Corriente Electrica y Resistencia

Resistencia eléctrica es toda oposición que encuentra la corriente a su paso por un circuito eléctrico cerrado, atenuando o frenando el libre flujo de circulación de las cargas eléctricas o electrones. Cualquier dispositivo o consumidor conectado a un circuito eléctrico representa en sí una carga, resistencia u obstáculo para la circulación de la corriente eléctrica.

Cuando hablamos de resistencia eléctrica podemos estar refiriéndonos a una magnitud, que mide la dificultad con la que un conductor conduce la corriente, o bien a un elemento de un circuito (una pieza física que forma parte del mismo). En este apartado vamos a estudiar ambos aspectos, teniendo en cuenta, además, las magnitudes relacionadas con la resistencia.

R=ρ⋅lS

Donde:

R es la resistencia eléctrica. Su unidad de medida en el Sistema Internacional (S.I.) es el ohmio (Ω).

ρ es la resistividad del material. Su unidad de medida en el S.I. es el ohmio por metro (Ω·m)

l es la longitud del conductor. Su unidad de medida en el S.I es el metro (m)

S es la sección del conductor. Su unidad de medida en el S.I es el metro al cuadrado (m2)

¿Que longitud debe tener un hilo de carbono a 20º C para ofrecer una resistencia de 20 ohmios, si el hilo tiene un diámetro de 1 mm?
(Datos. ρcarbono-20ºC = 3500·10-8 Ω·m)

Datos

R = 20 Ω

d = 1 mm = 10-3 m

r = d/2 = 0.5·10-3 m

ρ = 3500·10-8 Ω·m



Resolución



Para calcular la longitud que debe tener el hilo, debemos utilizar la expresión de la resistencia:



R=ρ⋅lS

Dado que el hilo tiene forma de cilindro, una sección del cilindro es una circunferencia. Por tanto S es el área de una circunferencia (S=π·r2):



R=ρ⋅lπ⋅r2 ⇒l=R⋅π⋅r2ρ

Sustituyendo los valores que conocemos:



l=20 Ω⋅π⋅(0.5⋅10−3 m)23500⋅10−8 Ω⋅m =20 Ω⋅π⋅2.5⋅10−7m23500⋅10−8 Ω⋅m⇒l=0.44 m

Lo que conocemos como corriente eléctrica no es otra cosa que la circulación de cargas o electrones a través de un circuito eléctrico cerrado, que se mueven siempre del polo negativo al polo positivo de la fuente de suministro de fuerza electromotriz (FEM).

Para que exista corriente eléctrica, los electrones más alejados del núcleo del átomo de un material, tendrán que desligarse y circular libremente entre los átomos de dicho cuerpo. Este fenómeno también puede ocurrir, con variaciones, en la naturaleza, cuando las nubes cargadas desprenden chorros de electrones que circulan por el aire y causan los rayos.

Para medir bien la corriente eléctrica se utiliza la Ley de Ohm que usa intensidad, voltaje y resistencia eléctrica.

Dependiendo de la temporalidad del sentido de la corriente eléctrica podemos distinguir dos tipos:

Corriente contínua (C.C.). El flujo de eléctrones se produce siempre en el mismo sentido.

Corriente alterna (C.A.). El sentido de circulación de los electrones cambia de forma periódica.

A lo largo de este tema nos centraremos únicamente en la corriente continua.

De forma general, la corriente eléctrica produce tres tipos de efectos:

Efectos caloríficos. Cuando circula una corriente eléctrica por un conductor, este aumenta su temperatura. Este efecto es utilizado en estufas, hornillos, etc.

Efectos químicos. Si la corriente eléctrica circula por un conductor iónico, dicha corriente es capaz de producir un cambio químico en él. Este efecto es utilizado en la electrólisis.

Efectos magnéticos. El paso de la corriente eléctrica a través de un conductor crea un campo magnético similar al que produce un imán. Este efecto es el fundamento de motores eléctricos, dispositivos de televisión, radio, amperímetros, voltímetros, etc.