3.4. Variación de la resistencia con la temperatura

¿Qué os ha parecido el efecto Joule? Interesante, ¿verdad?.

Como sabréis el efecto del calor y del frío afecta a todos los materiales. Por ejemplo, en un metal el calor hace que se dilate mientras que el frío provoca el efecto contrario, es decir, que se contraiga.

En las resistencias la variación de temperatura hace que ésta aumente o disminuya su valor. Esta variación de resistencia puede ser calculada mediante una fórmula.

Todos los materiales, en mayor o menor grado y dependiendo de su naturaleza, de sus características o del medio en el que vayan a trabajar, ofrecen una resistencia al paso de la corriente.

Es por esto que cuando se diseña un circuito hay que tener en cuenta las condiciones anteriores de forma que se garantice su correcto funcionamiento. Piensa que no es lo mismo un aparato eléctrico trabajando en un horno que en una cámara frigorífica.

La propiedad específica de resistencia eléctrica de cada sustancia se denomina resistividad, que se define como la resistencia que ofrece un material de 1 metro de largo y una sección de 1 m2 al paso de la corriente. Su unidad en el Sistema Internacional es Ω x m.

La resistividad de cualquier material no es constante, depende de la temperatura y de otras circunstancias como las impurezas o los campos magnéticos a los que está sometido.

La resistividad aumenta con la temperatura, de modo que podemos decir que:

Donde
: Resistividad.
: Coeficiente de variación de la resistividad con la temperatura.
T : temperatura

A continuación tienes una tabla con los valores de resistividad de diferentes materiales. Fíjate la diferencia existente entre los aislantes y los conductores.

Sustancia
Aluminio
2,63 x 10-8
Cobre
1,72 x 10-8
Plata
1,47 x 10-8
Oro
2,3 x 10-8
Azufre
1 x 1015
Madera
108

 

El paso de corriente por una línea eléctrica provoca una caída de tensión como consecuencia de la resistencia de los conductores. Para los cálculos de las caídas de tensión en las líneas, la resistencia que opone un conductor al paso de la corriente es:


Donde:


l: es la longitud de la línea
S: la sección del conductor

Existen resistencias que varían su valor con la temperatura, estas pueden ser de coeficiente negativo o positivo, se denominan NTC y PTC respectivamente. En las NTC la resistencia disminuye con el aumento de temperatura. En las PTC aumenta la resistencia.

 

Imagen 7. Resistencia NTC. Banco de imágenes del ITE
Licencia Creative commons.

 

Imagen 8. Símbolo de una PTC. Banco de imágenes del ITE
Licencia Creative commons

Icono de iDevice Caso de estudio
¿Cuál es el coeficiente de variación de la resistividad con la temperatura del aluminio (α), si este metal tiene a 5º C una resistividad de 2, 63 x 10-8 Ω x m y a 25 º C de 2,68 x 10-8 Ω x m?