Resistencia de un Conductor

Todos los conductores eléctricos se oponen al paso de la corriente eléctrica en mayor o menor medida. Esto es debido a que los portadores de carga (electrones o iones) se encuentran con ciertas dificultades para desplazarse dentro del material del que forman parte. Esta oposición se denomina resistencia eléctrica de un conductor.

De forma experimental se puede demostrar que la resistencia eléctrica de un conductor depende de:

  • El material del que está compuesto.
  • La temperatura a la que se encuentra. Cuanto mayor es la temperatura mayor es su resistencia eléctrica
  • Su longitud. La resistencia aumenta proporcionalmente a la longitud del conductor.
  • Su sección. La resistencia disminuye proporcionalmente a la sección transversal del conductor.

Se denomina resistencia eléctrica de un conductor a la oposición que ofrece dicho conductor al paso de la corriente eléctrica. Matemáticamente:

R=ρ·lS

donde:

  • R es la resistencia eléctrica.
  • ρ es la resistividad del material
  • l es la longitud del conductor.
  • S es la sección del conductor.

La unidad de la resistencia eléctrica es el ohmio (Ω), en honor del profesor de enseñanza secundaria George Simon Ohm (1787-1854).

Resistividad, conductividad y conductancia

La resistividad es una magnitud propia de cualquier material y depende directamente de su naturaleza y de su temperatura. Su unidad en el S.I. es el ohmio por metro, Ω · m. Matemáticamente se puede obtener a partir de la temperatura del material por medio de la siguiente expresión:

ρ=ρ0·(1+α·ΔT)

donde:

  • ρ0 es la resistividad a 0ºC.
  • α es un coeficiente propio de cada material.
  • ΔT es la diferencia de temperatura con respecto a 0º C.

Cuanto mayor es la temperatura, se cumple que la resistividad:

  • Aumenta en los metales, es decir, conducen peor cuanto mayor es la temperatura.
  • Disminuye en los semimetales, es decir, conducen mejor cuanto mayor es la temperatura.

Dependiendo de su resistividad los materiales se clasifican en:

  • Conductores, si ρ < 10-5  Ω·m
  • Semiconductores si 10-5 Ω·m < ρ < 106 Ω·m
  • Aislantes, si ρ > 106 Ω·m

Por otro lado, se denomina conductividad (σ) a la inversa de la resistividad (ρ)

σ=1ρ

Su unidad en el S.I. es el Ω-1·m-1.

Finalmente, denominamos conductancia (G) a la inversa de la resistencia. G=1/R. Su unidad de medida en el Sistema Internacional (S.I.) es el siemens (S=Ω-1)

Resistencias en Circuitos eléctricos

Todos los conductores ofrecen una resistencia al paso de la corriente eléctrica, aunque como hemos visto, unos más que otros. En ocasiones, es interesante introducir en los circuitos electricos unos dispositivos llamados resistencias cuya única misión es oponerse al paso de la corriente eléctrica con el fin , entre otras cosas, de disminuir la intensidad de corriente que circula por una determinada sección del circuito. Normalmente se emplea carbono en su fabricación y el valor de su resistencia R enn ohmios viene expresado por medio de un código de colores.

Las resistencias incluyen unas bandas de colores. La posición y el color de cada banda  determina el valor de la resistencia en ohmios.  De forma esquemática se representa como un fuelle o como una caja hueca

En otras ocasiones, las resistencias no solo se emplean para disminuir la intensidad de corriente, si no también se utilizan para convertir la energía eléctrica en energía calorífica, tal y como ocurre en las estufas y hornos eléctricos.

Y ahora... ¡Ponte a prueba!

Ficha de ejercicios resueltos

Aquí puedes poner a prueba lo que has aprendido en este apartado.

Longitud de una resistencia

dificultad

¿Que longitud debe tener un hilo de carbono a 20º C para ofrecer una resistencia de 20 ohmios, si el hilo tiene un diámetro de 1 mm?
(Datos. ρcarbono-20ºC = 3500·10-8 Ω·m)

Ficha de fórmulas

Aquí tienes un completo formulario del apartado Resistencia Eléctrica. Entendiendo cada fórmula serás capaz de resolver cualquier problema que se te plantee en este nivel.

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Resistencia Eléctrica

R=ρ·lS

Resistividad

ρ=ρ0·(1+α·ΔT)

Conductividad

σ=1ρ

Ficha de apartados relacionados

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