Calculadoras de electrónica

Cómo se calcula

Las primeras bandas son dígitos; la siguiente es el multiplicador, una potencia de 10; y la última es la tolerancia, cuánto puede variar el valor real. En las resistencias de 6 bandas, la sexta indica el coeficiente de temperatura.

Ejemplo con 4 bandas: amarillo (4), violeta (7) y rojo (×100) dan 47 × 100 = 4,700 Ω, es decir 4.7 kΩ. Con dorado (±5%), el valor real está entre 4.465 kΩ y 4.935 kΩ.

¿Hacia qué lado se lee? La banda de tolerancia, muchas veces dorada o plateada, suele estar a la derecha y algo separada del resto. Si una lectura empieza con negro, probablemente la estás leyendo al revés. Ante la duda, mide con un multímetro.

Los colores siguen la tabla de la norma IEC 60062. Algunos fabricantes usan otros valores de tolerancia para ciertos colores, como el gris, así que revisa la hoja de datos si necesitas precisión.

Cómo se calcula

La resistencia «absorbe» el voltaje que sobra entre la fuente y el LED, y así limita la corriente. La fórmula es R = (Vfuente − VLED) ÷ I. Ejemplo: con 5 V, un LED rojo de unos 2 V y 20 mA: (5 − 2) ÷ 0.02 = 150 Ω.

¿Por qué un valor estándar? Las resistencias se fabrican en series de valores fijos: la E12 tiene 12 valores por década y la E24 tiene 24. Si el cálculo no coincide con uno, conviene usar el siguiente valor más alto: el LED recibe un poco menos de corriente, lo cual es más seguro.

Potencia: la resistencia disipa P = V × I. En el ejemplo, 3 V × 0.02 A = 0.06 W, y una resistencia común de 1/4 W sobra. Una regla práctica es elegir una resistencia que soporte al menos el doble de la potencia calculada.

El voltaje real de un LED varía con el modelo y la temperatura. Con placas de 3.3 V, como el ESP32, y LEDs azules o blancos (≈ 3 V), queda muy poco margen y la corriente real puede ser bastante distinta a la calculada.

Cómo se calcula

Dos resistencias en serie reparten el voltaje en proporción a su valor: Vout = Vin × R2 ÷ (R1 + R2). Ejemplo: con 5 V, R1 = 10 kΩ y R2 = 20 kΩ, Vout = 5 × 20 ÷ 30 ≈ 3.33 V. Es útil para bajar una señal de 5 V a un nivel seguro para un ESP32 o una Raspberry Pi, o para medir el voltaje de una batería con un ADC.

La carga importa. El resultado es teórico, sin nada conectado. Lo que conectes a la salida queda en paralelo con R2 y baja Vout. Una regla práctica aproximada es que la carga tenga al menos 10 veces el valor de R2; si no, usa un buffer (un amplificador operacional como seguidor de voltaje).

No sirve para alimentar circuitos. En cuanto el circuito consume corriente, el voltaje cae. Para eso usa un regulador. Y para señales rápidas o bidireccionales, como I²C, es mejor un adaptador de niveles lógicos.

Valores muy bajos desperdician corriente todo el tiempo; valores muy altos captan ruido y dan lecturas imprecisas en un ADC. Resistencias en el rango de los kΩ son una elección común.

Cómo se calcula

La estimación básica es horas ≈ capacidad útil (mAh) ÷ consumo (mA). Una batería de 10,000 mAh con una placa que consume 350 mA daría, en teoría, unas 28.6 horas. En la práctica dura bastante menos, por dos motivos:

• Conversión de voltaje. Los mAh de un power bank se miden a 3.7 V, el voltaje de sus celdas, pero tu placa usa 5 V. Al subir el voltaje, la capacidad equivalente baja: 3.7 ÷ 5 ≈ 0.74.
• Pérdidas. El regulador, la temperatura y el desgaste de la batería hacen que no se aproveche el 100%.

El consumo real varía mucho. El Wi-Fi, los LEDs, los periféricos USB, los picos al arrancar y la carga de trabajo pueden cambiarlo bastante. Un ESP32 en sueño profundo consume una pequeña fracción de lo que consume con Wi-Fi activo. Para una estimación seria, mide el consumo promedio con un medidor USB.