Introducción: qué es una resistencia eléctrica
Las resistencias eléctricas son uno de los componentes más básicos e importantes de cualquier circuito eléctrico o electrónico. Se encuentran en prácticamente todos los dispositivos electrónicos y también tienen una presencia fundamental en los sistemas eléctricos y electrónicos de los automóviles modernos.
Una resistencia tiene como función principal oponerse al paso de la corriente eléctrica. Gracias a esta propiedad podemos limitar corrientes, dividir tensiones, proteger componentes electrónicos o generar determinadas señales eléctricas.
La resistencia eléctrica se representa mediante la letra R y su unidad de medida es el ohmio (Ω).
Comprender cómo funcionan las resistencias es además un excelente punto de partida para aprender conceptos fundamentales como la Ley de Ohm, la tensión, la intensidad, la potencia y el funcionamiento de sensores y circuitos electrónicos.
¿Qué es la resistencia eléctrica?
La resistencia eléctrica representa la oposición que presenta un material al paso de la corriente eléctrica.
Podemos imaginar un conductor eléctrico como una tubería por la que circula agua. Cuanto más difícil sea para el agua atravesar la tubería, menor será el caudal. En electricidad sucede algo parecido: cuanto mayor sea la resistencia, más difícil será que circule corriente.
La unidad utilizada para medirla es el ohmio (Ω).
También podemos encontrar:
- 1 kΩ = 1.000 Ω
- 10 kΩ = 10.000 Ω
- 1 MΩ = 1.000.000 Ω
Por ejemplo, una resistencia marcada como 4,7 kΩ tiene un valor de 4.700 Ω.
La resistencia y la Ley de Ohm
Para comprender realmente una resistencia debemos conocer la Ley de Ohm, una de las fórmulas fundamentales de la electricidad.
Su expresión básica es:
V = I × R
Donde:
V = tensión en voltios (V)
I = intensidad en amperios (A)
R = resistencia en ohmios (Ω)
A partir de ella podemos obtener:
I = V / R
y:
R = V / I
Veamos un ejemplo sencillo.
Tenemos una alimentación de 12 V y conectamos una resistencia de 1.000 Ω.
Aplicamos:
I = 12 / 1.000
El resultado es:
I = 0,012 A
Es decir:
12 mA
Por tanto, la resistencia está limitando la corriente que puede circular por ese circuito.
¿Para qué sirve una resistencia?
Aunque aparentemente sea un componente muy sencillo, una resistencia puede desempeñar numerosas funciones dentro de un circuito.
Entre las principales encontramos limitar la corriente, reducir o dividir tensiones, polarizar componentes electrónicos, proteger circuitos y participar en circuitos de medición.
También pueden utilizarse conjuntamente con sensores cuya propia resistencia cambia dependiendo de una magnitud física.
En automoción esto es especialmente importante porque numerosas unidades de control interpretan señales eléctricas basándose precisamente en cambios de tensión provocados por variaciones de resistencia.
Resistencias fijas
Las resistencias fijas mantienen aproximadamente el mismo valor de resistencia durante su funcionamiento normal.
Por ejemplo, una resistencia de 1 kΩ está diseñada para presentar aproximadamente 1.000 Ω.
Naturalmente existen tolerancias y pequeñas variaciones provocadas por factores como la temperatura.
Son las resistencias más habituales de los circuitos electrónicos.
Resistencias variables
Las resistencias variables permiten modificar manual o mecánicamente su valor.
Un ejemplo muy conocido es el potenciómetro.
Un potenciómetro dispone normalmente de tres terminales y puede utilizarse como divisor de tensión.
Imaginemos un potenciómetro conectado entre 5 V y masa. Moviendo su cursor podemos obtener diferentes tensiones en su terminal central.
Este principio ha sido utilizado en diferentes sistemas de automoción para informar a una unidad electrónica sobre la posición de un determinado elemento.
Termistores NTC
Un termistor NTC es una resistencia cuyo valor disminuye cuando aumenta la temperatura.
NTC significa Negative Temperature Coefficient, es decir, coeficiente negativo de temperatura.
Su funcionamiento básico es:
Temperatura ↑ → Resistencia ↓
Este principio tiene una enorme importancia en automoción.
Por ejemplo, un sensor de temperatura del refrigerante del motor puede utilizar un elemento NTC.
Cuando el motor está frío, el sensor presenta una resistencia relativamente elevada. Conforme aumenta la temperatura del refrigerante, su resistencia disminuye.
La ECU mide la señal resultante y puede determinar aproximadamente la temperatura del motor.
Termistores PTC
Los PTC funcionan de manera contraria a los NTC.
PTC significa Positive Temperature Coefficient.
En este caso:
Temperatura ↑ → Resistencia ↑
Al aumentar la temperatura aumenta también su resistencia eléctrica.
Los componentes PTC pueden utilizarse tanto para medición como para protección y calentamiento.
Fotoresistencias o LDR
Una LDR (Light Dependent Resistor) es una resistencia cuyo valor depende de la cantidad de luz que recibe.
Generalmente:
Más luz → Menor resistencia
Menos luz → Mayor resistencia
Son muy útiles para comprender cómo una magnitud física externa puede convertirse en una variación eléctrica que posteriormente puede ser interpretada por un circuito electrónico.
Código de colores de las resistencias
Muchas resistencias tradicionales utilizan bandas de colores para indicar su valor.
Cada color representa un número:
Negro = 0
Marrón = 1
Rojo = 2
Naranja = 3
Amarillo = 4
Verde = 5
Azul = 6
Violeta = 7
Gris = 8
Blanco = 9
En una resistencia clásica de cuatro bandas, las dos primeras representan cifras significativas, la tercera corresponde al multiplicador y la cuarta indica la tolerancia.
Por ejemplo:
Marrón – Negro – Rojo – Dorado
Marrón = 1
Negro = 0
Rojo = ×100
Por tanto:
10 × 100 = 1.000 Ω = 1 kΩ
La banda dorada indica normalmente una tolerancia de ±5 %.
¿Qué significa la tolerancia?
Las resistencias reales no tienen necesariamente exactamente el valor indicado.
Si tenemos una resistencia de:
1.000 Ω ±5 %
su valor real puede encontrarse aproximadamente entre:
950 Ω y 1.050 Ω
Por eso, cuando realizamos una medición con un multímetro, no debemos esperar siempre exactamente el valor nominal indicado.
Potencia de una resistencia
Además del valor en ohmios, debemos tener en cuenta la potencia que puede disipar una resistencia.
La potencia se mide en vatios (W).
Una fórmula fundamental es:
P = V × I
También podemos utilizar:
P = I² × R
o:
P = V² / R
Supongamos una resistencia de 100 Ω conectada directamente a 12 V.
La potencia sería:
P = 12² / 100
P = 1,44 W
Esto significa que una pequeña resistencia de 0,25 W no sería adecuada: tendría que disipar mucha más potencia de la que soporta y podría calentarse excesivamente o quemarse.
Este detalle es fundamental cuando diseñamos o reparamos circuitos.
Resistencias conectadas en serie
Cuando conectamos varias resistencias en serie, sus valores se suman.
La fórmula es:
Rt = R1 + R2 + R3…
Por ejemplo:
R1 = 100 Ω
R2 = 220 Ω
R3 = 330 Ω
Entonces:
Rt = 100 + 220 + 330 = 650 Ω
La resistencia total del circuito será 650 Ω.
Resistencias conectadas en paralelo
Cuando las resistencias están conectadas en paralelo, la resistencia total disminuye.
Para dos resistencias podemos utilizar:
Rt = (R1 × R2) / (R1 + R2)
Por ejemplo, si tenemos dos resistencias de 100 Ω:
Rt = (100 × 100) / (100 + 100)
El resultado será:
50 Ω
Un concepto importante es que la resistencia equivalente de varias resistencias conectadas en paralelo siempre será menor que la resistencia individual más pequeña.
El divisor de tensión
El divisor de tensión es uno de los circuitos más importantes para comprender electrónica y diagnosis automotriz.
Está formado básicamente por dos resistencias conectadas en serie.
La tensión de salida puede calcularse mediante:
Vout = Vin × R2 / (R1 + R2)
Supongamos:
Vin = 5 V
R1 = 1 kΩ
R2 = 1 kΩ
Entonces:
Vout = 5 × 1.000 / 2.000 = 2,5 V
Tenemos una salida de 2,5 V.
Si una de esas resistencias fuera un sensor cuya resistencia cambia con la temperatura, también cambiaría la tensión obtenida.
Este principio ayuda a comprender el funcionamiento de numerosos circuitos de sensores.
Las resistencias en un automóvil
En los vehículos actuales las resistencias aparecen en una enorme cantidad de circuitos.
Podemos encontrarlas dentro de ECU, módulos electrónicos, sensores, sistemas de climatización, iluminación, cuadros de instrumentos y redes electrónicas.
También existen resistencias utilizadas para adaptar o terminar determinadas líneas de comunicación.
Un ejemplo especialmente interesante son las redes CAN Bus, donde normalmente existen resistencias de terminación de aproximadamente 120 Ω en los extremos de la red.
Al medir entre CAN High y CAN Low con el sistema correctamente desenergizado, las dos resistencias de 120 Ω conectadas en paralelo producen aproximadamente:
60 Ω
Esta medición puede resultar muy útil durante una diagnosis de problemas de comunicación.
Cómo medir una resistencia con un multímetro
Para medir una resistencia debemos seleccionar en el multímetro la función identificada mediante el símbolo:
Ω
Después colocamos las puntas del multímetro entre los extremos del componente.
Pero existe una regla fundamental:
Nunca debemos medir resistencia en un circuito alimentado.
Antes de medir debemos desconectar la alimentación.
Cuando necesitamos conocer con precisión el valor de una resistencia instalada en un circuito, también puede ser necesario desconectar al menos uno de sus terminales. De lo contrario, otros componentes conectados en paralelo pueden alterar la lectura.
Qué significa OL en el multímetro
Cuando utilizamos el ohmímetro podemos encontrarnos con la indicación OL.
Dependiendo del multímetro, normalmente significa que existe una resistencia superior al rango disponible o un circuito abierto.
Por ejemplo, si comprobamos un cable que debería tener continuidad y obtenemos OL, puede existir una interrupción.
En cambio, un cable en buenas condiciones debería presentar una resistencia muy baja, próxima a 0 Ω, aunque las puntas de prueba y las conexiones también introducen una pequeña resistencia.
Resistencias SMD
En las unidades electrónicas modernas son habituales las resistencias SMD (Surface Mount Device).
Son componentes extremadamente pequeños instalados directamente sobre la superficie de las placas electrónicas.
En lugar de utilizar bandas de colores, muchas emplean códigos numéricos.
Por ejemplo:
102
Los dos primeros números son 10 y el tercero indica que debemos añadir dos ceros:
1.000 Ω = 1 kΩ
Otro ejemplo:
472
47 + dos ceros:
4.700 Ω = 4,7 kΩ
Existen otros sistemas de marcado, especialmente para resistencias de precisión, por lo que conviene consultar la codificación correspondiente cuando trabajemos con electrónica avanzada.
Averías relacionadas con resistencias
Una resistencia puede sufrir diferentes tipos de fallo.
Puede quedar abierta, aumentar o disminuir su valor respecto al nominal o deteriorarse por exceso de temperatura.
Una resistencia quemada puede ser relativamente sencilla de detectar visualmente, pero no siempre ocurre así.
Por este motivo, cuando sospechamos de un componente debemos realizar mediciones y comparar los resultados con las especificaciones correspondientes.
Además, una resistencia quemada puede ser solamente la consecuencia de otra avería. Sustituirla sin descubrir por qué se dañó puede provocar que vuelva a fallar.
Ejemplo práctico en automoción
Supongamos que estamos comprobando un sensor de temperatura NTC.
Con el motor frío medimos:
3.000 Ω
Después calentamos progresivamente el sensor y obtenemos:
1.500 Ω
Posteriormente:
700 Ω
La resistencia está disminuyendo conforme aumenta la temperatura, un comportamiento coherente con un termistor NTC.
Sin embargo, estos valores por sí solos no permiten asegurar que el sensor esté en perfecto estado. Debemos compararlos con la tabla de resistencia/temperatura especificada por el fabricante.
Este procedimiento muestra por qué comprender las resistencias es tan importante para aprender diagnosis eléctrica.
Conclusión: por qué debemos comprender las resistencias
Las resistencias eléctricas son mucho más que pequeños componentes utilizados para limitar corriente. Su funcionamiento está relacionado directamente con conceptos fundamentales como tensión, intensidad, potencia y Ley de Ohm.
Para quien quiera aprender electricidad y electrónica del automóvil, comprender las resistencias resulta especialmente importante. Sensores de temperatura, circuitos electrónicos, unidades de control y redes de comunicación utilizan directa o indirectamente estos principios.
Dominar conceptos como ohmios, resistencias en serie y paralelo, divisores de tensión, NTC, PTC y medición con multímetro proporciona una excelente base para avanzar posteriormente hacia sensores, transistores, diodos, ECU y diagnosis electrónica.
Y, sobre todo, conviene practicar. Tomar varias resistencias, interpretar sus códigos, medirlas con un multímetro y comprobar los cálculos mediante la Ley de Ohm es una de las mejores maneras de convertir la teoría eléctrica en conocimiento práctico.