Resistencia de conductores eléctricos: análisis y ejemplos

Aquí hablaremos de la Resistencia de conductores eléctricos. Teoría, fórmula y ejercicios bien explicados. No te lo pierdas.

Para comenzar, debemos saber que la resistencia a la electricidad en los diversos conductores está determinada por ciertos factores. La diferencia en la resistencia de los distintos materiales conductores o no conductores radica en el tipo de material que los forma. Por ejemplo, no es lo mismo el cobre que el aluminio. Pero dentro del mismo material hay dos factores que determinan el grado de resistencia eléctrica que observaremos. Por un lado, la longitud y por otro la sección de dicho conductor. La sección es la superficie circular que cubre el diámetro. O sea, es la sección transversal.

Los electrones circulan atravesando esta sección de un punto a otro. Si aumentamos la sección, habrá más cantidad de electrones o flujo de electrones que atraviese esta sección. Por lo tanto, a mayor sección habrá menor resistencia eléctrica o viceversa. Ahora bien, el otro factor geométrico es la longitud del conductor. A mayor longitud habrá un mayor camino para los electrones y se tardará más en circular la corriente eléctrica. Por lo tanto, a mayor longitud habrá mayor resistencia eléctrica y viceversa.

Obtenemos de esta manera una fórmula para calcular R.

R = r . l / A

Como se observa, la resistencia es igual a la resistividad por la longitud dividida por el área.

Es clave saber que la resistividad eléctrica es una constante que depende de cada material.  A continuación, daremos algunos valores:

Materiales	Resistividad (W.mm2/m)
Plata	1,47 . 10-2
Cobre	1,72 . 10-2
Tungsteno	5,65 . 10-2
Hierro	10 . 10-2
Silicio	640 . 10-6
Madera	1014 – 1020

Vemos que los metales como la plata y el cobre tienen baja resistividad, por esto son buenos conductores de la corriente eléctrica. Al contrario de materiales como el Silicio o la madera.

En los problemas la unidad de resistencia de conductores eléctricos (R) es el ohm (W), para la longitud es el metro, para la sección es el mm² y para la resistividad es W.m. de esta manera las unidades se pueden cancelar perfectamente. Si nos dan por ejemplo, la longitud en cm o mm o la sección en cm² deberemos corregir las unidades para adaptarlas a la resistividad. A continuación, veremos un problema de ejemplo.

Calcular la resistencia de un conductor de cobre de 2 km de largo y 4 mm de diámetro. Su Resistividad es de 1,72 . 10^-2 W.mm²/m.

Por lo visto en la teoría sabemos que

R = r . l / A

Solamente tenemos que arreglar las unidades. La longitud de 2 km la pasamos a metros y nos da 2000 metros. Por otra parte con el diámetro podemos calcular la superficie o sección del conductor.

La sección circular corresponde a la fórmula:

A = p . r²

o

A = p . D²/4

Donde r es el radio y D es el diámetro. Cualquiera de ambas fórmulas se puede utilizar.

A = 3,14 . 16 mm² / 4         A = 12,56 mm²

Ahora si podemos calcular la resistencia del conductor.

R = 1,72 . 10^-2 W.mm²/m . 2000 mts / 12,56  mm2                  R = 2,74 W

Video explicativo: Ley de Ohm

Ley de Ohm – Ejercicios resueltos (YouTube)

Ley de Ohm – Circuitos eléctricos