El concepto de resistencia eléctrica

Resistencia eléctrica

Se le llama resistencia eléctrica a la igualdad de oposición que tienen los electrones para desplazarse a través de un conductor. La unidad de resistencia en el Sistema Internacional es el ohmio, que se representa con la letra griega omega (Ω), en honor al físico alemán George Ohm, quien descubrió el principio que ahora lleva su nombre. La resistencia está dada por la siguiente fórmula:

En donde ρ es el coeficiente de proporcionalidad o la resistividad del material.

La resistencia de un material depende directamente de dicho coeficiente, además es directamente proporcional a su longitud (aumenta conforme es mayor su longitud) y es inversamente proporcional a su sección transversal (disminuye conforme aumenta su grosor o sección transversal)

Descubierta por Georg Ohm en 1827, la resistencia eléctrica tiene un parecido conceptual a la fricción en la física mecánica. La unidad de la resistencia en el Sistema Internacional de Unidades es el ohmio (Ω). Para su medición, en la práctica existen diversos métodos, entre los que se encuentra el uso de un ohmnímetro. Además, su cantidad recíproca es la conductancia, medida en Siemens.

Además, de acuerdo con la ley de Ohm la resistencia de un material puede definirse como la razón entre la diferencia de potencial eléctrico y la corriente en que atraviesa dicha resistencia, así:1

Donde R es la resistencia en ohmios, V es la diferencia de potencial en voltios e I es la intensidad de corriente en amperios.

También puede decirse que "la intensidad de la corriente que pasa por un conductor es directamente proporcional a la longitud e inversamente proporcional a su resistencia"

Según sea la magnitud de esta medida, los materiales se pueden clasificar en conductores, aislantes y semiconductor. Existen además ciertos materiales en los que, en determinadas condiciones de temperatura, aparece un fenómeno denominado superconductividad, en el que el valor de la resistencia es prácticamente nulo.

Resistividad

La resistividad es la resistencia eléctrica específica de cada material para oponerse al paso de una corriente eléctrica. La resistividad es la inversa de la conductividad, por tanto . Se designa por la letra griega Rho minúscula (ρ) y se mide en ohmios metro (Ω•m).

En donde R es la resistencia en ohms, S la sección transversal en m² y l la longitud en m. Su valor describe el comportamiento de un material frente al paso de corriente eléctrica, por lo que da una idea de lo buen o mal conductor que es. Un valor alto de resistividad indica que el material es mal conductor mientras que uno bajo indicará que es un buen conductor.

Como ejemplo, un material de 1 m de largo por 1 m de ancho por 1 m de altura que tenga 1 Ω de resistencia tendrá una resistividad (resistencia específica, coeficiente de resistividad) de 1 Ω•m . Cálculo experimental de la resistividad de un metal

Generalmente la resistividad de los metales aumenta con la temperatura, mientras que la resistividad de los semiconductores disminuye ante el aumento de la temperatura.

Ejercicio de resistividad 1.- Calcula la resistencia de un hilo de cobre de 20 cm de longitud, si su sección tiene 1 mm de diámetro. La resistividad del cobre es 0,017 Ω • mm2 / m.

2.- ¿Cuánto medirá la longitud de un cable de cobre sabiendo que su resistencia es de 0'75 Ω , su radio mide 8 mm y la resistividad del cobre es 1,7 10 -8 Ω • m

3.- Si un conductor es atravesado por una corriente de 50 mA al aplicarle una diferencia de potencial (d.d.p.) de 20 V, ¿cuál es su resistencia?

Si su longitud es de 266.700 mm y su sección 0'01 mm2 ¿Cuánto vale su resistividad? A partir de la siguiente tabla indica de qué material se trata.

( para pasar de Ω •m a Ω • mm2 / m

DIVIDIR por 10-6

1,7 10 -8 Ω • m = 0,017 Ω • mm2 / m .

4.- Averigua cuánto vale la resistencia de un conductor de aluminio de 1 Km de longitud y 1 cm de diámetro. La resistividad del aluminio es 2'6 10 -8 Ω m

Ejercicios resueltos

5.- Un conductor tiene una longitud de 4 metros y una sección de 2 mm2. Calcular su resistencia, si su coeficiente de resistividad es de 0,017 Ω • mm2 / m.

L = 4 metros S = 2 mm2 ρ = 0,017 Ω • mm2 / m. R =?

6.- El coeficiente de resistividad de un conductor es de 0,02 Ω • mm2 / m. y su longitud de 50 metros. Calcular su sección, si su resistencia es 10 ohmios?

7.- Un conductor de 800 metros, tiene una resistencia de 40 ohmios y una sección de 2 mm2. Calcular el valor de su resistencia especifica?

8.- Un conductor de 600 metros de longitud tiene una resistencia de 20 ohmios y una resistividad de 0,02 Ω • mm2 / m. ¿Calcular el diámetro del conductor?

Laboratorio Experimento: La resistividad eléctrica de los materiales

Éste

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