El artículo sobre corriente eléctrica trataba sobre la densidad de corriente eléctrica, y el artículo sobre campos eléctricos también explicaba el concepto de campo eléctrico. En un conductor existe un campo eléctrico y una corriente eléctrica cuando hay una diferencia de potencial entre sus extremos; por el contrario, si no hay diferencia de potencial, no existen ni campo eléctrico ni corriente eléctrica.
En un conductor metálico, el campo eléctrico es directamente proporcional a la densidad de corriente, donde la relación entre el campo eléctrico y la densidad de corriente es constante. Esta relación se denomina resistividad o resistencia específica . Matemáticamente, la relación entre el campo eléctrico, la densidad de corriente y la resistencia específica se expresa mediante la siguiente ecuación:
Descripción: ρ = resistividad, E = campo eléctrico, J = densidad de corriente
Una de las fórmulas del campo eléctrico es E = V/s donde V = diferencia de potencial eléctrico = voltaje eléctrico y s = distancia, por lo que la unidad del campo eléctrico es Voltio/metro (V/m). La fórmula de la densidad de corriente es J = I/A donde I = corriente eléctrica y A = área de la sección transversal del conductor, por lo que la unidad de la densidad de corriente es Amperio/metro cuadrado (A/m² ) . La fórmula de la resistividad es ρ = E/J por lo que la unidad de resistencia es V/m: A/m² = V/mxm² / A = V/A (m) = Ω m (se lee: Ohmio metro). Ω = Voltio/Amperio es una unidad de resistencia eléctrica, sobre esta unidad se explica en el artículo sobre la ley de Ohm.
Los aislantes eléctricos o malos conductores presentan los valores de resistividad más altos, mientras que los conductores eléctricos o buenos conductores presentan los valores más bajos. Cuanto mejor conduce un conductor la corriente eléctrica, menor es su resistividad . El orden de los conductores metálicos, de mayor a menor resistividad , es estaño, acero, aluminio, oro, cobre y plata. Por lo tanto, se puede concluir que el valor de resistividad de un objeto indica su capacidad para impedir el paso de la corriente eléctrica.
Un buen conductor que obedece la ley de Ohm, a una temperatura determinada, presenta una resistividad independiente del campo eléctrico; es decir, si la magnitud del campo eléctrico cambia, la resistividad permanece constante. Por el contrario, un conductor que no obedece la ley de Ohm presenta una resistividad que depende del campo eléctrico; es decir, si la magnitud del campo eléctrico cambia, la resistividad también cambia.
La resistividad de un conductor metálico depende de la temperatura. A medida que aumenta la temperatura, aumenta la resistividad; por el contrario, a medida que disminuye, disminuye. Con el aumento de la temperatura, los átomos se mueven más rápido y se desordenan más, lo que dificulta el movimiento de los electrones y ralentiza su flujo. A medida que disminuye la temperatura, los átomos se mueven más despacio y se organizan mejor, lo que permite un flujo de electrones más fluido.
La inversa de la resistividad es la conductividad. Matemáticamente, la relación entre resistividad y conductividad se expresa mediante la ecuación:
s = 1/s
Descripción: σ = conductividad del conductor, ρ = resistividad del conductor.
La unidad de resistividad es Ωm, por lo que la unidad de conductividad es 1/Ωm = (Ωm)-1
Los conductores eléctricos o buenos conductores poseen los valores de conductividad más altos, mientras que los aislantes eléctricos o malos conductores poseen los valores de conductividad más bajos. Cuanto mejor conduce un conductor la corriente eléctrica, mayor es su conductividad. El orden de conductividad de los metales conductores, de mayor a menor, es plata, cobre, oro, aluminio, acero y estaño. Por lo tanto, se puede concluir que el valor de conductividad de un objeto indica su capacidad para conducir corriente eléctrica. La plata tiene alta conductividad, pero es cara, por lo que el cobre se utiliza más ampliamente como conductor de corriente eléctrica.
