Page 435 - Fisica General Burbano

448 CORRIENTE ELÉCTRICA CONTINUA

dV
R = = cte
dI

y R es, por tanto, la pendiente de la recta en la representación gráfica V =f(I) (Fig. XX-7). Esta re-
lación se ha ensayado para corrientes estacionarias en metales y líquidos, siendo válida en márge-
nes muy amplios de valores; con la excepción del caso de campos eléctricos muy grandes en líqui-
dos, por ejemplo, del orden de 3 MV/m con los que se producen desviaciones respecto de la ley de
Ohm de hasta un 50%. El parámetro R =dV/dI, al que se le llama «RESISTENCIA DINÁMICA», tiene
dy
gran interés en el estudio de los conductores no-óhmicos, en los que R ¹cte. Así ocurre, por
dy
ejemplo, en el diodo semiconductor que tiene características no lineales entre la intensidad y el
voltaje (Fig. XX-8).
Fig. XX-7.– Representación gráfica
de corriente-voltaje de un material XX – 5. Relación entre la conductividad de un metal y la movilidad de los electrones
óhmico.
en su interior
La corriente eléctrica en un metal se produce debido a que los electrones se mueven en su in-
terior por causa del campo eléctrico (E) que en él se origina; si es N el número de electrones por
unidad de volumen que tienen por velocidad media v y carga e, el valor de la densidad de co-
rriente en dicho metal será: J =Nve. Por otro lado sabemos que la movilidad de los electrones
viene dada por: m =v/E, con lo que según se ha obtenido para la ley de Ohm (J =sE), podemos
expresar la conductividad en función de la movilidad como:

1 J
s = = = Ne m
r E

XX – 6. Variación de la resistencia con la temperatura
Al aumentar la temperatura aumenta la resistencia eléctrica. Si R es la resistencia a 0 ºC, y R
Fig. XX-8.– Curva no lineal voltaje- 0 t
corriente en un diodo semiconductor; la resistencia a tº, se puede escribir en primera aproximación:
no obedece a la ley de Ohm.
R = R ( 1 + K t)
0
t
siendo K =(R – R )/R t, un COEFICIENTE DE VARIACIÓN DE LA RESISTENCIA CON LA TEMPERATURA, de
0
t
0
un valor aproximado al de dilatación de los gases, ya que está comprendido entre 1/200 y 1/300 y
cuyo significado físico es la «variación media que experimenta la unidad de resistencia, al variar un
grado la temperatura».
El hecho de que la resistencia dependa de la temperatura es fácilmente explicable cualitativa-
mente. Si la temperatura aumenta, la agitación térmica de los átomos o moléculas que componen
COEFICIENTES DE TEMPERATURA el material, aumentará también, y por lo tanto el número de choques entre las partículas de cargas
(en ºC) y los iones de la red cristalina será mayor, disminuyendo así la velocidad media de arrastre de es- MUESTRA PARA EXAMEN. PROHIBIDA SU REPRODUCCIÓN. COPYRIGHT EDITORIAL TÉBAR
tas partículas. En resumen, al aumentar la temperatura aumenta la «dificultad» al movimiento de
COEFICIENTE DE
MATERIAL las cargas, y por tanto, aumenta la resistencia.
TEMPERATURA
Aluminio 39,3 ´ 10 – 4
Cobre 39,3 ´ 10 – 4 XX – 7. Resistencia equivalente a otras en serie o derivadas
Hierro 50,3 ´ 10 – 4 1º. Varias resistencias en serie equivalen a otra igual a la suma de todas ellas. En efecto: en las
Mercurio 8,8, ´ 10 – 4 resistencias en serie se verifica por la ley de Ohm (Fig. XX-9):
Plata 38,3 ´ 10 – 4 I R
1
2
Plomo 45,3 ´ 10 – 4 V - V = 1
I R +
Platino 39,3 ´ 10 – 4 V - V = I R 2 Þ V - V = ( 1 R 2 + R )
3
2
4
3
1
V - V = I R 3
4
3
En una resistencia equivalente al conjunto, se verifica: V – V =I R, por igualación se obtiene:
1
4
R = R + R 2 + R 3
1
2º. La inversa de la resistencia equivalente a otras en derivación, es igual a la suma de las in-
versas de todas ellas. En efecto:
V - V 2
1
I = R 1
1
V - V 1 F 1 1 I
2 G
I = 1 2 Þ I + I + I =( V V - ) + + J
2
R 2 1 2 3 1 R H 1 R 2 R K
3
V - V 2
1
I =
3
Fig. XX-9.– Resistencias en serie. R 3