Cables y conductores eléctricos: resistividad y resistencia eléctrica

La resistencia eléctrica es uno de los parámetros de mayor importancia que debes conocer sobre los cables y conductores, puesto que de su valor dependerá que un equipo funcione correctamente.

Te invitamos a leer nuestro post Seguidamente, te explicaremos la forma de determinar estos parámetros. ¡Comencemos!

Resistividad y resistencia eléctrica en conductores

La resistividad en conductores metálicos es una propiedad física que indica la capacidad de un material para la conducción de corriente eléctrica.

Se representa por “ρ” (rho) y se mide en ohmios por metro (Ω – m). La resistividad está influenciada por la composición, temperatura y estructura cristalina del material, determinando su conductividad eléctrica.

Este es uno de los factores que establece la resistencia de un conductor, la cual podemos entender como la oposición experimentada por los electrones al desplazarse por un conductor, generando dificultad para que la corriente fluya en un circuito cerrado.

La forma de calcular esta resistencia a partir de la resistividad, es la siguiente:

Donde:

ρ = Resistividad del material que para el cobre es 1.7 x 10^-8 ohmios por metro (Ω – m) y para el aluminio es 2.65 x 10^-8 Ohm por metro (Ω – m). Estos factores son tomados a una temperatura de 20 °C

l = Longitud del conductor en metros. Es importante que debes tomar en cuenta la distancia de la fuente a la carga y de la carga a la fuente. Es decir, que esta longitud puede ser tomada como 2l si el conductor es igual para ambos casos.

A = Área del conductor. Para calcularla debes estar pendiente de la forma del conductor, ya que, dependiendo de esta última, se calcula dicha área. Debes colocarla en m2.

Seguidamente, te damos las ecuaciones para la determinación de las áreas de las superficies más comunes en conductores según su geometría:

Si el área es cuadrada o rectangular:

Cada lado debes colocarlo en metros

Si el conductor es cilíndrico:

Sabiendo que:

Π = 3,1416, aproximadamente

r = Radio del conductor en metros

Cómo afecta la temperatura ambiente a la resistencia eléctrica

En lo que nos interesa que son los conductores eléctricos, de manera experimental se ha demostrado que al aumentar la temperatura externa se incrementa, en forma lineal, su resistencia tal y como se muestra en la gráfica siguiente.

Esta resistencia se expresa en Ohm por unidad de longitud, para ello existen tablas donde se expresan estos valores según la galga, por lo general lo te lo muestran así Ω / km (Ohm por kilómetro)

Sobre lo anterior, te estaremos hablando en nuestro post Qué son galgas en conductores eléctricos. ¡No te lo pierdas!

Este aumento es posible calcularlo mediante la siguiente ecuación:

Dónde:

 R = Valor de resistencia que deseas conocer conductor

R₁ = Valor de resistencia que aparece en las especificaciones del conductor la cual es dada para una temperatura de 20 °C expresada en Ω (Ohmios)

t₁ = Si no se dice lo contrario, esta temperatura es 20 °C

t = Es la temperatura para la cual se desea conocer la resistencia

α = Llamado Coeficiente Térmico de Resistencia que depende del material del conductor y su temperatura. Sus valores para 20 °C son:

• Para conductor de Cobre: 0,00393
• Para conductor de Aluminio: 0,00390

La explicación de esta tendencia es que el incremento de temperatura aumenta la energía térmica de los electrones, esto a su vez hace que los choques erráticos entre cargas sean más frecuentes por lo que el calor disipado será mayor.

¿Te fue útil este artículo?

En nuestro post, que ya tenemos publicado, llamado Resistencia eléctrica y su variación con la temperatura en cables te enseñamos la forma aplicación de las ecuaciones, paso a paso, para hallar estas características de un conductor.

De igual forma, en nuestro Curso diseño de sistema de energía dc para telecomunicaciones te explicáremos en forma práctica como debes utilizar estos conceptos. Siguiendo este enlace conocerás su contenido. !No te lo pierdas!

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