¿Qué cantidad de resistencia será necesaria para cambiar de 12 V a 9 V?

Escrito por j.t. barett | Traducido por john font
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¿Qué cantidad de resistencia será necesaria para cambiar de 12 V a 9 V?
Las resistencias de un circuito en serie dividen una tensión en pequeñas fracciones. (Comstock/Comstock/Getty Images)

Utilizando resistencia eléctrica solamente, puedes reducir el voltaje de una fuente de alimentación de CC de 12 voltios a 9 voltios. Existen dos leyes elementales de electricidad conocidas como la ley de Kirchoff y la ley de Ohm, las cuales rigen los principios para la reducción del voltaje. Para llevar a cabo el cambio de tensión, se necesitan dos resistencias en un circuito en serie. La proporción de resistencia entre las resistencias determina el voltaje a través de cada una y con un simple cálculo indicará cómo obtener una resistencia de 9 V.

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Resistencias

Las resistencias son simples componentes electrónicos que limitan la cantidad de corriente eléctrica que pasa a través de estos. Por lo general, contienen carbono o una película delgada de metal, las resistencias proporcionan una cantidad uniforme y fiable de la resistencia eléctrica a través de una amplia gama de voltajes y temperaturas. Los ingenieros miden la resistencia en unidades de medida llamadas ohmios y al conectar dos o más resistencias en un circuito en serie una tras otra en forma de cadena, la resistencia total a través de todas estas es la suma de los valores de ohmios de cada resistencia. Por ejemplo, una resistencia de 10 ohmios y otra de 20 ohmios suman un total de 30 ohmios.

Ley de Kirchoff

Para reducir la tensión con resistencias, es útil conocer la ley de voltaje de Kirchoff: La suma de todas las fuentes y las caídas de tensión de un circuito cerrado siempre es igual a cero. Por ejemplo, si tienes una celda de baterías de 1,5 V tipo "D", conectada a una resistencia, el bucle estará formado por la batería y la resistencia. La batería de 1,5 V contribuye al circuito, es por eso por lo que la resistencia debe tener una caída de tensión de 1,5 V, lo que es independiente del valor óhmico de la resistencia. Si se usan dos resistencias en lugar de una, la caída total entre ambos es todavía 1,5 V, la carga a través de cada uno es proporcional a su resistencia. Dos resistencias de 100 ohmios por ejemplo, dividen la caída de voltaje, por eso cada una tendrá 0, 75 V a través de esta, para un total de 1,5 V. Las mismas dos resistencias de 100 ohmios, con una fuente de 12V, tienen 6 V a través de cada una. Al ajustar el valor de las resistencias, se obtiene una caída de tensión de 9 V a través de cada una.

Cálculo

Para cambiar de 9 a 12 V se debe determinar cuál es la proporción entre estos dos valores. Al restar 9 de 12, se obtiene 3. Así obtendrás dos tensiones que suman a 12: 3 y 9, estos valores tienen una proporción de uno a tres para las dos resistencias en serie, una tendrá una resistencia tres veces mayor que la otra. Si escoges un valor de resistencia equivalente a 1.000 ohmios, la otra resistencia será tres veces mayor o sea 3.000 ohmios. Puedes colocar las dos resistencias en serie y a continuación conectar una fuente de 12 V a través del par de resistencias. El voltaje a través de la resistencia de 3.000 ohmios será de 9 V.

Límites

Al colocar resistencias a través de una fuente de tensión, estas conducirán corriente. Puedes determinar la cantidad de corriente mediante el uso de la ley de Ohm con la expresión "I = V / R", donde "V" representa voltios, "I" representa la corriente en amperios y "R" es la resistencia en ohmios. Con 12 voltios y 4.000 ohmios totales, las resistencias tienen 12 dividido por 4.000, igual a 3 miliamperios de corriente. Aunque 3 miliamperios no es una carga significativa para una batería, con el tiempo esta se agotará. Si deseas que un motor sea alimentado por una batería de 9 V, se necesitará proporcionar mucha más corriente al circuito. Se puede aumentar la corriente mediante la reducción de la resistencia, pero a costa de una mayor capacidad de consumo en las mismas. Si la resistencia es demasiado baja, esta se calentará y se quemará.

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