Resistencias

Las resistencias son un tipo de componente electrónico que pueden ser usadas para limitar la corriente de un circuito. También permite dividir el voltaje de la fuente de alimentación. Son conocimientos básicos tanto para ser inventor de cohetes o si simplemente quieres aprender algo de electrónica.

Podemos pensar en un circuito como si fuese un jardín, que se parecen bastante. El voltaje es como el grifo, puedes girar el grifo para ajustar la presión del agua. La corriente es como la cantidad de agua que sale por la tubería. Puedes ajustarla apretando la tubería, cuanto más la estrujes, menos agua saldrá. Con esta analogía, la resistencia es equivalente a cuánto la estrujas.

Las unidades de voltaje, corriente y resistencia son, respectivamente, Voltios (V), Amperios (A) y Ohmios (ohm). Puedes calcular la corriente de un circuito mediante la ley de Ohm:

Donde I es la corriente, V es el voltaje total y R es la resistencia total. Así, si el circuito tiene 5v, 1000 ohm (1 KOhm) de resistencia total, la corriente será de 0.005A (5mA).

¿Cómo se puede saber el valor de una resistencia? La posición y el color de las líneas en la resistencia te dicen su valor. Mira esta tabla para entender cómo funciona el código:

Cuando conectamos LEDs a Arduino, suele haber una resistencia de 220 Ohm conectada en serie. La resistencia limita la corriente, de forma que no haya demasiada a través del LED y lo rompa. A su vez, también limita el brillo del LED.

Cuando hay varias resistencia en un circuito, ellas comparten los voltajes. ¿Recuerdas cómo obteniamos señales analógicas? Mira el ejemplo del potenciómetro. Un extremo está conectado a 5V, el otro a GND y el pin intermedio está conectado al pin analógico. El potenciómetro es como dos resistencias variables. En este caso, ambas comparten 5V, y cómo los reparten depende de su resistencia. Puedes usar esta fórmula para calcular los voltajes:

Donde Va es el voltaje compratido por ‘a’ y V es el voltaje total, Ra y Rb son las resistencias ‘a’ y ‘b’ respectivamente.

Por ejemplo, si tenemos dos resistencias de 400 ohm y 600 ohm respectivamente, con 5 voltios en la fuente de alimentación, por la fórmula sabemos que tomarán un voltaje de 2v y 3v respectivamente.

Como sabemos, los pins analógicos toman valores entre 0 y 1023 al medir el voltaje en un cierto punto. ¿Cómo obtener la lectura de ese voltaje? Continuemos con el ejemplo anterior. La fuente de alimentación tiene 5V, la resistencia ‘a’ 2V, por lo que en la entrada de A habrán los restantes 3V. La resistencia ‘b’ tiene 3V por la entrada de A, dejando 0V en GND, como debe ser. Sabemos que 5V corresponden a 1023 en valor analógico, por lo que aquí deberemos obtener 614 en la lectura.

¿Qué aplicaciones tiene? Mira el proyecto “Secuenciador”. En este proyecto intentamos obtener diferentes lecturas analógicas pequeñas, por lo que las resistencias son seleccionadas para que la diferencia sea máxima. Intenta hacer algunos cálculos a partir de los diagramas de abajo y los valores proporcionados de las resistencias. Compara tus resultados con los valores en el sketch, ¿ves la relación? ¿Cómo añadirías más secuencias? Pista: tienes que añadir resistencias de diferente valor, y siempre es bueno calcularlas de antemano.

Nota: los valores calculados y los obtenidos en la lectura analógica no son exactamente los mismos, porque siempre existen errores en la realidad. El valor de las resistencias no es exacto, el circuito posee resistencias internas, etc. Este es el motivo por el que usamos un cierto rango para comparar las resistencias en el sketch. Si quieres añadir más secuencias, puedes reducir los rangos originales para que quepan los nuevos.