DE TODO

Resistencia

Objetivos

A
3

• Familiarizarse con los parámetros que determinan la
resistencia de un elemento y ser capaz de calcular
la resistencia a partir de las características del
material y de las dimensiones dadas.
• Entender los efectos de la temperatura en la
resistencia de un material, y cómo calcular su
cambio con la temperatura.
• Desarrollar cierta comprensión acerca delos
superconductores y cómo pueden afectar el
desarrollo futuro en la industria.
• Familiarizarse con la amplia variedad de
resistores comercialmente disponibles en la
actualidad y cómo leer su valor a partir del
código de colores o etiquetas.
• Enterarse de una variedad de elementos como
termistores, celdas fotoconductoras y resistores,
y cómo se controla su resistencia.

A3.1INTRODUCCIÓN
En el anexo anterior vimos que si establecemos un voltaje a través de un alambre o un circuito sencillo se crea un flujo de carga, o corriente eléctrica, a través del cable o del circuito. Sin embargo,
la pregunta permanece: ¿qué determina el nivel de la corriente resultante cuando se aplica un
voltaje particular? ¿Por qué la corriente eléctrica es más intensa en algunos circuitos que enotros?
Las respuestas radican en el hecho de que hay una oposición al flujo de carga en el sistema que
depende de los componentes del circuito. Esta oposición al flujo de carga a través de un circuito
eléctrico, llamada resistencia eléctrica, se mide en ohms y se le aplica la letra griega omega (⍀)
como símbolo. En la figura A3.1 se muestra el símbolo gráfico para la resistencia, el cual separece
al filo de corte de una sierra.

R

FIG. A3.1
Símbolo y notación de la resistencia.

Esta oposición, debida principalmente a las colisiones y fricción entre los electrones libres y a
la presencia de otros electrones, iones y átomos en la trayectoria del movimiento, convierte en
calor la energía eléctrica suministrada, el cual a su vez eleva la temperatura del componente eléctrico ydel medio circundante. El calor que emite un calentador eléctrico y que se percibe, es simplemente el resultado del paso de la corriente eléctrica a través de un material de alta resistencia.
Cada material con su estructura atómica única reacciona de forma diferente a las presiones para
establecer una corriente eléctrica a través de su núcleo. Los conductores que permiten un flujo generoso decarga eléctrica con poca presión externa tienen bajos niveles de resistencia, en tanto que
los aislantes tienen características de alta resistencia.

R
G

R

64



RESISTENCIA

G

A3.2 RESISTENCIA: ALAMBRES CIRCULARES
La resistencia de cualquier material se debe en principio a cuatro factores:
1.
2.
3.
4.

Como se señaló en la sección A3.1, la estructura atómica determinala
facilidad con que un electrón libre pasará a través de un material. Cuanto
más larga sea la trayectoria por la cual deba pasar el electrón, mayor será el
factor de resistencia. Los electrones libres pasan más fácilmente a través de
conductores con secciones transversales grandes. Además, a mayor elevación de la temperatura de los materiales conductivos, mayores serán la
vibración ymovimientos internos de los componentes que conforman la estructura atómica del alambre y, en consecuencia, será más difícil para los
electrones libres encontrar una trayectoria a través del material.
Los primeros tres elementos están relacionados mediante las siguientes
ecuaciones básicas para la resistencia:

l
ial (r)

Mater

T (ЊC)

Rϭr

A

FIG. A3.2
Factores que afectan laresistencia de un conductor.

TABLA A3.1
Resistividad (r) de varios materiales
Material
Plata
Cobre
Oro
Aluminio
Tungsteno
Níquel
Hierro
Constantán
Nicromo
Calorita
Carbón

Material
Longitud
Área de sección transversal
Temperatura del material

r (MC-⍀/pies)@20 °C
9.9
10.37
14.7
17.0
33.0
47.0
74.0
295.0
600.0
720.0
21,000.0

l
A

r ϭ MC-⍀/pie a T ϭ 20 °C
l ϭ pies...