Conductividad y resistividad eléctrica
La resistividad eléctrica (también llamada resistencia eléctrica específica o resistividad volumétrica ) es una propiedad fundamental de un material que mide la fuerza con la que resiste la corriente eléctrica . Una resistividad baja indica un material que permite fácilmente la corriente eléctrica. La resistividad se representa comúnmente con la letra griega ρ ( rho ). El SI unidad de resistividad eléctrica es el ohm - metro (Ω⋅m). [1] [2] [3] Por ejemplo, si unUn cubo sólido de material de 1 m 3 tiene contactos de hoja en dos caras opuestas, y la resistencia entre estos contactos es1 Ω , entonces la resistividad del material es1 Ω⋅m .
La conductividad eléctrica o conductancia específica es el recíproco de la resistividad eléctrica. Representa la capacidad de un material para conducir corriente eléctrica. Comúnmente se indica con la letra griega σ ( sigma ), pero a veces se usan κ ( kappa ) (especialmente en ingeniería eléctrica) y γ ( gamma ). La unidad SI de conductividad eléctrica es siemens por metro (S / m).
En un caso ideal, la sección transversal y la composición física del material examinado son uniformes en toda la muestra, y el campo eléctrico y la densidad de corriente son paralelos y constantes en todas partes. De hecho, muchas resistencias y conductores tienen una sección transversal uniforme con un flujo uniforme de corriente eléctrica y están hechos de un solo material, por lo que este es un buen modelo. (Vea el diagrama adyacente.) Cuando este es el caso, la resistividad eléctrica ρ (griego: rho ) se puede calcular mediante:
La resistividad se puede expresar utilizando la SI unidad ohm metro (Ω⋅m) - es decir ohms multiplican por metros cuadrados (para el área de sección transversal) y luego dividido por metros (para la longitud).
Tanto la resistencia como la resistividad describen lo difícil que es hacer que la corriente eléctrica fluya a través de un material, pero a diferencia de la resistencia, la resistividad es una propiedad intrínseca . Esto significa que todos los alambres de cobre puro (que no han sido sometidos a distorsión de su estructura cristalina, etc.), independientemente de su forma y tamaño, tienen la misma resistividad , pero un alambre de cobre largo y delgado tiene una resistencia mucho mayor que una gruesa. , alambre de cobre corto. Cada material tiene su propia resistividad característica. Por ejemplo, el caucho tiene una resistividad mucho mayor que el cobre.
En una analogía hidráulica , pasar corriente a través de un material de alta resistividad es como empujar agua a través de una tubería llena de arena, mientras que hacer pasar corriente a través de un material de baja resistividad es como empujar agua a través de una tubería vacía. Si las tuberías son del mismo tamaño y forma, la tubería llena de arena tiene una mayor resistencia al flujo. Sin embargo, la resistencia no está determinada únicamente por la presencia o ausencia de arena. También depende de la longitud y el ancho de la tubería: las tuberías cortas o anchas tienen menor resistencia que las tuberías estrechas o largas.
