Resistencia Electrica

Resistencia Electrica

Resistencia eléctrica

Símbolos de la resistencia eléctrica en un circuito.

Se le denomina resistencia eléctrica a la oposición al flujo de electrones al moverse 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 Georg Simon Ohm, quien descubrió el principio que ahora lleva su nombre.

Comportamientos ideales y reales

Una resistencia ideal es un elemento pasivo que disipa energía en forma de calor según la ley de Joule. También establece una relación de proporcionalidad entre la intensidad de corriente que la atraviesa y la tensión medible entre sus extremos, relación conocida como ley de Ohm:

u ( t ) = R ⋅ i ( t )

donde i(t) es la corriente eléctrica que atraviesa la resistencia de valor R y u(t) es la diferencia de potencial que se origina.

En general, una resistencia real podrá tener diferente comportamiento en función del tipo de corriente que circule por ella.

Comportamiento en corriente continua

Una resistencia real en corriente continua (CC) se comporta prácticamente de la misma forma que si fuera ideal, esto es, transformando la energía eléctrica en calor por efecto Joule. La ley de Ohm

Comportamiento en corriente alterna

Como se ha comentado anteriormente, una resistencia real muestra un comportamiento diferente del que se observaría en una resistencia ideal si la intensidad que la atraviesa no es continua.

En el caso de que la señal aplicada sea senoidal, corriente alterna (CA), a bajas frecuencias se observa que una resistencia real se comportará de forma muy similar a como lo haría en CC, siendo despreciables las diferencias. En altas frecuencias el comportamiento es diferente, aumentando en la medida en la que aumenta la frecuencia aplicada, lo que se explica fundamentalmente por los efectos inductivos que producen los materiales que conforman la resistencia real.

Por ejemplo, en una resistencia de carbón los efectos inductivos solo provienen de los propios terminales de conexión del dispositivo mientras que en una resistencia de tipo bobinado estos efectos se incrementan por el devanado de hilo resistivo alrededor del soporte cerámico, además de aparecer una cierta componente capacitiva si la frecuencia es especialmente elevada.

En estos casos, para analizar los circuitos, la resistencia real se sustituye por una asociación serie formada por una resistencia ideal y por una bobina también ideal, aunque a veces también se les puede añadir un pequeño condensador ideal en paralelo con dicha asociación serie.

En los conductores, además, aparecen otros efectos entre los que cabe destacar el efecto pelicular.

Asociación de resistencias

Resistencia equivalente

Se denomina resistencia equivalente a la asociación respecto de dos puntos A y B, a aquella que conectada a la misma diferencia de potencial, UAB, demanda la misma intensidad, I (ver figura 4). Esto significa que ante las mismas condiciones, la asociación y su resistencia equivalente disipan la misma potencia. Asociación en serie

Dos o más resistencias se encuentran conectadas en serie cuando al aplicar al conjunto una diferencia de potencial, todas ellas son recorridas por la misma corriente.

Para determinar la resistencia equivalente de una asociación serie imaginaremos que ambas, figuras 4a) y 4c), están conectadas a la misma diferencia de potencial, UAB. Si aplicamos la segunda ley de Kirchhoff a la asociación en serie tendremos:

U A B = U 1 + U 2 + . . . + U n

Aplicando la ley de Ohm:

U A B = I R 1 + I R 2 + . . . + I R n = I ( R 1 + R 2 + . . . + R n )

En la resistencia equivalente:

U A B = I R A B

Finalmente, igualando ambas ecuaciones se obtiene que:

I R A B = I ( R 1 + R 2 + . . . + R n ) Y eliminando la intensidad:

R A B = R 1 + R 2 + . . . + R n = ∑ k = 1 n R k

Por lo tanto, la resistencia equivalente a n resistencias montadas en serie es igual a la suma de dichas resistencias. Asociación en paralelo

Dos o más resistencias se encuentran en paralelo cuando tienen dos terminales comunes de modo que al aplicar al conjunto una diferencia de potencial, UAB, todas las resistencias tienen la misma caída de tensión, UAB.

Para determinar la resistencia equivalente de una asociación en paralelo imaginaremos que ambas, figuras 4b) y 4c), están conectadas a la misma diferencia de potencial mencionada, UAB, lo que originará una misma demanda de corriente eléctrica, I.

Resistencia de un conductor

Resistividad de algunos materiales a 20 °C Material Resistividad (Ω·m)

Plata5​ 1,55 × 10–8

Cobre6​ 1,70 × 10–8

Oro7​ 2,22 × 10–8

Aluminio8​ 2,82 × 10–8

Wolframio9​ 5,65 × 10–8

Níquel10​ 6,40 × 10–8

Hierro11​ 8,90 × 10–8

Platino12​ 10,60 × 10–8

Estaño13​ 11,50 × 10–8

Acero inoxidable 30114​ 72,00 × 10–8

Grafito15​ 60,00 × 10–8

El conductor es el encargado de unir eléctricamente cada uno de los componentes de un circuito. Dado que tiene resistencia óhmica, puede ser considerado como otro componente más con características similares a las de la resistencia eléctrica.

De este modo, la resistencia de un conductor eléctrico es la medida de la oposición que presenta al movimiento de los electrones en su seno, es decir la oposición que presenta al paso de la corriente eléctrica. Generalmente su valor es muy pequeño y por ello se suele despreciar, esto es, se considera que su resistencia es nula (conductor ideal), pero habrá casos particulares en los que se deberá tener en cuenta su resistencia (conductor real).

La resistencia de un conductor depende de la longitud del mismo ( ℓ en m, de su sección ( S ) en m², del tipo de material y de la temperatura. Si consideramos la temperatura constante (20 °C),

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