¿La resistencia se calentará con qué cantidad de corriente?

El aumento de temperatura de la resistencia dependerá de muchas cosas: su impedancia térmica al aire, a qué está soldada, qué tipo de resistencia es y cuánto flujo de aire hay a través de ella. Sin embargo, podemos tener una buena idea de si estamos diseñando dentro de la especificación recomendada de la resistencia en cuestión al calcular el consumo de energía.

La mayoría de las resistencias de orificio pasante baratas (que supondré que está utilizando) tienen una potencia nominal de 0,25 W; tienden a verse así:

La potencia disipada en una resistencia se puede calcular de muchas maneras, pero aquí la más útil para nosotros es

${P=I^2R}$

Calcular eso para la resistencia de 220 ohmios da${P=0.0215^2\times220=0.102W}$. Puede ver que esto está cerca del valor nominal máximo de 0,25 W, pero lo suficientemente bien como para que el aumento de temperatura no dañe la resistencia.

Ahora examinemos lo mismo para la resistencia de 10kOhm:${P=0.0215^2\times10000=4.62W}$! Esto está muy por encima de la potencia nominal de esta resistencia, y se calentará muy rápidamente, brillará y luego quemará el elemento resistivo, liberando humo y causando que su circuito falle.

Entonces, ¿cómo arreglamos esto? Hay dos opciones.

1. Podríamos elegir una resistencia de 5 vatios para que el consumo de energía estuviera dentro de los límites. Esto aún funcionará, pero la resistencia de 5 vatios se calentará demasiado y deberá montarse de manera que quede expuesta al flujo de aire y lejos del cableado y otros componentes para que no pueda dañar nada más.

2. Podríamos aumentar los valores de las resistencias utilizadas. Si elige una resistencia de 470k para reemplazar la resistencia de 10k que está usando actualmente y una resistencia de 10k para reemplazar la resistencia de 220r, su relación divisoria sería casi la misma (puede calcularla usted mismo) pero la disipación de potencia en la resistencia de 470k sería solo 0.098W - muy dentro de las especificaciones nuevamente.

La resistencia importante para el calentamiento es la resistencia de 10k. La corriente es de 21,5 mA y esto provocará una potencia de 4,63 vatios en la resistencia de 10k. Recomendaría una resistencia de 10 vatios para 10k O, si puede usar 100k y 2k2, considere hacerlo.

El uso de una resistencia de 100k significa que la potencia estará ligeramente por debajo de los 0,5 vatios, por lo que podría salirse con la suya con una resistencia de 0,6 W. Siempre puede poner dos resistencias de 50k en serie: compartirán la potencia. También podría poner dos resistencias de 200k en paralelo y lograr el mismo resultado.

Elegir una resistencia que sea lo más alta posible sin comprometer el rendimiento es el nombre del juego. Como no sabemos qué alimenta el divisor de potencial, este límite superior no se puede calcular/estimar.

Estás hablando de quemar casi 5W para medir un voltaje. Necesita resistencias mucho más grandes, diría al menos 1M y 22k. Si su microcontrolador tiene una impedancia exacta y confiable en la puerta de medición, simplemente puede usar eso en lugar de R2, junto con un R1 adecuado para el valor.