¿Cuál es la causa fundamental de la resistencia eléctrica?

¿Qué es la resistencia?

El efecto impedidor o de detención ejercido por una cosa material sobre otra.

AHORA,

¿Qué es la resistencia eléctrica?

La resistencia es una cantidad que mide cómo el dispositivo o material reduce el flujo de corriente eléctrica a través de él. La resistencia se mide en unidades de ohmios (Ω). Si hacemos una analogía con el flujo de agua en las tuberías, la resistencia es mayor cuando la tubería es más delgada, por lo que disminuye el flujo de agua.

Importancia de la resistencia:

Una capacidad lista para conducir electricidad es una de las características más características e importantes de un metal. Se debe a la presencia de un gran número de electrones casi libres que, bajo la acción de un campo eléctrico aplicado, pueden fluir a través de la red metálica. * Si no fuera por la presencia de influencias perturbadoras dentro del metal, se obtendría una conductividad infinita. , pero tales influencias están invariablemente presentes, y pueden ser muy diversas y numerosas. † Impiden el flujo libre de electrones, dispersándolos y dando lugar a una resistencia llamada resistencia eléctrica . Si se conocen las dimensiones de la muestra de metal, se puede calcular una resistividad eléctrica específica para el metal. Esta resistividad es característica de ese metal en particular, y depende de la temperatura y la presión en cualquier instante, así como del estado químico y físico del metal.

Una resistencia es un componente eléctrico pasivo de dos terminales que implementa resistencia eléctrica como elemento de circuito. En los circuitos electrónicos, las resistencias se usan para reducir el flujo de corriente, ajustar los niveles de señal, dividir los voltajes, polarizar los elementos activos y terminar las líneas de transmisión, entre otros usos.

Ahora, comprendamos muy fácilmente por la foto de abajo. En realidad es divertido, pero da mucha más comprensión de los conceptos de la ley de Ohm.

Sí, tienes razón sobre la vibración. El calor a escala atómica o molecular es una representación directa de la vibración de los átomos o moléculas. Una temperatura más alta significa más vibraciones.

  • Situación en cable frio

    Imagina un pasillo lleno de gente. La mitad de las personas (los electrones) intentan moverse en la misma dirección que usted y la otra mitad (los protones) están espaciados de manera uniforme pero estacionaria en el pasillo. Esto representaría un cable frío. Como el cable está frío, los protones no vibran mucho, por lo que los electrones pueden correr entre ellos con bastante rapidez.

  • Situación en alambre caliente

    A medida que el conductor (pasillo) se calienta, los protones comienzan a vibrar y moverse ligeramente fuera de posición. A medida que su movimiento se vuelve más errático, es más probable que se interpongan e interrumpan el flujo de los electrones. Como resultado, cuanto mayor es la temperatura, mayor es la resistencia.

Ref: resistencia en un conductor

Esta es una forma en términos muy generales de explicar la resistencia y sus causas.

La resistencia se define como la relación lineal que existe entre el voltaje y la corriente en un conductor independiente de cualquiera de los dos. Esta relación fue determinada en 1826 por Georg Ohm y se reconoce como la ley de Ohm. Tenga en cuenta que algunos conductores (algunos de ellos de origen natural) no tienen una relación lineal entre el voltaje y la corriente. Estos conductores no obedecen la ley de Ohm y se conocen como dispositivos no lineales porque la resistencia depende de la corriente. Sin embargo, a un nivel de corriente dado, la resistencia todavía se define como la relación entre el voltaje y la corriente en ese nivel de corriente particular.

La resistencia de un conductor depende adicionalmente de la resistividad del material , factores geométricos como la sección transversal y la longitud, y la temperatura .

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La teoría de metales de electrones libres utiliza la mecánica cuántica y las funciones de distribución de Fermi-Dirac para abordar tanto la velocidad de deriva como la movilidad de los electrones y, por lo tanto, explicar la causa de la resistencia . En un metal, los electrones están libres de su átomo individual pero están confinados al metal que forma una nube de electrones libres.

La resistividad es el resultado de que los electrones consuman energía para cambiar su velocidad cuando chocan. La relación más simple es:

Resistividad = Masa del electrón m / cuadrado (Carga del electrón e ) / τ / Número de electrones libres n

τ se conoce como la constante de tiempo de colisión.

La movilidad de los electrones μe (una cantidad útil) se define como la magnitud de la elocidad / magnitud de deriva de electrones del campo eléctrico aplicado. Yo también se define como

Movilidad de electrones μe = e τ / m

Lo importante a recordar aquí es que la energía debe ser consumida para cambiar la dirección de los electrones cuando colisionan.

La causa de la resistencia eléctrica en un conductor eléctrico es la unión metálica entre los átomos del conductor. Cuando aplicamos un potencial a un conductor, sus electrones se ionizan y, debido a la fuerza eléctrica, comienzan a moverse con una velocidad constante llamada “Velocidad de deriva”, ahora Nuclie con carga positiva permanece en su posición original, ya que la electricidad es el flujo de carga negativa, no la carga positiva. . Estos Nuclie con carga positiva se denominan “núcleos metálicos” o “núcleos” cuando los electrones chocan con estos núcleos, su velocidad se reduce y la carga de carga a través del conductor se reduce y observamos una disminución en el valor de la intensidad de la corriente eléctrica o la corriente eléctrica. Esa es la causa principal de la resistencia de un conductor a nivel atómico de un conductor.

Gracias

La causa básica es que los electrones golpean o chocan con los iones en el metal … esto ralentiza el flujo de electrones … a frecuencias de CA más altas … digamos 500kc y más, comenzamos a tener un efecto en la piel … los electrones tienden a moverse a lo largo del grosor externo del conductor Permitir que el cable coaxial use conductores huecos sin causar pérdida adicional.

Simplemente la perturbación de los átomos y las partículas a lo largo del movimiento del electrón causa resistencia. Piensa que eres un vehículo que viaja por una carretera. Si el camino está despejado, puede conducir a la máxima velocidad posible. Pero si hay otros vehículos en la carretera, no puedes.