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Resistividad

resistencia eléctrica específica de cada material para oponerse al paso de una corriente eléctrica

La resistividad es la resistencia eléctrica específica de un determinado material. Se designa por la letra griega rho minúscula (ρ) y se mide en ohmmetro (Ω•m)[1]

en donde es la resistencia en ohms, la sección transversal en m² y la longitud en m.

Su valor describe el comportamiento de un material frente al paso de corriente eléctrica: un valor alto de resistividad indica que el material es mal conductor mientras que un valor bajo indica que es un buen conductor.

La resistividad es la inversa de la conductividad eléctrica; por tanto, . Usualmente, la magnitud de la resistividad (ρ) es la proporcionalidad entre el campo eléctrico y la densidad de corriente de conducción :

Como ejemplo, un material de 1 m de largo por 1 m de ancho por 1 m de altura que tenga 1 Ω de resistencia tendrá una resistividad (resistencia específica, coeficiente de resistividad) de 1 Ω•m.[2]

Generalmente la resistividad de los metales aumenta con la temperatura, mientras que la resistividad de los semiconductores disminuye ante el aumento de la temperatura.

Índice

Tabla de resistividades de algunos materialesEditar

Material Resistividad (en 20 °C-25 °C) (Ω·m).
Grafeno[3] 1,00 x 10-8
Plata[3] 1,59 x 10-8
Cobre[4] 1,71 x 10-8
Oro[5] 2,35 x 10-8
Aluminio[6] 2,82 x 10-8
Wolframio[7] 5,65 x 10-8
Níquel[8] 6,40 x 10-8
Hierro[9] 8,90 x 10-8
Platino[10] 10,60 x 10-8
Estaño[11] 11,50 x 10-8
Acero inoxidable 301[12] 72,00 x 10-8
Grafito[13] 60,00 x 10-8

Resistividad eléctrica de metales puros[14]​ a temperaturas entre 273 y 300 K (10-8 Ω⋅m):

H He
Li
9,55
Be
3,76
B C N O F Ne
Na
4,93
Mg
4,51
Al
2,733
Si P S Cl Ar
K
7,47
Ca
3,45
Sc
56,2
Ti
39
V
20,2
Cr
12,7
Mn
144
Fe
9,98
Co
5,6
Ni
7,2
Cu
1,725
Zn
6,06
Ga
13,6
Ge As Se Br Kr
Rb
13,3
Sr
13,5
Y
59,6
Zr
43,3
Nb
15,2
Mo
5,52
Tc
14,9
Ru
7,1
Rh
4,3
Pd
10,8
Ag
1,629
Cd
6,8
In
8
Sn
11,5
Sb
39
Te I Xe
Cs
21
Ba
34,3
*
Hf
34
Ta
13,5
W
5,44
Re
17,2
Os
8,1
Ir
4,7
Pt
10,8
Au
2,271
Hg
96,1
Tl
15
Pb
21,3
Bi
107
Po
40
At Rn
Fr Ra **
Rf Db Sg Bh Hs Mt Ds Rg Cn Nh Fl Mc Lv Ts Og
*
La
4,7
Ce Pr
70
Nd
64,3
Pm
75
Sm
94
Eu
90
Gd
131
Tb
115
Dy
92,6
Ho
81,4
Er
86
Tm
67,6
Yb
25
Lu
58,2
**
Ac Th
14,7
Pa
17,7
U
28
Np Pu Am Cm Bk Cf Es Fm Md No Lr


La plata metálica es el mejor conductor de la electricidad a temperatura ambiente.

Resistividad de las rocasEditar

Por sus componentes minerales, las rocas serían aislantes en la mayor parte de los casos (como lo son las rocas ígneas). Las excepciones serían aquellas compuestas principalmente por semiconductores cuya proporción en la corteza es muy baja. En consecuencia, si el terreno es un conductor moderado, se debe a que las rocas que lo constituyen son porosas y además poseen sus poros parcial o totalmente ocupados por electrolitos; por lo tanto se comportan como conductores iónicos de resistividad muy variable.

Para tener una idea del fenómeno de la conductividad en tales rocas se puede utilizar la expresión obtenida por Maxwell que describe la resistividad   de un medio heterogéneo compuesto por una matriz de resistividad   con material disperso de resistividad   distribuido aleatoriamente y ocupando una fracción   del volumen total:

 

Fórmula válida solo cuando las impurezas de resistividad   se encuentran en volúmenes pequeños comparados con las distancias que los separan, es decir, cuando los valores de   son bajos.

Resistividad de las rocas porosas saturadasEditar

Las rocas porosas cuyos poros están llenos de electrolitos constituyen un medio heterogéneo con inclusiones de resistividad mucho menor que la de los minerales de su matriz. El caso de mayor interés es aquel en el que los poros se encuentran en contacto (porosidad efectiva) y ofrecen un camino ininterrumpido para la conducción de corriente eléctrica. Para una comprensión del fenómeno es conveniente utilizar un modelo representativo de la conducción, siendo el de haz de capilares el más adecuado para este propósito.

Considerando una muestra de roca electrolíticamente saturada, con un camino poroso interconectado (como una arenisca), y en la que se asume que toda la conducción eléctrica ocurre por el camino electrolítico, se puede escribir:

 

Siendo:

  la resistividad [Ω·mm²/m]
  la longitud [m]
  sección de la muestra [mm²]
  la resistividad del electrolito
  y   la longitud y sección del camino electrolítico equivalente.

Se ha indicado entre [ ] las unidades típicas del S.I.

Véase tambiénEditar

ReferenciasEditar

  1. Física universitaria con física moderna Volumen 2, página 851. Sears y Zemansky, decimosegunda edición. Año 2009.
  2. «Cálculo experimental de la resistividad de un metal». Archivado desde el original el 9 de noviembre de 2013. Consultado el 20 de marzo de 2013. 
  3. a b «Matweb-Plata» (en inglés). 
  4. «Matweb-Annealed Copper» (en inglés). 
  5. «Matweb-Oro» (en inglés). 
  6. «Matweb-Aluminio» (en inglés). 
  7. «Matweb-Wolframio» (en inglés). 
  8. «Matweb-Níquel» (en inglés). 
  9. «Matweb-Hierro» (en inglés). 
  10. «Matweb-Platino» (en inglés). 
  11. «Matweb-Estaño» (en inglés). 
  12. «Matweb-Acero Inoxidable (serie 301)» (en inglés). 
  13. «Matweb-Grafito» (en inglés). 
  14. David R. Lide (2009). CRC Press Inc, ed. CRC Handbook of Chemistry and Physics (en inglés) (90 edición). p. 2804. ISBN 978-1-420-09084-0. .

Enlaces externosEditar