

4

4(104 )

___

0.001

Verde

5

5(105 )

___

___

Azul

6

6(106 )

___

___

Violeta

7

7(107 )

___

___

Gris

8

8(108 )

___

___

Blanco

9

9(109 )

___

___

Código de cinco bandas del MILSTD

Práctica 1

Página 2


Medición e Instrumentación Dorado

___

(0.1 o 101 )

5

___

Plateado

___

(0.01 o 102 )

10

___

Sin color

___

___

20

___

La figura 1 muestra el resistor básico. El código de colores estándar consta de cuatro bandas en torno al cuerpo del resistor. El color de la primera banda indica la primera cifra significativa del valor de la resistencia y el de la segunda banda, la segunda cifra significativa. El color de la tercera banda se refiere al número de ceros que siguen a las dos primeras cifras significativas. Si la tercera banda es dorada o plateada, el valor de la resistencia es menor de 10 . Para resistores de menos de

10 , la tercera banda indica una fracción de las primeras dos cifras significativas: 

Una banda dorada indica que la resistencia es 1/10 del valor de las dos primeras cifras.

Una banda plateada significa que la resistencia es 1/100 del valor de las dos primeras cifras.

Figura 1. Código de colores de un resistor La cuarta banda indica la tolerancia porcentual de la resistencia. Esta tolerancia es la cantidad que puede variar la resistencia del valor que indica el código de colores. Como los resistores se producen en serie, las variaciones en los materiales afectaran su resistencia real. Muchos circuitos pueden seguir funcionando como se diseñaron, aun si los resistores del circuito no tienen el valor preciso especificado. Práctica 1

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Medición e Instrumentación Las tolerancias suelen darse como más o menos el valor nominal o del código de colores. Los resistores de alta precisión tienen cinco bandas. Las primeras tres denotan las tres primeras cifras significativas de la resistencia; la cuarta banda, el número de ceros; la quinta es la tolerancia porcentual. Las tolerancias porcentuales para estos resistores son:

Cafe  1% Rojo  2% Verde  0.5% Azul  0.25% Violeta  0.1% Los resistores fabricados con especificaciones militares (MILSTD) también presentan una quinta banda, que se utiliza para indicar la confiabilidad. El número denota el porcentaje de piezas defectuosas por 1 000 horas de operación. La tabla 2 incluye ejemplos de resistores con código de colores. Tabla 2. Ejemplos de resistores con código de colores Primera

Segunda

Tercera

Cuarta

Valor del Resistor

Intervalo

banda

Banda

Banda

Banda

resistencia 

Tolerancia

de

porcentual Anaranjado

Anaranjado

Café

Sin Color

330

20

264-396

Gris

Rojo

Dorado

Plateado

8.2

10

7.4-9.0

Amarillo

Violeta

Verde

Dorado

4.7 M

5

4,465M-4,935 M

Anaranjado

Blanco

Anaranjado

Dorado

39 k

5

37.1k – 41 k

Verde

Azul

Café

Sin Color

560

20

448 – 672

Rojo

Rojo

Amarillo

Plateado

220 k

10

198 k – 242 k

Café

Verde

Dorado

Dorado

1.5

5

1.43 – 1.58

Azul

Gris

Verde

Sin Color

6.8 M

20

5.44 M – 8.16 M

Verde

Negro

Plateado

Dorado

0.5

5

0.475 – 0.525

Los resistores de alambre devanado de alta disipación de potencia no suelen tener el código de colores, pero si los valores de resistencia y de disipación nominales impresos en el cuerpo del resistor.

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la


Medición e Instrumentación Para no escribir todos los ceros en resistores de alto valor, se utilizan las abreviaturas métricas: k (para 1000) y M (para 1 000 000). Por ejemplo,  

33000 pueden escribirse como 33k 1200000 pueden escribirse como 1.2M

En muchas ocasiones de las tarjetas de circuitos electrónicos se usan resistores integrados. Uno de ellos se ilustra en la figura 2. Estos resistores son componentes de montaje superficial, a diferencia de las terminales axiales para agujero interfacial. El valor de la resistencia en un resistor integrado se determina por un numero o tres o cuatro dígitos impreso en su cuerpo.

Figura 2. Resistor integrado con codificación numérica.

Resistores Variables

Además de los resistores de valor fijo, en electrónica se usan en gran medida resistores variables. Los dos tipos de resistores variables son el reóstato y el potenciómetro. Los controles de volumen que se usan en los radios y los controles de balance y tono de los receptores estereofónicos son ejemplos típicos de potenciómetros. En esencia, un reóstato es un dispositivo de dos terminales; su símbolo aparece en la figura 3. Los puntos A y B se conectan al circuito. Un reóstato tiene un valor Práctica 1

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Medición e Instrumentación máximo de resistencia, especificado por el fabricante, y un valor mínimo en general, de 0 . La flecha de la figura 3 indica un medio mecánico de ajuste del reóstato que permite que la resistencia medida entre A y B se pueda ajustar a cualquier valor intermedio dentro del intervalo de variación.

Figura 3. Un reóstato es un resistor variable con dos terminales

El símbolo de un potenciómetro (figura 4) muestra que este es un dispositivo de tres terminales; la resistencia entre los puntos A y B es fija, y el punto C es la terminal móvil del potenciómetro. Esta terminal es un contacto metálico que se desliza sobre la superficie no aislada del elemento de resistencia. La porción del material de resistencia entre el punto de contacto y uno de los extremos terminales determina la resistencia entre estos dos puntos. Así cuando más larga sea la superficie entre los puntos A y C mayor será la resistencia entres esos dos puntos. En otras palabras la resistencia A y C varia con la longitud del elemento incluido entre A y C, lo mismo se cumple para B y C. La resistencia RAC

de A a C más la resistencia RCB

de C a B constituyen la

resistencia fija de RAB del potenciómetro. La acción de la terminal móvil es entonces, incrementar la resistencia entre C y uno de los extremos de la terminales, y al mismo tiempo reducir la resistencia entre C y el otro extremo, mientras que la suma de las dos resistencias, RAC y RCB , se mantiene constante. Un potenciómetro puede usarse como reóstato si la terminal móvil central y uno de los extremos terminales se conectan al circuito y al otro extremo terminal se deja Práctica 1

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Medición e Instrumentación desconectado. Otro método de conexión para convertir un potenciómetro en reóstato es conectar un alambre entre la terminal móvil y uno de sus terminales; por ejemplo, C se puede conectar con A. Así, B y C son las terminales del reóstato. (Cuando dos puntos de un circuito se conectan mediante un alambre de conexión, se dice que estos puntos están en cortocircuito).

Figura 4. Un potenciómetro es un resistor variable de tres terminales: a) símbolo esquemático, b) aspecto real y c) partes de un resistor variable.

Medición de Resistencia Un multímetro (llamado a menudo volt-ohm-miliamperímetro o VOM) permite medir diferentes magnitudes eléctricas. Cuando lo que se mide es la resistencia, el instrumento se llama óhmetro. Aunque casi todos los óhmetros tienen varias funciones y características de operación comunes, se debe recurrir al manual de operación del fabricante antes de emplear un instrumento con el que no se esté todo familiarizado. Para medir la resistencia el selector de funciones se pone en Ohms. Antes de hacer mediciones con un medidor electrónico, se deben ajustar los controles en Ohms y de cero de la escala, según las instrucciones del fabricante. Una vez hecho esto ya se pueden hacer pruebas de resistencia entre dos puntos, por ejemplo A y B, uno de los cables se conecta al punto A y el otro B. Así la medición en el multímetro se indicara en Ohms, el valor de la resistencia entre A y b. Si el medidor indica 0 , A Práctica 1

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Medición e Instrumentación y B están en cortocircuito o simplemente “en corto”. Si por el contrario, la lectura marcara error lo que indicara una lectura infinita en Ohms, A y B están en circuito abierto, es decir entre ambas hay una resistencia infinita. Los óhmetros digitales muestran en forma directa los valores de las resistencias. Estos medidores tienen escalas así como ajustes en Ohms bajos y Ohms altos. Los medidores digitales indican generalmente en la pantalla, presentando en forma intermitente la máxima lectura, si se sobrepasa la escala de medición. Por ejemplo, un medidor de 3 ½ dígitos despliega cuatro dígitos, cuya lectura máxima es 1999. Cuando la función de Ohms del medidor selecciona, inicialmente aparecerá en la pantalla aparecerá el 1999 intermitente, indicando que la lectura (en este caso infinita) sobrepasa la escala. Si los dos cables de prueba se tocan aparecerá una lectura estable 000. La forma de indicar que se sobrepasa la escala variará según el tipo de MMD. Algunos MMD mostraran un solo 1 u O.L. en el lado izquierdo de la pantalla. Como en los medidores analógicos, en los digitales en el ajuste del cero se deben seguir las instrucciones del fabricante. RESUMEN 1. La unidad de resistencia es el ohm 2. El cuerpo de un resistor fijo de carbón tiene un código de colores para especificar el valor de su resistencia, tolerancia y confiabilidad. 3. El código de colores consta de doce colores. Estos indican los valores de las cifras significativas de su resistencia, tolerancia y confiabilidad: la tabla 2 muestra el código de colores para resistores. 4. Los códigos de colores utilizan cuatro o cinco bandas. En el código de cuatro bandas: 

La primera banda es la primera cifra significativa de la resistencia.

La segunda banda es la segunda cifra significativa de la resistencia.

La tercera banda es el número de ceros (o multiplicador).

La cuarta banda es la tolerancia porcentual.

En el código de cinco bandas que se usa para resistores de alta precisión

Práctica 1

La primera banda es la primera cifra significativa de la resistencia.

La segunda banda es la segunda cifra significativa de la resistencia. Página 8


Medición e Instrumentación 

La tercera banda es la tercera cifra significativa de la resistencia.

La cuarta banda es el número de ceros ( o multiplicador)

La quinta banda es la tolerancia porcentual.

En el código de cinco bandas que se usa en electrónica militar (MLSTD) 

La primera banda es la primera cifra significativa de la resistencia.

La segunda banda es la segunda cifra significativa de la resistencia.

La tercera banda es el número de ceros (o multiplicador).

La cuarta banda es la tolerancia porcentual.

La quinta banda es la confiabilidad porcentual en defectos por cada 1000 piezas.

5. Los resistores de alambre devanado de alta disipación de potencia no tienen código de colores sino el valor de la resistencia y disipación impresos en el cuerpo del resistor. 6. Los resistores variables son de dos tipos: el reóstato y el potenciómetro. 7. Un reóstato es un dispositivo de dos terminales, entre las cuales puede hacerse variar la resistencia. 8. Un potenciómetro es un dispositivo de tres terminales. La resistencia entre las terminales extremas es fija. La resistencia entre cada terminal central y cualquiera de los extremos se puede variar. 9. Un óhmetro o la función de Ohms de un VOM o multímetro electrónico se usa para medir resistencia y continuidad. 10. La escala de un óhmetro analógico no es lineal 11. Los medidores digitales muestran en forma directa los valores de la resistencia e indican los valores que sobrepasan la escala con una lectura intermitente o algún otro tipo de indicación de sobrepaso.

Autoevaluación Para comprobar su aprendizaje responda el siguiente cuestionario 1. Para indicar el _________________ de un resistor de carbón se usa un código de colores.

Práctica 1

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Medición e Instrumentación 2. Si en la primera o en la segunda banda de un resistor aparece el color rojo, denota el número (cifra significativa) ___________________ 3. Si en la tercera banda de un resistor con código de colores de cuatro bandas aparece el amarillo, denota _________________ ceros. 4. Si el color ______________ aparece en la cuarta banda de un resistor con código de colores de cuatro bandas, indica un valor de tolerancia de 10%. 5. Un resistor codificado con café, negro, negro y dorado tiene un valor de _____________________  y una tolerancia de ______________ %. 6. (falso/verdadero) Para un resistor de alta disipación de potencia se utiliza el mismo código de colores que para de uno de baja disipación _____________________________. 7. Un potenciómetro tiene _____________ terminales. 8. La quinta banda de un resistor de MILSTD es de color rojo, lo cual significa que tiene una ________________ de 0.1%. 9. Un resistor de cuatro bandas, cuyo valor es de 120 y cuy tolerancia es de 20%, tiene el código de colores __________________________________. 10. Si un resistor mide infinito ohmios, se dice que está en circuito ___________________________________.

Procedimiento Material Necesario Instrumentos 

Multímetro digital (MMD) y volt-ohm-miliamperímetro (VOM).

Resistores 

10 valores de resistencia y tolerancias surtidas; 1/2W (con código de colores).

Potenciómetro de 10k

Otros 

Alrededor de 12 pulgadas de alambre de conexión

Cortadores de alambre

Práctica 1

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Medición e Instrumentación 1. El alumno traerá 10 resistores de diversos valores y tolerancias. Examine cada uno y determine sus resistencias y tolerancia según su código de color, el valor de la resistencia y la tolerancia en la tabla 3. 2. Ayúdese de los manuales de operación para el uso del multímetro digital para medir resistencias. Ajuste a cero el óhmetro. Con el valor codificado de la resistencia como guía, seleccione la escala adecuada y mida la resistencia de cada uno de los 10 resistores. Registre sus lecturas en “Valor medio” de la tabla 3. 3. Para cada valor de resistencia medido en el paso 2, calcule la precisión porcentual con la ecuación:

%Presición Porcentual =

Valor codificado - Valor medido 100 Valor codificado

Registre esa precisión porcentual en la tabla 3. 4. a) Mida y registre la resistencia de un pequeño tramo de alambre de conexión. R  _______________  b) Seleccione unos de los resistores del paso 1 y conecte el alambre del paso 4a) como se ilustra en la figura 5. Al conectar el alambre a las terminales del resistor, este queda en corto circuito. Mida la resistencia a través de la combinación del resistor y el alambre de conexión. R  ____________  .

Figura 5. Resistor puesto en cortocircuito mediante un tramo de alambre de conexión 5. Conecte el alambre de conexión a los cables del óhmetro. Observe la lectura del medidor (no es necesario registrar esa lectura). Con el cortador de

Práctica 1

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Medición e Instrumentación alambre de conexión por la mitad, el resultado es un circuito abierto. Observe la reacción del medidor tras cortar el alambre. 6. a) Examine el potenciómetro que trajo. Colóquenlo en la mesa del laboratorio con el eje apuntando hacia arriba como en la figura 4b. Las terminales del potenciómetro serán A, B y C como se muestra en la figura. Gire completamente en sentido contrario de las manecillas del reloj. Conecte los cables del óhmetro a las terminales A y B y mida la resistencia entre ambos

 RAB 

. Registre la lectura en la tabla 3.

b) A continuación mida la resistencia entre las terminales A y C  RAC  y registre la lectura en la tabla 3. c) Por ultimo mida la resistencia entre las terminales B y C  RBC  7. a) Con el óhmetro conectado a las terminales B y C, gire completamente el eje en el sentido de las manecillas del reloj. Note la reacción del óhmetro mientras gira el eje. Mida la resistencia entre las terminales B y C regístrela en la tabla 3. b) conecte le óhmetro a las terminales A y C. Mida la resistencia y anótela en la tabla 3. c) Mida la resistencia entre las terminales A y B y anótela en la tabla 3. 8. Calcule el valor de RAC  RBC paro los pasos 5 y 6 y regístrelos en la tabla 3. 9. Conecte el alambre de la conexión de la terminal B a la terminal C. Mida la resistencia entre A y C. RAC  ______________  . 10. Conecte el alambre de la conexión de la terminal A a la terminal C. Mida la resistencia entre las terminales B y C. RBC  ________________  . Retire el alambre de la conexión.

Actividad Opcional Utilice en internet para localizar centros de venta de resistores.

Práctica 1

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Medición e Instrumentación RESPUESTAS DE LA AUTOEVALUACIÓN 1. Valor en Ohms 2. 2 3. Cuatro 4. Plateado 5. 10;5 6. Falso 7. 3 8. Confiabilidad 9. Café, rojo; café, sin color 10. abierto

Práctica 1

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MediciĂłn e InstrumentaciĂłn Nombre: _____________________________ Fecha: ____________

Tabla 3. Resistencia medida de resistores contra valores de cĂłdigo de colores. 1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

Primera banda de color Segunda Banda de color Tercera banda de color Cuarta banda de color Valor codificado � Tolerancia % Valor medido � Precisión (%)

Tabla 4. Mediciones del PotenciĂłmetro

Paso

Ajuste

de

control

del

RAB  ď — 

RAC  ď — 

potenciĂłmetro

RBC  ď — 

RAC  ď —   RBC  ď —  Valor calculado

6 7

CUESTIONARIO 1. Cuando se utiliza un MMD, Âżen cuĂĄl extremo de la escala de Ohms son mĂĄs confiables las mediciones de resistencia: Explique:_____________________________________________________ ____________________________________________________________ ____________________________________________________________ ___________________________________________________________.

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Medición e Instrumentación

2. ¿Cuál es el código de colores para cada uno de los siguientes resistores de carbón? a) 0.27,1/ 2W ,5% ___________________________________ b) 2.2,1/ 4W ,10% ____________________________________ c) 39,1/ 8W ,10% _____________________________________ d) 560,1/ 2W ,5% _____________________________________ e) 33k ,1W , 20% _______________________________________ 3. ¿Al insertar un resistor en un circuito se puede producir un efecto similar al de un corto circuito? Explique. ____________________________________________________________ ____________________________________________________________ ____________________________________________________________ ____________________________________________________________ 4. ¿Al insertar un resistor en circuito se tiene un efecto similar a un circuito abierto? Explique ____________________________________________________________ ____________________________________________________________ ____________________________________________________________ ____________________________________________________________ 5. Cuando se mide una resistencia con un MMD, ¿Qué indica una lectura intermitente? ____________________________________________________________ ____________________________________________________________ ____________________________________________________________ ____________________________________________________________

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Practica 1 analisis de circuitos  

Practica 1 analisis de circuitos

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