El electrón es divertido: Cómo utilizar el polímetro – 3ª parte

En los apartados 1 y 2 de este artículo aprendimos a medir voltajes e intensidades de corriente. Esta vez, veremos para qué sirve la función «ohmímetro» del polímetro.

Pero, comencemos por lo obvio: ¿qué es un ohmímetro y cómo funciona? Como ya sabéis, vuestro polímetro, además de medir el voltaje que cae entre los terminales de una resistencia eléctrica, o la corriente en amperios que circula a través de ella, puede igualmente medir cuál es la oposición que esa resistencia presenta al paso de los electrones.

La resistencia eléctrica de un componente se mide en ohmios. Se utiliza esta unidad en honor del físico alemán Georg Simon Ohm, que en el siglo XVIII estudió la relación existente entre el voltaje, la corriente y la resistencia dentro de un circuito.

Antes de continuar debo aclarar que me referiré siempre a mediciones de resistencia en presencia de corriente continua, es decir, la que suministra una pila, batería eléctrica o un alimentador de corriente de los que seguro tendrás alguno en tu casa (ejemplo, el cargador del teléfono móvil –el celular, para los hispanos–, el alimentador del ordenador portátil, el de la impresora, etc.).

El tema de la resistencia en presencia de corriente alterna es otro mundo que requiere un estudio aparte. En estos casos no hablaríamos de «resistencia» propiamente dicha, sino de «reactancia», que es el término correcto. Esta resistencia a la corriente alterna o reactancia, no puede ser medida con un simple polímetro, pues su valor depende de la frecuencia eléctrica, de la inductancia (bobinas) y de la capacitancia (condensadores), elementos éstos que intervienen habitualmente.

Así, cuando una corriente alterna atraviesa una bobina, hablamos de «reactancia inductiva», y si atraviesa un condensador hablamos de «reactancia capacitiva». Todo, al fin y al cabo es resistencia u oposición a la corriente, pero esa resistencia se manifiesta de forma muy diferente cuando la corriente alterna entra en juego. Aunque no se puede medir con nuestro ohmímetro habitual, existen fórmulas matemáticas para conocer la reactancia de un componente con toda precisión.

Por tanto, dejemos a un lado la reactancia, y centrémonos en la resistencia, que es lo que realmente podemos medir con nuestro polímetro.

En corriente continua, sin embargo, todo resulta mucho más fácil, pues el componente (la resistencia eléctrica propiamente dicha) puede medirse fuera del circuito, ya que su valor no cambia esté o no bajo tensión. Hago un inciso para puntualizar que una resistencia bajo tensión sí puede variar ligeramente su valor, pero que suele ser despreciable y no afectar al funcionamiento básico del circuito en que está montada. Esa pequeña variación es debido fundamentalmente al fenómeno de la temperatura cuando la corriente la atraviesa. Por ello, se fabrican habitualmente las resistencias incluyendo en el cuerpo de la misma una banda de color que especifica su tolerancia. Por ejemplo, si una resistencia de 1000 ohmios tiene una tolerancia del 5%, significa que su valor puede variar +/- 50 ohmios cuando está funcionando dentro del circuito.

Indicar también, que algunas resistencias se diseñan específicamente para que varíe su resistencia cuando varía la temperatura, son los llamados «termistores». Se usan, por ejemplo, como sensores de temperatura en variados dispositivos, como en los termómetros digitales, en el control de temperatura de fuentes de alimentación, en los sistemas de agua caliente sanitaria, etc. En el siguiente enlace podéis ver un circuito que he diseñado para controlar el almacenamiento de agua caliente de una instalación solar térmica utilizando termistores: https://www.natureduca.com/blog/?p=2484

Pero, volviendo a lo que nos interesa ¿cómo medimos una resistencia? Para empezar, si el componente está instalado, tenemos que, al menos, desoldar uno de sus terminales para poder realizar la medición, pues casi nunca una resistencia se encuentra aislada dentro de un circuito, sino que está asociada a otros componentes, que pueden ser igualmente resistencias, pero también componentes reactivos como bobinas y condensadores. Si no lo hiciéramos así la medida quedaría falseada, y lo que nos daría sería la resultante de esa combinación de componentes entre los que se encuentra la propia resistencia que deseamos medir.

Otro punto importantísimo, es que nunca debemos medir una resistencia bajo tensión. Si está montada en un circuito debemos siempre desconectar la alimentación. Entonces ¿cómo obtenemos la corriente para realizar la medición?, pues es sencillo: el polímetro, cuando está en función de ohmímetro (con el conmutador en la posición de la letra griega Omega –veáse ese símbolo en la imagen de abajo–), se introduce automáticamente en el circuito de medida una pila (habitualmente de 1,5 voltios) que se encuentra alojada dentro del propio polímetro (que hay que sustituir cuando se agota). Según la escala de medida que hayamos elegido, se hace circular una corriente determinada a través de la resistencia bajo prueba; el valor de esa corriente se compara con un patrón de resistencias, mostrándose el verdadero valor en ohmios de la resistencia que estamos midiendo, en la pantalla de un visualizador (si es digital), o mediante una aguja sobre una escala numerada (si es un galvanómetro).

En la imagen podemos observar el conmutador de un polímetro seleccionando la escala de ohmios (en verde). Está situado en 20M, eso significa que podrá medir resistencias de hasta 20.000.000 ohmios. Si esta escala fuese muy alta tendríamos que utilizar una menor, desplazando el conmutador a la posición adecuada al valor de la resistencia a medir.

La medición de resistencias es, pues, muy simple, pero aprendamos un poco más sobre la identificación y funcionamiento de estos sencillos componentes, imprescindibles en los circuitos que montan la inmensa mayoría de los aparatos electrónicos de uso común:

Utilizar el polímetro para conocer el valor de una resistencia es una opción, pero también podemos apoyarnos en otros métodos y posibilidades. Así, si la función ohmímetro de nuestro polímetro no funcionase, pero sí el voltímetro y el amperímetro, podríamos hacer sendas mediciones de voltaje y corriente en una resistencia y conocer su valor simplemente aplicando la ley de Ohm (resistencia = voltaje / intensidad); en un futuro artículo te enseñaré este método.

Otra posibilidad es simplemente «ver» el cuerpo de la resistencia y descodificar el valor de los colores que tiene dibujados sobre ella. Existe un código estándar de colores para resistencias (también lo hay para otros componentes) que nos permite conocer el valor y su tolerancia con una simple ojeada.

Ese código es el siguiente:

Como se puede ver, tenemos colores desde el negro hasta el plata. Los nueve primeros (del negro al blanco) cubren toda la numeración decimal, del 0 al 9. Por su parte, el plata y el oro se utilizan para indicar la tolerancia de la resistencia (plata 10% y oro 5%).

Estos colores se leen sobre el cuerpo de la resistencia de izquierda a derecha, y siempre situando el color de la tolerancia en su extremo derecho.En la imagen de abajo la primera y segunda banda de color son los dos primeros dígitos, mientras que el tercero es el factor multiplicador. La cuarta banda es la tolerancia.

Ejemplo: tenemos una resistencia cuyos colores de izquierda a derecha son:

— amarillo (4)
— violeta o magenta (7)
— rojo (multiplicador por 2 ceros, o sea x 100)
— oro (tolerancia 5%)

Por tanto, el valor de la resistencia es de 4700 ohmios y 5% de tolerancia.

El tema de las resistencias puede ser tan extenso como se quiera. Ciertamente se me quedan en el tintero numerosas cosas interesantes que desearía compartir con vosotros, como son los circuitos con resistencias (serie, paralelo, serie-paralelo), cómo actúan, cómo se miden en esas circunstancias, cómo se calculan en ausencia de ohmímetro, etc.

En el siguiente apartado veremos cómo utilizar la función de semiconductores para comprobar diodos y transitores.