La resistencia eléctrica de un componente o dispositivo de circuito se define como la relación del voltaje aplicado a la corriente eléctrica que fluye a través de él: R = V / I (siguiendo la ley de Ohm)
La resistencia se mide en ohmios Ω (voltios / amperios)
Por ejemplo, la resistencia R de un cable se define como la relación de voltaje a corriente que fluye a través de él. En otros términos, mide la dificultad de pasar una corriente eléctrica a través de ese cable.
La resistencia de un objeto determinado depende de dos factores: de qué material está hecho y su forma. En el caso de un cable:
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- La resistencia de un cable depende de su tamaño y geometría .
- El material del que está hecho un cable también afecta su resistencia: la corriente fluye fácilmente a través de conductores y con dificultad a través de aisladores. Esta medida cuantitativa de la oposición de un material al flujo de corriente se llama resistividad . Depende SOLAMENTE (si la temperatura es constante) de la composición química del material, no de su forma o tamaño.
La dependencia de estas propiedades (geometría y composición química) se ilustra dentro de la fórmula: R = pl / A (*) donde p es la resistividad (en Ω · m), L la longitud (metros) del cable y A su cruz área seccional (metros cuadrados).
El factor que tiene en cuenta la naturaleza del material es la resistividad p (que es la inversa de la conductividad).
Por lo tanto, se esperaría que la resistencia de un cable fuera mayor para un cable más largo , menor para un cable de área de sección transversal más grande y se esperaría que dependiera del material del que está hecho el cable.
Tenga en cuenta que esta fórmula no es exacta, ya que supone que la densidad de corriente es totalmente uniforme en el conductor, lo que no siempre es cierto en situaciones prácticas. Sin embargo, esta fórmula aún proporciona una buena aproximación para conductores largos y delgados como los cables. De hecho, en el caso de la corriente alterna, los efectos cutáneos inhiben el flujo de corriente cerca del centro del conductor. Por lo tanto, la sección transversal geométrica es diferente de la sección transversal efectiva en la que la corriente fluye realmente, por lo que la resistencia es mayor de lo esperado (porque A es menor).
Además, la expresión (*) se aplica al conductor tridimensional regular donde p se refiere a la resistividad aparente o “resistividad de volumen” del material (en Ω · m).
En el caso de material conductor de película delgada , usamos el término “resistencia de lámina”. La resistencia de la lámina es un caso especial de resistividad para un espesor de lámina uniforme. La resistencia de la lámina es aplicable a sistemas bidimensionales en los que las películas delgadas se consideran entidades bidimensionales. Cuando se habla de “resistencia de la hoja”, se da a entender que la corriente está a lo largo del plano de la hoja , no perpendicular a ella.
La resistencia de una película delgada se puede escribir como R = pL / A = pL / Wt : el área de la sección transversal se puede dividir en el ancho W y el espesor t.
Por lo tanto, R = pL / Wt = R (s) L / W donde R (s) es la resistencia de la lámina (expresada como la combinación de la resistividad con el espesor en Ω).
R (s) = p / t
Si se conoce el espesor de la película, la resistividad aparente p (en Ω · m) se puede calcular multiplicando la resistencia de la lámina por el espesor de la película p = R (s) * t