Page 434 - Fisica General Burbano

CORRIENTE ELÉCTRICA: INTENSIDAD Y RESISTENCIA. EFECTO JOULE 447

A la inversa de la conductividad, se le llama RESISTIVIDAD:
RESISTIVIDADES (a 20 ºC)
1 RESISTIVIDAD
r = MATERIAL W · m
s
CONDUCTORES
El nombre de resistividad es debido a que si un campo eléctrico muy grande produce densidad Plata 1,59 ´ 10 – 8
de corriente muy pequeña, E/J resulta muy grande, dándonos una verdadera medida de la oposi- Cobre 1,68 ´ 10 – 8
– 8
ción de la sustancia al movimiento de los electrones en su seno. Así, un mismo campo eléctrico Oro 2,44 ´ 10 – 8
produce en el interior de dos cuerpos conductores distinta densidad de corriente: mayor en el de Aluminio 2,65 ´ 10 – 8
menor resistividad y a la inversa. Tungsteno 5,6 ´ 10 – 8
La Ley de Ohm también puede escribirse: Hierro 10 ´ 10 – 8
Platino 10,6 ´ 10
1 Plomo 11 ´ 10 – 8
E = J =r J Nicromio* 150 ´ 10 – 8
s
SEMICONDUCTORES**
Consideremos dos puntos de un hilo conductor que distan entre sí L y supongamos que el Carbono (grafito) (3 – 60) ´ 10 – 5
campo eléctrico es uniforme dentro de dicho conductor, entonces la diferencia de potencial entre Germanio (1 – 500) ´ 10 – 3
los puntos 1 y 2 será: Silicio 0,1 – 60
z
AISLADORES
2
9
10 – 10
V - V = E ? dl = E L Vidrio 10 – 10 12
MUESTRA PARA EXAMEN. PROHIBIDA SU REPRODUCCIÓN. COPYRIGHT EDITORIAL TÉBAR
2
1
Caucho duro
12
15
1
Azufre 10 15
pero según hemos visto: E =r J (E y J son paralelos en todo punto, trabajamos sólo con módu-
los), luego: * Aleación de Ni, Fe y Cr usada
L para elementos calefactores
V – V =r J L V - V =r J A ** Los valores dependen fuerte-
1
2
2
1
A
mente de impurezas, incluso en
pero como: JA =I, siendo I la intensidad de la corriente que circula por el hilo: cantidades muy pequeñas (ver
capítulo XXIX).
L V - V
V - V =r A I Þ I = 1 L 2
2
1
r
A
A la cantidad r L/A se le llama RESISTENCIA eléctrica (R) y es característica del conductor y de su
temperatura:
L V - V
R = r Þ I = 1 2
A R
expresión que constituye la LEY DE OHM vista en forma finita (macroscópica).
El nombre de resistencia deriva de hecho siguiente: entre los extremos de dos hilos establece-
mos la misma caída de potencial V – V ; el hilo en que circula menor intensidad tiene una mayor
2
1
resistencia (como se deduce de la última fórmula) y a la inversa, siendo, por lo tanto, la resistencia,
la medida de la oposición de los hilos conductores al movimiento de los electrones en su seno.
De la fórmula anterior obtenemos: la resistencia de un hilo conductor es directamente propor- Fig. XX-6.– Ley de Ohm a los extre-
cional a la longitud e inversamente proporcional a su sección. mos de una resistencia.
De la misma fórmula podemos obtener el concepto físico de la resistividad de una sustancia
haciendo L =1 y A =1:
«La RESISTIVIDAD es la resistencia del conductor cuando tiene la unidad de longitud y la uni-
dad de sección».
De la fórmula anterior deducimos las unidades de resistencia.
V - V = 1 UEE V - V = 1 voltio
2
1
2
1
Haciendo R = 1 UEE R = 1 ohmio ( ) W
I = 1 UEE I = 1 amperio
La UEE es la resistencia de un conductor tal que teniendo 1 UEE circula por él la intensidad de 1 UEE
El ohmio entre sus extremos la diferencia de potencial de 1 voltio 1 amperio
1
1voltio 300 1
1W= = = UEE
1amperio 3 ´ 10 9 9 ´ 10 11
El ohmio se define de una manera absoluta (patrón internacional) como «la resistencia de una
2
columna de mercurio de 106,3 cm de longitud y 1 mm de sección a cero grados centígrados». En
el National Bureau of Standards de los EEUU se encuentran tipos de resistencias patrón construi-
das con arrollamientos de hilos adecuados.
Una expresión más general de la ley de Ohm es: