Artículo sobre la resistividad
En cuanto a la corriente eléctrica, se ha analizado la densidad de corriente eléctrica, y también se ha explicado el campo eléctrico en el tema tratado. En un conductor existe un campo eléctrico y una corriente eléctrica si hay una diferencia de potencial en él; si no hay diferencia de potencial, no hay campo eléctrico ni corriente eléctrica.
En casi todos los conductores metálicos, el campo eléctrico es directamente proporcional a la densidad de corriente eléctrica, donde la relación entre el campo eléctrico y la densidad de corriente eléctrica es constante. El valor de la relación entre el campo eléctrico y la densidad de corriente se denomina resistividad. Matemáticamente, la relación entre el campo eléctrico, la densidad de corriente y la resistividad se expresa mediante la siguiente ecuación:
ρ = E / J
ρ = resistividad, E = campo eléctrico , J = densidad de corriente
Una de las fórmulas del campo eléctrico es E = V/d donde V = diferencia de potencial eléctrico = voltaje eléctrico y d = distancia, de modo 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, de modo que la unidad de la densidad de corriente es amperio/metro cuadrado (A/m² ) . La ecuación de la resistividad es ρ = E/J de modo que la unidad de resistividad es V/m: A/m² = V/mxm² / A = V/A (m) = Ω m (se lee: ohmímetro). Ω = voltio / amperio es una unidad de resistencia eléctrica.
Los aislantes eléctricos poseen la mayor resistividad, mientras que los buenos conductores eléctricos presentan la menor. Cuanto mejor sea la conducción de un conductor, menor será su resistencia. 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 resistencia de un objeto indica su capacidad para impedir el paso de una corriente eléctrica.
Un buen conductor que obedece la ley de Ohm, a una temperatura determinada, presenta una resistividad que no depende del campo eléctrico; es decir, si el campo eléctrico cambia, la resistividad permanece constante. Por el contrario, en los conductores que no cumplen la ley de Ohm, la resistividad sí depende del campo eléctrico; es decir, si la magnitud del campo eléctrico varía, la resistividad también cambia.
La resistividad de un conductor metálico depende de la temperatura. Si la temperatura del metal aumenta, su resistividad también aumenta, mientras que si disminuye, disminuye. A medida que aumenta la temperatura, los átomos se mueven más rápido y se disponen de forma irregular, lo que dificulta el movimiento de los electrones y ralentiza su flujo. Cuando la temperatura disminuye, los átomos se mueven más lentamente y se disponen de forma más regular, lo que facilita el flujo de electrones.
Lo opuesto a la resistividad es la conductividad. Matemáticamente, la relación entre resistividad y conductividad se expresa mediante la siguiente ecuación:
σ = 1/ ρ
σ = conductividad del conductor, ρ = resistividad.
La unidad de resistividad es Ωm, por lo que la unidad de conductividad es 1 / Ωm = (Ωm) -1
Un conductor eléctrico posee la mayor conductividad, mientras que un aislante o mal conductor presenta la menor. Cuanto mejor conduce un conductor la corriente eléctrica, mayor es su conductividad. El orden de conductividad de los metales, de mayor a menor, es plata, cobre, oro, aluminio, acero y estaño. Por lo tanto, se puede concluir que el valor de la conductividad de un objeto expresa su capacidad para conducir corriente eléctrica. La plata tiene una alta conductividad, pero es costosa, por lo que el cobre se utiliza más ampliamente como conductor eléctrico.
