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Resistencia Eléctrica

Todos los materiales presentan cierta oposición al flujo de electrones o corriente eléctrica, pero unos obstruyen la circulación más que otros. Ello se debe a que en los átomos de algunos materiales los electrones externos son cedidos con relativa facilidad, disminuyendo la resistencia al paso de la corriente. Por definición, la resistencia al paso de la corriente, es la oposición que presenta un conductor al paso de la corriente o flujo de electrones.

Símbolo del resistor. El resistor es un dispositivo de dos terminales positiva y negativa

Como sabemos, la corriente eléctrica circula con relativa facilidad en los metales, por ello se utilizan en la construcción de circuitos para conducir la energía eléctrica y se denominan conductores. Los resistores que se utilizan en circuitos eléctricos suelen ser cilindros con alambres que sobre salen de sus extremos y cuya resistencia aparece con un código integrado de tres a cuatro bandas de color cerca de uno de sus extremos como se ve en la figura.

En cambio, existen otros materiales como hule, madera, plástico, vidrio, porcelana, seda o corcho; que presentan gran dificultad para permitir el paso de la corriente, por lo que reciben el nombre de aislantes o dieléctricos. Los alambres de conexión en los circuitos casi siempre están protegidos con hule o algún recubrimiento aislante plástico para evitar que la corriente pase de un alambre a otro al ponerse accidentalmente en contacto.

Entre los materiales conductores y dieléctricos existe otro tipo de substancias denominadas semiconductores, como el germanio y silicio, contaminados con pequeñas impurezas de otros metales, y el carbón.

Existen varios factores que influyen en la resistencia eléctrica de un conductor, los cuales son:

a) La naturaleza del conductor. Si tomamos alambres de la misma longitud y sección transversal de los siguientes materiales: plata, cobre, aluminio y hierro se puede verificar que la plata tiene una menor resistencia y, los cuatro, el hierro es el mayor.

b) La longitud del conductor. A mayor longitud mayor resistencia. Si se duplica la longitud del alambre, también lo hace su resistencia.

c) Su sección o área transversal. Al duplicarse la superficie de la sección transversal, se reduce la resistencia a la mitad,

d) La temperatura. En el caso de los metales su resistencia aumenta casi en forma proporcional a su temperatura. Sin embargo, cabe señalar que el carbón disminuye su resistencia al incrementarse la temperatura. Esto se explica, porque la energía que produce la elevación de temperatura libera más electrones.

La unidad empleada para medir a la resistencia eléctrica es el Ohm en honor al físico alemán George Simón Ohm (1787-1854), quien en 1841 recibió la medalla Copley de la Sociedad Real de Londres, por la publicación de un trabajo sobre corrientes eléctricas. El Ohm cuyo símbolo se escribe con la letra griega omega (Ώ), se define como la resistencia opuesta a una corriente continua de electrones por una columna de mercurio a 0°C de 1 mm² de sección transversal y de 106.3 cm de largo.

En el sistema Internacional de Unidades, la unidad de resistencia es el Volt/Ampere, por lo que un Ohm es la relación entre estos últimos, para que comprendas más que es la resistencia eléctrica checa el vídeo.

Ley de Ohm

George Simón Ohm (1787-1854), físico y profesor alemán, utilizó instrumentos de medición bastante confiables en sus experimentos y observó que si aumenta la diferencia de potencial en un circuito, mayor es la intensidad de la corriente eléctrica; también comprobó que al aumentar la resistencia del conductor disminuye la intensidad de la corriente eléctrica. Con base en sus observaciones, en 1827, Ohm enunció la ley que lleva su nombre y que dice: La intensidad de la corriente eléctrica que pasa por un conductor en un circuito es directamente proporcional a la diferencia de potencia aplicado a sus extremos e inversamente proporcional a la resistencia del conductor.

Con base en esta ecuación, la ley de Ohm define a la unidad de resistencia eléctrica de la siguiente manera: la resistencia de un conductor es de 1 Ohm (Ώ) si existe una corriente de un Ampere, cuando se mantiene una diferencia de potencial de un Volt a través de la resistencia:

Ejemplos.

1) Determinar la intensidad de la corriente eléctrica a través de una resistencia de 40Ώ al aplicarle una diferencia de potencial de 24 V.

2) Un cargador de celular (también se le puede llamar eliminador), proporciona 5.2 volt, un una corriente eléctrica de 500mA.

a) ¿Cuál es su resistencia eléctrica?

Esquema (puede ser el aparato del enunciado)

b) Si esta conectado 20 minutos, ¿Cuánta carga eléctrica pasa?, resultado en Coulomb y en electrones.

Actividad

1) Calcular la intensidad de la corriente que pasará por una resistencia de 150Ώ al conectarse a un acumulador de 12 V. El resultado en amperes y miliamperes.