Resistividad
La resistividad es la resistencia eléctrica específica de un material. Se designa por la letra griega rho minúscula (ρ) y se mide en ohmios por metro (Ω•m).[1]
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.
Generalmente la resistividad de los metales aumenta con la temperatura, mientras que la resistividad de los semiconductores disminuye ante el aumento de la temperatura.
Tabla de resistividades de algunos materiales:
Se define como la capacidad que tienen las sales inorgánicas en solución ( electrolitos ) para conducir la corriente eléctrica.
El agua pura, prácticamente no conduce la corriente, sin embargo el agua con sales disueltas conduce la corriente eléctrica. Los iones cargados positiva y negativamente son los que conducen la corriente, y la cantidad conducida dependerá del número de iones presentes y de su movilidad.
En la mayoría de las soluciones acuosas, entre mayor sea la cantidad de sales disueltas, mayor será la conductividad, este efecto continúa hasta que la solución está tan llena de iones que se restringe la libertad de movimiento y la conductividad puede disminuir en lugar de aumentas, dándose casos de dos diferentes concentraciones con la misma conductividad. Todos los valores de conductividad están referidos a una temperatura de referencia de 25 ° C.
Algunas sustancias se ionizan en forma más completa que otras y por lo mismo conducen mejor la corriente. Cada ácido, base o sal tienen su curva característica de concentración contra conductividad.
Son buenos conductores : los ácidos, bases y sales inorgánicas: HCl, NaOH, NaCl, Na2CO3 ....etc.
Son malos conductores : Las moléculas de sustancias orgánicas que por la naturaleza de sus enlaces son no iónicas: como la sacarosa, el benceno, los hidrocarburos, los carbohidratos.... etc, estas sustancias, no se ionizan en el agua y por lo tanto no conducen la corriente eléctrica.
Un aumento en la temperarura, disminuye la viscosidad del agua y permite que los iones se muevan más rapidamente, conduciendo más electricidad. Este efecto de la temperatura es diferente para cada ion, pero tipicamente para soluciones acuosas diluidas, la conductividad varía de 1 a 4 % por cada ° C.
Conociendo estos factores, la medición de la conductividad nos permite tener una idea muy aproximada de la cantidad de sales disueltas.
RESISTENCIA ELÉCTRICA
Sabemos que una bateria o un acumulador de algun tipo es el impulsor, primer movil y fuente de voltaje de un circuito electrico. La corriente que se maneje no solo depende de su voltaje, sino tambien de la resistencia electrica que ofrece el conductor al paso de la carga. eso se parece a la tasa de flujo de agua en un tubo, que depende no solo de la diferencia de presion entre los extremos del tubo, sino tambien de la resistencia que presenta el tubo mismo. Un tubo corto presenta menos resistencia al flujo de agua que uno largo: cuando mayor sea el diametro del tubo, su resistencia sera menor. Es igual con las resistencias de los conductores por los que luye la corriente. la resistencia de un alambre depende de su grosor y su longitud, asi como de su conductividad. Los alambres gruesos tienen menos resistencia que los delgados. Los alambres mas largos tienen mas resistencias que los cortos.La resistencia electrica tambien depende de la temperatura. cuando mayor sea la agitacion de los atomos dentro del conductor, sera mayor la resistencia que presente al flujo de carga. Para la mayoria de los conductores, mayor temperatura equivale a mayor resistencia. La resistencia de algunos materiales llega a ser cero a muy bajas temperaturas.
La resistencia electrica se expresa en unidades llamadas ohms.
El nombre de la unidad es en honor del fisico aleman Georg simon Ohm, quien descubrio en 1826 una relacion sencilla, pero muy importante, entre el voltaje, la corriente y la resistencia.
La resistencia como componente de un circuito
Todos los componentes eléctricos y electrónicos presentan en mayor o menor medida una cierta resistencia al paso de la corriente, si bien ésta suele ser pequeña. Hay sin embargo componentes eléctricos denominados resistencias que se introducen en los circuitos para dificultar el paso de la corriente, bien sea para disminuir la intensidad, protegiendo así los demás componentes, bien para obtener calor por efecto Joule en la propia resistencia, como es el caso de las cocinas y las calefacciones eléctricas domésticas, cafeteras, hornos de secado industriales, etc.
La corriente máxima de una resistencia viene condicionada por la máxima potencia que puede disipar su cuerpo. Esta potencia se puede identificar visualmente a partir del diámetro sin que sea necesaria otra indicación. Los valores más corrientes son 0,25 W, 0,5 W y 1 W.
Los otros datos se indican con un conjunto de rayas de colores sobre el cuerpo del elemento. Son tres, cuatro o cinco rayas; dejando la raya de tolerancia (normalmente plateada o dorada) a la derecha, se leen de izquierda a derecha. La última raya indica la tolerancia (precisión). De las restantes la última es el multiplicador y las otras las cifras significativas.
El valor se obtiene leyendo las cifras como un número de una, dos o tres cifras y, después, multiplicando el resultado por el multiplicador, obteniéndose el resultado en ohmios (Ω); en ocasiones puede aparecer una banda adicional indicando el efecto de la temperatura en la variación de la resistencia. En aquellos casos en los que no hay espacio para dibujar las bandas de colores, se emplean dígitos, con igual significado que en el caso de la codificación con cuatro bandas: los primeros serán las cifra significativas y el último el multiplicador; por ejemplo una resistencia 123, será de 12.000 W.
La nomenclatura normalizada emplea las letras R (1), K (kilo = 1.000) y M (mega = 1.000.000) como multiplicadores, en la posición que ocuparía el punto en la escritura del número. La segunda letra hace referencia a la tolerancia M=±20%, K=±10%, J=±5%, G=±2%, F=±1%. En los ejemplos se indica, entre paréntesis, la codificación de las resistencias con esta nomenclatura.
CONDUCTANCIA ELÉCTRICA.
La conductancia esta directamente relacionada con la facilidad que ofrece un material cualquiera al paso de la corriente electrica. La conductancia es lo opuesto a la resistencia. A mayor conductancia la resistencia disminuye y viceversa, a mayor resistencia, menos conductancia, por lo que ambas son inversamente proporcionales.
Existen algunos materiales que conducen mejor la corriente que otros. Los mejores conductores son, los metales, principalmente el oro (Au) y la plata (Ag), pero por su alto costo en el mercado se prefiere utilizar en primer lugar, el cobre (Cu) y en segundo el aluminio (Al), por ser ambos metales buenos conductores de la electricidad y tener un cosot mucho mas bajo que el oro y la plata.
Otros tipos de materiales como el alambre nocromo (Ni-Cr, aleacion de niquel y cromo), la manganina, el carbon, etc. no son buenos conductores y ofrecen mayor resistencia al paso de la corriente electrica, por lo que son utilizados como resistencias electricas, para producir calor fundamentalmente o controlar el paso de la corriente por los circuitos electronicos.
Ademas de los conductores y las resistencias, existen otros materiales llamados semiconductores como por ejemplo el germanio y el silicio que permiten el paso de corriente eléctrica en un solo sentido. El silicio se emplea en la fabricación de diodos, transistores, circuitos integrados y microprocesadores.
Por otro lado, podemos encontrar materiales no conductores, que ofrecen total resistencia al flujo de corriente eléctrica, se encuentra el vidrio, el plástico, el pvc, la porcelana, la goma, etc. que se emplean como materiales aislantes el los circuitos eléctricos.
si hacemos una comparación entre diferentes materiales como el cobre, nicromo, silicio, porcelana, buscamos en una tabla sus coeficientes de resistividad a 20º veremos que el cobre tiene 0,0172, el nicromo 1,5 y el silicio 1,000 ohm* mm/ m, mientras el coeficiente de la porcelana es infinito.
De acuerdo con la ley de ohm, el valor de la resistencia R se obtiene dividiendo el voltaje o tensión en volt E del circuito, por el valor de la intensidad I en ampere como se muestra en el ejemplo.
Si representamos la conductancia eléctrica con la letra G(sabiendo que es lo opuesto a la resistencia y que podemos representarla como 1/R ) es posible hallar su valor invirtiendo los valores de la tensión y la intensidad en la formula anterior, tal como se muestra a continuación :
O tambien:
El valor de la conductancia G de un material se indica en siemens y se identifica con la letra S. Un siemens equivale a:
Son malos conductores : Las moléculas de sustancias orgánicas que por la naturaleza de sus enlaces son no iónicas: como la sacarosa, el benceno, los hidrocarburos, los carbohidratos.... etc, estas sustancias, no se ionizan en el agua y por lo tanto no conducen la corriente eléctrica.
Un aumento en la temperarura, disminuye la viscosidad del agua y permite que los iones se muevan más rapidamente, conduciendo más electricidad. Este efecto de la temperatura es diferente para cada ion, pero tipicamente para soluciones acuosas diluidas, la conductividad varía de 1 a 4 % por cada ° C.
Conociendo estos factores, la medición de la conductividad nos permite tener una idea muy aproximada de la cantidad de sales disueltas.
En el anteriror video se ejemplifica la conductividad electrica con el sulfato de cobre.
RESISTENCIA ELÉCTRICA
Sabemos que una bateria o un acumulador de algun tipo es el impulsor, primer movil y fuente de voltaje de un circuito electrico. La corriente que se maneje no solo depende de su voltaje, sino tambien de la resistencia electrica que ofrece el conductor al paso de la carga. eso se parece a la tasa de flujo de agua en un tubo, que depende no solo de la diferencia de presion entre los extremos del tubo, sino tambien de la resistencia que presenta el tubo mismo. Un tubo corto presenta menos resistencia al flujo de agua que uno largo: cuando mayor sea el diametro del tubo, su resistencia sera menor. Es igual con las resistencias de los conductores por los que luye la corriente. la resistencia de un alambre depende de su grosor y su longitud, asi como de su conductividad. Los alambres gruesos tienen menos resistencia que los delgados. Los alambres mas largos tienen mas resistencias que los cortos.La resistencia electrica tambien depende de la temperatura. cuando mayor sea la agitacion de los atomos dentro del conductor, sera mayor la resistencia que presente al flujo de carga. Para la mayoria de los conductores, mayor temperatura equivale a mayor resistencia. La resistencia de algunos materiales llega a ser cero a muy bajas temperaturas.
La resistencia electrica se expresa en unidades llamadas ohms.
El nombre de la unidad es en honor del fisico aleman Georg simon Ohm, quien descubrio en 1826 una relacion sencilla, pero muy importante, entre el voltaje, la corriente y la resistencia.
La resistencia como componente de un circuito
Todos los componentes eléctricos y electrónicos presentan en mayor o menor medida una cierta resistencia al paso de la corriente, si bien ésta suele ser pequeña. Hay sin embargo componentes eléctricos denominados resistencias que se introducen en los circuitos para dificultar el paso de la corriente, bien sea para disminuir la intensidad, protegiendo así los demás componentes, bien para obtener calor por efecto Joule en la propia resistencia, como es el caso de las cocinas y las calefacciones eléctricas domésticas, cafeteras, hornos de secado industriales, etc.
La corriente máxima de una resistencia viene condicionada por la máxima potencia que puede disipar su cuerpo. Esta potencia se puede identificar visualmente a partir del diámetro sin que sea necesaria otra indicación. Los valores más corrientes son 0,25 W, 0,5 W y 1 W.
Los otros datos se indican con un conjunto de rayas de colores sobre el cuerpo del elemento. Son tres, cuatro o cinco rayas; dejando la raya de tolerancia (normalmente plateada o dorada) a la derecha, se leen de izquierda a derecha. La última raya indica la tolerancia (precisión). De las restantes la última es el multiplicador y las otras las cifras significativas.
El valor se obtiene leyendo las cifras como un número de una, dos o tres cifras y, después, multiplicando el resultado por el multiplicador, obteniéndose el resultado en ohmios (Ω); en ocasiones puede aparecer una banda adicional indicando el efecto de la temperatura en la variación de la resistencia. En aquellos casos en los que no hay espacio para dibujar las bandas de colores, se emplean dígitos, con igual significado que en el caso de la codificación con cuatro bandas: los primeros serán las cifra significativas y el último el multiplicador; por ejemplo una resistencia 123, será de 12.000 W.
La nomenclatura normalizada emplea las letras R (1), K (kilo = 1.000) y M (mega = 1.000.000) como multiplicadores, en la posición que ocuparía el punto en la escritura del número. La segunda letra hace referencia a la tolerancia M=±20%, K=±10%, J=±5%, G=±2%, F=±1%. En los ejemplos se indica, entre paréntesis, la codificación de las resistencias con esta nomenclatura.
CONDUCTANCIA ELÉCTRICA.
La conductancia esta directamente relacionada con la facilidad que ofrece un material cualquiera al paso de la corriente electrica. La conductancia es lo opuesto a la resistencia. A mayor conductancia la resistencia disminuye y viceversa, a mayor resistencia, menos conductancia, por lo que ambas son inversamente proporcionales.
Existen algunos materiales que conducen mejor la corriente que otros. Los mejores conductores son, los metales, principalmente el oro (Au) y la plata (Ag), pero por su alto costo en el mercado se prefiere utilizar en primer lugar, el cobre (Cu) y en segundo el aluminio (Al), por ser ambos metales buenos conductores de la electricidad y tener un cosot mucho mas bajo que el oro y la plata.
Otros tipos de materiales como el alambre nocromo (Ni-Cr, aleacion de niquel y cromo), la manganina, el carbon, etc. no son buenos conductores y ofrecen mayor resistencia al paso de la corriente electrica, por lo que son utilizados como resistencias electricas, para producir calor fundamentalmente o controlar el paso de la corriente por los circuitos electronicos.
Calentador eléctrico que emplea resistencia de alambre nicromo como elemento de calefacción.
Ademas de los conductores y las resistencias, existen otros materiales llamados semiconductores como por ejemplo el germanio y el silicio que permiten el paso de corriente eléctrica en un solo sentido. El silicio se emplea en la fabricación de diodos, transistores, circuitos integrados y microprocesadores.
Por otro lado, podemos encontrar materiales no conductores, que ofrecen total resistencia al flujo de corriente eléctrica, se encuentra el vidrio, el plástico, el pvc, la porcelana, la goma, etc. que se emplean como materiales aislantes el los circuitos eléctricos.
si hacemos una comparación entre diferentes materiales como el cobre, nicromo, silicio, porcelana, buscamos en una tabla sus coeficientes de resistividad a 20º veremos que el cobre tiene 0,0172, el nicromo 1,5 y el silicio 1,000 ohm* mm/ m, mientras el coeficiente de la porcelana es infinito.
De acuerdo con la ley de ohm, el valor de la resistencia R se obtiene dividiendo el voltaje o tensión en volt E del circuito, por el valor de la intensidad I en ampere como se muestra en el ejemplo.
Si representamos la conductancia eléctrica con la letra G(sabiendo que es lo opuesto a la resistencia y que podemos representarla como 1/R ) es posible hallar su valor invirtiendo los valores de la tensión y la intensidad en la formula anterior, tal como se muestra a continuación :
 Por tanto, sustituyedo por Gtendremos: |
 |
O tambien:
 |
El valor de la conductancia G de un material se indica en siemens y se identifica con la letra S. Un siemens equivale a:
 o  |
Esta es nuestra primera incursion en la creacion de blogs , espero les sea de ayuda.
ResponderBorrarexcelente, me fue de mucha ayuda y muy buen diseño, felicitaciones
ResponderBorrar