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El físico alemán George Ohm descubrió en 1827 que algunos materiales presentan una propiedad llamada resistividad. La resistividad y la resistencia son diferentes.
Resistividad: es la resistencia eléctrica específica de cada material y se define por la siguiente fórmula:
donde:
ρ: Es la resistividad del material.
R es la resistencia en ohmios.
S es la sección transversal en m².
l es la longitud en m.
Un valor alto de resistividad indica que el material es mal conductor mientras que uno bajo indicará que es un buen conductor.
Como ejemplo, un material de 1 m de largo por 1 m de ancho por 1 m de altura que tenga 1 Ω de resistencia tendrá una resistividad de 1 Ω x m
Generalmente la resistividad de los metales aumenta con la temperatura, mientras que la resistividad de los semiconductores disminuye ante el aumento de la temperatura.
Tabla de resistividad de materiales
Resistencia: Es un elemento eléctrico que presenta una oposición al paso de la corriente, disminuyendo su intensidad. Su función principal es controlar el paso de la corriente. Es el componente más utilizado en los aparatos electrónicos y también es conocido resistor.
Una resistencia disipa su energía en forma de calor; por lo que es utilizada también para aplicaciones donde se necesite calentar algo como planchas, hornos, selladoras térmicas, estufas, calentadores de agua, etc.
La unidad de la resistencia en el Sistema Internacional de Unidades es el ohmio (Ω). Para su medición, en la práctica se usa el ohmnímetro.
De acuerdo con la ley de Ohm, la resistencia de un material puede definirse como la relación entre el voltaje y la corriente en que atraviesa dicha resistencia, así:
Donde:
R es la resistencia en ohmios,
V es la diferencia de potencial en voltios
I es la intensidad de corriente en amperios.
También puede decirse que "la intensidad de la corriente que pasa por un circuito eléctrico, es directamente proporcional al voltaje e inversamente proporcional a su resistencia"
Símbolo de las resistencias
Las resistencias no tienen polaridad al conectarlas. En corriente alterna, un elemento puramente resistivo no desfasa ni la corriente ni el voltaje. Es por eso que puede transferir la máxima potencia.
La potencia en una resistencia está dada por la ley de Joule que dice:
también, o también
Donde:
V es la diferencia de potencial en voltios
I es la intensidad de corriente en amperios.
P es la potencia en watios.
En electrónica las resistencias generalmente suelen ser muy pequeñas; por esto se debe emplear un código de colores para saber su valor. Algunas resistencias disipan más potencia; por esto traen un cuerpo mucho más grande. A mayor potencia disipada, mayor su tamaño.
Código de colores resistivo
jjjjjjj
Conexión en serie
Un circuito resistivo en serie se realiza conectando los elementos uno seguido de otro, como formando una cadena de elementos.
En este ejemplo tenemos tres resistencias en serie pero en la realidad se pueden colocar tantas como sea necesario. La corriente circulará por todos los elementos con la misma intensidad.
Un circuito resistivo serie cumple con las siguientes características:
- La resistencia total RT es igual a la suma de todos los valores resistivos dentro del circuito.
RT= R1 + R2 + R3 + ... Rn
- La corriente total IT, es la misma que circula por todo el circuito serie.
IT = I1 = I2 = I3 = ... In
- El voltaje total VT es igual a la suma de todos los voltajes dentro del circuito serie.
VT = V1 + V2 + V3 + ... Vn
- La potencia total PT es igual a la suma de las potencias dentro del circuito serie.
PT = P1 + P2 + P3 + ... Pn
Conexión en Paralelo
Un circuito resistivo está en paralelo cuando dos o más elementos se encuentran conectados de manera independiente a la fuente de voltaje.
Igual que en el anterior caso, en este ejemplo solo hay tres resistencias, pero podrían ser más.
En este circuito en paralelo, cambian varias cosas con respecto al anterior.
En primer lugar, en los circuitos en paralelo se presenta un fenómeno llamado la conductancia.
La conductancia (G) es una propiedad eléctrica que tienen los cuerpos de transportar, mover o desplazar uno o más electrones.
Fue descubierta por Ernst Werner M. Von Siemens, quien fue un inventor alemán, pionero de la electricidad industrial, fundador de la actual empresa Siemens AG. Nació en Lenthe, Hannover, el 3 de diciembre de 1816 y murió en Berlín, el 06 de diciembre de 1892.
La conductancia es el inverso de la resistencia y es la facilidad que tienen los cuerpos para permitir el paso de la corriente sin oponerse. Es decir que la conductancia es la propiedad inversa de la resistencia eléctrica. La conductancia no se mide en ohmios si no en siemens.
G = 1
R
GT = G1 + G2
GT = 1 + 1
R1 R2
GT = R1 + R2
R1 x R2
1 = R1 + R2
RT R1 x R2
RT= R1 x R2
R1 + R2
Con esto se demuestra que la resistencia total en paralelo es mucho menor que cuando están en serie.
Por lo tanto los circuitos resistivos en serie deben cumplir con las siguientes características:
- La resistencia total es menor que la menor de las resistencias.
- Para el caso de dos resistencias en paralelo sería:
RT= R1 x R2
R1 + R2
Para el caso de varias resistencias en paralelo sería:
RT = 1
1 + 1 + 1 + ... 1
R1 R2 R3 Rn
- Cada elemento recibe el mismo voltaje total.
VT = V1 + V2 + V3 + ... Vn
- La corriente total es la suma de las corrientes de cada elemento.
IT = I1 + I2 + I3 + ... In
- La potencia total es la suma de las potencias. Sigue siendo igual que en serie.
PT = P1 + P2 + P3 + ... Pn
https://www.digikey.com/es/resources/conversion-calculators/conversion-calculator-resistor-color-code-4-band
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