Resistencia eléctrica

La resistencia eléctrica es una magnitud física escalar que mide la tendencia de un cuerpo a oponerse al paso de una corriente eléctrica cuando se somete a una tensión eléctrica . Esta oposición depende del material con el que esté elaborado, su tamaño y su temperatura . Uno de los efectos del paso de corriente en un conductor es su calentamiento ( efecto Joule ).

Definición

La resistencia R es la inversa de la conductancia eléctrica G , definida para un conductor cilíndrico como ^[1] :

R={\frac {1}{G}}={{L} \over \sigma S}={{\rho L} \over S}

{\ Displaystyle R = {\ frac {1} {G}} = {{L} \ over \ sigma S} = {{\ rho L} \ over S}}

R = {\ frac 1G} = {{L} \ over \ sigma S} = {{\ rho L} \ over S}

Dónde está:

σ es la conductividad eléctrica medida en S / m , cuya inversa ρ es la resistividad eléctrica
L es la distancia (medida en m ) de los puntos entre los que se mide la resistencia (medida en Ω )
S es el área de la sección de la muestra perpendicular a la dirección de la corriente (medida en m ² ).

En el sistema internacional, la unidad de medida de la resistencia eléctrica es el ohmio (Ω). En el caso de corriente continua y en ausencia de fuerza electromotriz dentro del conductor considerado, se aplica la siguiente propiedad: ^[2]

R={\frac {\Delta V}{I}}

{\ Displaystyle R = {\ frac {\ Delta V} {I}}}

R = {\ frac {\ Delta V} {I}}

Dónde está:

V la tensión a la que está sometido el cuerpo;
Yo es la intensidad de la corriente que atraviesa el cuerpo.

que expresa la ley de Ohm en forma macroscópica solo para componentes con geometría constante o más precisamente para constantes L y S.

En general, siempre se observa la ocurrencia de la correlación respectivamente entre el paso de corriente, el efecto Joule y la presencia de un voltaje entre los extremos de cualquier conductor macroscópico: la resistencia nunca es experimentalmente no positiva o infinita.

(0<RI^{2}<+\infty )\land (I>0)\quad \Rightarrow \quad 0<R<+\infty

{\ Displaystyle (0 <RI ^ {2} <+ \ infty) \ land (I> 0) \ quad \ Rightarrow \ quad 0 <R <+ \ infty}

{\ Displaystyle (0 <RI ^ {2} <+ \ infty) \ land (I> 0) \ quad \ Rightarrow \ quad 0 <R <+ \ infty}

.

Yendo más allá, se puede decir que esto también se aplica a un nivel microscópico para la resistividad : nunca se ha observado en la naturaleza ni un conductor eléctrico perfecto ni un aislante eléctrico perfecto.

Modelo Drude

El mismo tema en detalle: modelo de Drude .

La descripción clásica de la resistencia considera los electrones de conducción en los metales como un gas (gas de electrones). En el modelo más simple, conocido como Modelo Drude , el metal constituye un volumen de partículas homogéneas con carga positiva en el que los electrones libres pueden moverse libremente. En este volumen están sumergidos los iones, formados por núcleos atómicos y electrones fuertemente ligados en las órbitas más internas.

Cuando se aplica un voltaje a los extremos del conductor, el campo eléctrico acelera los electrones libres. La energía de los electrones aumenta y con ella la temperatura del gas de electrones. Al atravesar el metal, los electrones liberan una parte de energía mediante colisiones elásticas contra los iones. A través de esta interacción, el sistema de "gas de electrones reticulados de metal" trabaja para reducir nuevamente el gradiente de temperatura que se deriva del voltaje aplicado. Calentar el metal intensifica la oscilación térmica de los iones alrededor de su posición de equilibrio. Pero a través de esto, la interacción con el gas de electrones también aumenta y la resistencia aumenta.

Sin embargo, esto no aclara el efecto del "conductor caliente", que se comporta de manera opuesta. A las temperaturas a las que se ionizan los metales (plasma), cualquier material es conductor de electricidad, ya que ahora los electrones que antes estaban ligados están disponibles para el transporte de cargas eléctricas. Por el contrario, se conocen algunos metales y óxidos para los que la resistencia eléctrica, por debajo de la denominada temperatura crítica, es cero: superconductores .

Resistividad

El mismo tema en detalle: resistividad eléctrica .

Representación de un material conductor de sección constante ( A ) y longitud l conectado a dos contactos eléctricos para realizar medidas experimentales de su resistividad.

La resistencia R opuesta por un cuerpo depende en gran medida de su geometría y del material del que está formado:

R=\rho \cdot {\frac {l}{A}}

{\ Displaystyle R = \ rho \ cdot {\ frac {l} {A}}}

R = \ rho \ cdot {\ frac {l} {A}}

.

Dónde está:

l es la distancia entre los dos extremos cuya diferencia de potencial se conoce;
A es el área de la sección perpendicular al gradiente potencial;
ρ es la resistividad eléctrica promedio del material entre los extremos.

Para un cable con sección transversal y resistividad variables, la resistencia se calcula usando una integral:

R=\int _{\Delta L}{\frac {\rho (l)\operatorname {d} l}{S(l)}}

{\ Displaystyle R = \ int _ {\ Delta L} {\ frac {\ rho (l) \ operatorname {d} l} {S (l)}}}

R = \ int _ {{\ Delta L}} {\ frac {\ rho (l) \ operatorname dl} {S (l)}}

Hay dos razones por las que una sección transversal pequeña tiende a aumentar su resistencia: una es que los electrones, que tienen todos la misma carga negativa, se repelen entre sí, por lo que existe una resistencia a su compresión en un espacio pequeño; la otra razón se debe al hecho de que los electrones chocan entre sí y con la red cristalina del conductor generando dispersión (en inglés literalmente: dispersión, dispersión) y por lo tanto cambian su trayectoria original. ^[3]

Dependencia de la temperatura

La dependencia de la resistencia de la temperatura desciende de la dependencia de la resistividad: se linealiza con la expansión térmica :

R=R(T_{0})[1+\alpha (T-T_{0})]

{\ Displaystyle R = R (T_ {0}) [1+ \ alpha (T-T_ {0})]}

R = R (T_ {0}) [1+ \ alpha (T-T_ {0})]

Donde normalmente para los datos proporcionados:

T ₀ = 20 ° C

α = coeficiente térmico dependiente del material

Para la mayoría de los conductores y aisladores de uso común, esto es suficiente, dado que los coeficientes de temperatura más altos son en su mayoría decididamente pequeños: incluso para materiales como el constantan en el rango de temperatura de trabajo, puede incluso aproximarse como una constante. Dependiendo de si el valor de resistencia óhmica aumenta o disminuye, se distingue entre conductores "calientes" (el valor de resistencia óhmica aumenta: en principio para todos los metales) y conductores "fríos" (disminuye la resistencia óhmica). En aplicaciones técnicas se utiliza la dependencia de la resistencia con la temperatura: por ejemplo, en termostatos o anemómetros de termistor.

En cambio, la resistencia eléctrica de un semiconductor típico disminuye exponencialmente con la temperatura:

R=R_{0}\cdot e^{-aT}

{\ Displaystyle R = R_ {0} \ cdot e ^ {- aT}}

R = R_ {0} \ cdot e ^ {{- aT}}

Resistencia a la corriente alterna

En circuitos en régimen sinusoidal permanente, el paso de la corriente se ve obstaculizado tanto por la resistencia como por la reactancia X , que tiene en cuenta la influencia de la inductancia y la capacitancia del conductor. La suma de ambas contribuciones es la impedancia , definida como:

Z=R+jX

{\ Displaystyle Z = R + jX}

Z = R + jX

Por tanto, la resistencia en el caso de corriente alterna corresponde a la parte real de la impedancia. ^[2]

Sin embargo, los condensadores e inductores reales también tienen un componente resistivo (aislamiento o devanado).

Reactancia inductiva y reactancia capacitiva

Reactancia inductiva $X_{L}$ ${\ Displaystyle X_ {L}}$ $X_ {L}$ y el capacitivo $X_{C}$ ${\ Displaystyle X_ {C}}$ $X_ {C}$ son resistencias ficticias. Causan un cambio de fase entre el voltaje y la corriente. Los componentes ideales del circuito no convierten ninguna energía en calor. En la práctica, los componentes siempre tienen una parte óhmica. En corriente continua, la reactancia inductiva de un inductor ideal es cero y aumenta en corriente alterna al aumentar la frecuencia:

X_{L}=2\cdot {\pi }\cdot f\cdot L

{\ Displaystyle X_ {L} = 2 \ cdot {\ pi} \ cdot f \ cdot L}

X_ {L} = 2 \ cdot {\ pi} \ cdot f \ cdot L

La reactancia capacitiva de un capacitor ideal es ilimitada en corriente continua y disminuye en corriente alterna al aumentar la frecuencia:

X_{C}=-{\frac {1}{2\cdot {\pi }\cdot f\cdot C}}

{\ Displaystyle X_ {C} = - {\ frac {1} {2 \ cdot {\ pi} \ cdot f \ cdot C}}}

X_ {C} = - {\ frac {1} {2 \ cdot {\ pi} \ cdot f \ cdot C}}

Circuito oscilante

Un circuito oscilante se realiza a través del circuito paralelo, respectivamente, en serie de condensadores e inductores. El circuito oscilante tiene una resistencia eléctrica que depende de la frecuencia, que solo alrededor de la frecuencia de resonancia se vuelve extrema (mínima respectivamente máxima). Este efecto se utiliza, entre otras cosas, para filtrar una frecuencia conocida de una mezcla de señales de diferentes frecuencias. Con circuitos resonantes reales, se requieren pérdidas en condensadores e inductores debido a su resistencia óhmica. Pero la resistencia óhmica de los condensadores, la mayoría de las veces, puede pasarse por alto. Para el circuito resonante en paralelo, la resistencia de resonancia es:

R_{p}={\frac {L}{R_{L}C}}

{\ Displaystyle R_ {p} = {\ frac {L} {R_ {L} C}}}

R_ {p} = {\ frac {L} {R_ {L} C}}

Esto se logra a la frecuencia resonante, que se puede calcular de la siguiente manera:

f_{r}={\frac {1}{2\pi {\sqrt {LC}}}}

{\ Displaystyle f_ {r} = {\ frac {1} {2 \ pi {\ sqrt {LC}}}}}

f_ {r} = {\ frac {1} {2 \ pi {\ sqrt {LC}}}}

Resistencias en serie

Si la misma cantidad de corriente pasa a través de un cierto número de resistencias, la suma de los voltajes es igual a la fuerza electromotriz producida por el generador. Por lo tanto

\varepsilon =V_{1}+V_{2}+\dots +V_{n}=IR_{1}+IR_{2}+\dots +IR_{n}=I\left(\sum R\right)

{\ Displaystyle \ varepsilon = V_ {1} + V_ {2} + \ dots + V_ {n} = IR_ {1} + IR_ {2} + \ dots + IR_ {n} = I \ left (\ sum R \ Derecha)}

{\ Displaystyle \ varepsilon = V_ {1} + V_ {2} + \ dots + V_ {n} = IR_ {1} + IR_ {2} + \ dots + IR_ {n} = I \ left (\ sum R \ Derecha)}

Considerando un circuito en el que existe una sola resistencia tal que la resistencia producida en este circuito es igual a la inicial, la suma de las resistencias simples se define como resistencia equivalente .

R_{eq}=R_{1}+R_{2}+\dots +R_{n}=\sum _{k=1}^{n}R_{k}

{\ Displaystyle R_ {eq} = R_ {1} + R_ {2} + \ dots + R_ {n} = \ sum _ {k = 1} ^ {n} R_ {k}}

{\ Displaystyle R_ {eq} = R_ {1} + R_ {2} + \ dots + R_ {n} = \ sum _ {k = 1} ^ {n} R_ {k}}

Esto se puede representar en dos resistencias, que difieren entre sí solo en longitud.

La conexión en serie da como resultado un cuerpo de resistencia a la longitud $l_{1}+l_{2}$ ${\ Displaystyle l_ {1} + l_ {2}}$ $l _ {{1}} + l _ {{2}}$ . Por tanto, es válido

R=\rho {\frac {l_{1}+l_{2}}{S}}=\rho {\frac {l_{1}}{S}}+\rho {\frac {l_{2}}{S}}=R_{1}+R_{2}

{\ Displaystyle R = \ rho {\ frac {l_ {1} + l_ {2}} {S}} = \ rho {\ frac {l_ {1}} {S}} + \ rho {\ frac {l_ { 2}} {S}} = R_ {1} + R_ {2}}

R = \ rho {\ frac {l_ {1} + l_ {2}} {S}} = \ rho {\ frac {l_ {1}} {S}} + \ rho {\ frac {l_ {2}} {S}} = R_ {1} + R_ {2}

Resistencias en paralelo

Si un cierto número de resistencias tiene la misma diferencia de potencial , la intensidad total de la corriente será:

I_{tot}=I_{1}+I_{2}+\dots +I_{n}={\frac {\varepsilon }{R_{1}}}+{\frac {\varepsilon }{R_{2}}}+\dots +{\frac {\varepsilon }{R_{n}}}=\varepsilon \left({\frac {1}{R_{1}}}+{\frac {1}{R_{2}}}+\dots +{\frac {1}{R_{n}}}\right)=\varepsilon \left(\sum {\frac {1}{R}}\right)

{\ Displaystyle I_ {tot} = I_ {1} + I_ {2} + \ dots + I_ {n} = {\ frac {\ varepsilon} {R_ {1}}} + {\ frac {\ varepsilon} {R_ {2}}} + \ dots + {\ frac {\ varepsilon} {R_ {n}}} = \ varepsilon \ left ({\ frac {1} {R_ {1}}} + {\ frac {1} { R_ {2}}} + \ dots + {\ frac {1} {R_ {n}}} \ right) = \ varepsilon \ left (\ sum {\ frac {1} {R}} \ right)}

{\ Displaystyle I_ {tot} = I_ {1} + I_ {2} + \ dots + I_ {n} = {\ frac {\ varepsilon} {R_ {1}}} + {\ frac {\ varepsilon} {R_ {2}}} + \ dots + {\ frac {\ varepsilon} {R_ {n}}} = \ varepsilon \ left ({\ frac {1} {R_ {1}}} + {\ frac {1} { R_ {2}}} + \ dots + {\ frac {1} {R_ {n}}} \ right) = \ varepsilon \ left (\ sum {\ frac {1} {R}} \ right)}

Considerando un circuito en el que existe una sola resistencia tal que la resistencia producida en este circuito es igual a la inicial, el recíproco de la suma de los recíprocos de las resistencias individuales se define como resistencia equivalente .

{\frac {1}{R_{eq}}}={\frac {1}{R_{1}}}+{\frac {1}{R_{2}}}+\dots +{\frac {1}{R_{n}}}=\sum {\frac {1}{R}}

{\ Displaystyle {\ frac {1} {R_ {eq}}} = {\ frac {1} {R_ {1}}} + {\ frac {1} {R_ {2}}} + \ dots + {\ frac {1} {R_ {n}}} = \ sum {\ frac {1} {R}}}

{\ Displaystyle {\ frac {1} {R_ {eq}}} = {\ frac {1} {R_ {1}}} + {\ frac {1} {R_ {2}}} + \ dots + {\ frac {1} {R_ {n}}} = \ sum {\ frac {1} {R}}}

Por tanto, la resistencia equivalente se obtiene como

R_{eq}=\left(\sum _{k=1}^{n}{\frac {1}{R_{k}}}\right)^{-1}\iff R_{eq}=\sum _{k=1}^{n}\left({\underset {k\neq l}{\prod _{l=1}^{n}}}R_{l}\right)_{k}\left(\prod _{k=1}^{n}R_{k}\right)^{-1}

{\ Displaystyle R_ {eq} = \ left (\ sum _ {k = 1} ^ {n} {\ frac {1} {R_ {k}}} \ right) ^ {- 1} \ iff R_ {eq} = \ sum _ {k = 1} ^ {n} \ left ({\ underset {k \ neq l} {\ prod _ {l = 1} ^ {n}}} R_ {l} \ right) _ {k } \ izquierda (\ prod _ {k = 1} ^ {n} R_ {k} \ derecha) ^ {- 1}}

{\ Displaystyle R_ {eq} = \ left (\ sum _ {k = 1} ^ {n} {\ frac {1} {R_ {k}}} \ right) ^ {- 1} \ iff R_ {eq} = \ sum _ {k = 1} ^ {n} \ left ({\ underset {k \ neq l} {\ prod _ {l = 1} ^ {n}}} R_ {l} \ right) _ {k } \ izquierda (\ prod _ {k = 1} ^ {n} R_ {k} \ derecha) ^ {- 1}}

La penúltima ecuación se puede escribir como

R_{eq}=R_{1}||R_{2}||\dots ||R_{n}

{\ Displaystyle R_ {eq} = R_ {1} || R_ {2} || \ puntos || R_ {n}}

{\ Displaystyle R_ {eq} = R_ {1} || R_ {2} || \ puntos || R_ {n}}

O considerando la conductancia eléctrica :

G_{eq}=G_{1}+G_{2}+\dots +G_{n}

{\ Displaystyle G_ {eq} = G_ {1} + G_ {2} + \ dots + G_ {n}}

{\ Displaystyle G_ {eq} = G_ {1} + G_ {2} + \ dots + G_ {n}}

Una resistencia es proporcional a la sección transversal (S ₁ + S ₂ ), por lo que se cumple lo siguiente:

R_{p}=\rho {\frac {l}{S_{1}+S_{2}}}

{\ Displaystyle R_ {p} = \ rho {\ frac {l} {S_ {1} + S_ {2}}}}

R_ {p} = \ rho {\ frac {l} {S_ {1} + S_ {2}}}

y finalmente:

{\frac {1}{R}}={\frac {S_{1}+S_{2}}{\rho l}}={\frac {S_{1}}{\rho l}}+{\frac {S_{2}}{\rho l}}={\frac {1}{R_{1}}}+{\frac {1}{R_{2}}}

{\ Displaystyle {\ frac {1} {R}} = {\ frac {S_ {1} + S_ {2}} {\ rho l}} = {\ frac {S_ {1}} {\ rho l}} + {\ frac {S_ {2}} {\ rho l}} = {\ frac {1} {R_ {1}}} + {\ frac {1} {R_ {2}}}}

{\ frac {1} {R}} = {\ frac {S_ {1} + S_ {2}} {\ rho l}} = {\ frac {S_ {1}} {\ rho l}} + {\ frac {S_ {2}} {\ rho l}} = {\ frac {1} {R_ {1}}} + {\ frac {1} {R_ {2}}}

Energia electrica

En una resistencia que sigue la ley de Ohm, existen las siguientes relaciones entre el voltaje ΔV, la corriente I y la potencia eléctrica P:

{\frac {\operatorname {d} R}{\operatorname {d} I}}=0\Rightarrow \,P=\Delta V\cdot I={\frac {\Delta V^{2}}{R}}=I^{2}\cdot R

{\ displaystyle {\ frac {\ operatorname {d} R} {\ operatorname {d} I}} = 0 \ Rightarrow \, P = \ Delta V \ cdot I = {\ frac {\ Delta V ^ {2}} {R}} = I ^ {2} \ cdot R}

{\ frac {\ operatorname dR} {\ operatorname dI}} = 0 \ Rightarrow \, P = \ Delta V \ cdot I = {\ frac {\ Delta V ^ {2}} {R}} = I ^ {2 } \ cdot R

Resistencia diferencial

Cuando la resistencia no es constante sino que depende del voltaje y la corriente, se define la resistencia diferencial o resistencia incremental . Es el coeficiente angular de la recta tangente a la curva en el diagrama que representa VI (voltaje en función de la corriente) en el punto de interés particular, es decir, la derivada del voltaje con respecto a la corriente en ese punto del curva:

R={\frac {dV}{dI}}

{\ Displaystyle R = {\ frac {dV} {dI}}}

R = {\ frac {dV} {dI}}

.

A veces, la que se acaba de definir, simplemente se llama resistencia , aunque las dos definiciones son equivalentes solo para un componente óhmico como una resistencia ideal que en el plano [VI] es una línea recta. Si la función VI no es monótona (es decir, tiene un pico o una caída) la resistencia diferencial será negativa para algunos valores de voltaje y corriente, de modo que con un voltaje creciente la intensidad de la corriente disminuye, respectivamente con un voltaje decreciente la intensidad la corriente aumenta. Esta propiedad a menudo se llama resistencia negativa , aunque es más correcto llamarla resistencia diferencial negativa , ya que la resistencia absoluta (voltaje dividido por corriente) siempre permanece positiva. Se puede utilizar una resistencia diferencial negativa para la excitación de circuitos oscilantes o para la generación de oscilaciones de relajación. La resistencia diferencial se produce, por ejemplo, con diodos de túnel o en la ionización por avalancha.

Por el contrario, con una resistencia diferencial positiva, la corriente aumenta al aumentar la tensión. Todos los elementos de circuito real existentes tienen en una parte de sus curvas características, sin embargo siempre para valores muy grandes una resistencia diferencial mayoritariamente positiva. Por ejemplo: resistencias reales, diodos, diodos Zener, todas cerámicas semiconductoras.

Resistencia interna de un generador

La fuerza electromotriz de un generador representa el ddp (diferencia de potencial) presente en un generador cuando el circuito está abierto. Cerrar el circuito y disminuir la resistencia del reóstato aumenta la corriente que pasa por el circuito y disminuye el voltaje. $V_{A}-V_{B}\;$ ${\ Displaystyle V_ {A} -V_ {B} \;}$ $V_ {A} -V_ {B} \;$ medido con voltímetro .

V_{A}-V_{B}\;

{\ Displaystyle V_ {A} -V_ {B} \;}

V_ {A} -V_ {B} \;

=

V_{0}-RI

{\ Displaystyle V_ {0} -RI}

V_ {0} -RI

Los generadores tienen una pequeña resistencia interna que provoca una caída de voltaje. $IR\;$ ${\ Displaystyle IR \;}$ $IR \;$ cuanto mayor mayor es la corriente $I\;$ ${\ Displaystyle I \;}$ $LOS\;$ .

El amperímetro que se inserta en serie debe tener la menor resistencia interna posible para minimizar la caída de voltaje a través de él, mientras que el voltímetro que se conecta en paralelo debe tener la mayor resistencia interna posible para minimizar la corriente I que lo atraviesa.

Potencia disipada ( efecto Joule )

Se ha dicho que la presencia de una resistencia determina un calentamiento del componente. Más precisamente, la potencia disipada en calor viene dada por la relación:

P={R\cdot I^{2}}

{\ Displaystyle P = {R \ cdot I ^ {2}}}

P = {R \ cdot I ^ {2}}

Dónde está $pag.$ ${\ Displaystyle P}$ $pag.$ es la potencia medida en vatios (las otras cantidades ya se han definido anteriormente).

La expresión se obtiene a partir de la definición de potencia eléctrica, como producto de la corriente y el voltaje, reemplazándolos por la primera ley de Ohm: dado $P=V\cdot I$ ${\ Displaystyle P = V \ cdot I}$ $P = V \ cdot I$ , Y $V=R\cdot I$ ${\ Displaystyle V = R \ cdot I}$ $V = R \ cdot I$ , tenemos eso: $P=R\cdot I^{2}$ ${\ Displaystyle P = R \ cdot I ^ {2}}$ $P = R \ cdot I ^ {2}$ .

Este efecto es útil en algunas aplicaciones como lámparas incandescentes o en equipos de calefacción de energía eléctrica (por ejemplo: secadores de pelo) pero ciertamente no es deseable en líneas de distribución de electricidad donde el efecto Joule provoca pérdidas de energía eléctrica a largo plazo. que debe ser contenido eligiendo adecuadamente las dimensiones de los cables eléctricos que transportan la energía.

Superconductividad

El mismo tema en detalle: superconductividad .

Por debajo de una temperatura crítica específica y un campo magnético crítico , algunos materiales (llamados superconductores ) tienen un valor de resistencia óhmica cero. Es por eso que este material se llama superconductor.

Varias aplicaciones de los superconductores son motores dewar de levitación, trenes de levitación, SQUID y equipos electromédicos.

Semiconductividad

El mismo tema en detalle: Semiconductor .

Algunos elementos como el germanio y el silicio tienen un comportamiento diferente en función de la temperatura, y se comportan como aislantes a temperaturas muy bajas, mientras que a temperatura ambiente (unos 20 ° C) se comportan como conductores . Además, es posible aumentar significativamente su conductividad eléctrica con dopaje , es decir, insertando "impurezas" (por ejemplo, elementos trivalentes o pentavalentes).

Los semiconductores elementales son elementos tetravalentes, es decir, poseen cuatro electrones en el orbital más externo, lo que les permite formar un enlace covalente con átomos adyacentes. A bajas temperaturas esta estructura no permite que los electrones se muevan libremente y por tanto estos elementos se comportan como aislantes; sin embargo, a temperaturas más altas, algunos enlaces covalentes pueden romper los electrones liberadores, lo que contribuye a aumentar la conducción eléctrica. Cuando el electrón abandona, el átomo forma un "agujero" llamado laguna que puede atraer a otro electrón y, por lo tanto, sigue un efecto dominó.

Además de los semiconductores elementales hay semiconductores compuestos , o aleaciones binarias o ternarias que se comportan como semiconductores.

Como ya se mencionó al comienzo del párrafo, es posible aumentar la conductividad de estos elementos mediante el dopaje. Al insertar un elemento pentavalente (por ejemplo, arsénico ) se forman enlaces covalentes entre el propio semiconductor y el elemento añadido. Sin embargo, un electrón permanece libre para moverse y se convierte en un electrón de conducción . El arsénico en este caso se llama donante y el semiconductor se llama "tipo N".

Si el dopaje se produce mediante la introducción de un elemento trivalente (por ejemplo, aluminio ), se formarán tres enlaces covalentes entre los electrones de cada átomo del semiconductor y los de cada átomo del elemento añadido. Sin embargo, un electrón por cada átomo del semiconductor permanecerá libre y aumentará la conductividad eléctrica , dejando libre un hueco que tiende a capturar otro electrón de los átomos vecinos del semiconductor y así sucesivamente. En este caso, el aluminio se llama aceptor y el semiconductor se llama "tipo P".

Nota

^ Turchetti , p. 222 .
^ ^a ^b ( EN ) IUPAC Gold Book, "resistencia eléctrica"
^ Se puede encontrar una discusión más profunda en la p. 27 por Daniel J. Shanefield, Electrónica industrial para ingenieros, químicos y técnicos: con experimentos de laboratorio opcionales , Boston, Publicaciones Noyes, 2000, ISBN 0-8155-1467-0 .

Bibliografía

Enrico Turchetti, Romana Pasi, Elements of Physics , 1ra ed., Zanichelli, 1998, ISBN 88-08-09755-2 .

Otros proyectos

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Wikimedia Commons contiene imágenes u otros archivos sobre resistencia eléctrica

enlaces externos

Resistencia eléctrica , en Treccani.it - Enciclopedias en línea ,Instituto de la Enciclopedia Italiana .
resistencia, reactancia e impedancia , en geocities.com (archivado desde la URL original el 11 de agosto de 2006) .
( ES ) Cálculo: resistencia eléctrica, voltaje, corriente y potencia , en opamplabs.com . Consultado el 2 de julio de 2005 (archivado desde el original el 14 de septiembre de 2008) .
( ES ) Características de los equipos de medición de resistencia , en amperis.com .
Calcule la resistencia de los conductores eléctricos , en bbaba.altervista.org .
Resistencia eléctrica , en Treccani.it - Enciclopedias en línea , Instituto de la Enciclopedia Italiana.

Control de autoridad	Tesauro BNCF 20471 · LCCN (EN) sh85041986 · GND (DE) 4128466-5 · BNF (FR) cb119825351 (fecha) · NDL (EN, JA) 00,561,371

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[Tur222-1] Turchetti , p. 222 .

[iupac-2] ( EN ) IUPAC Gold Book, "resistencia eléctrica"

[3] Se puede encontrar una discusión más profunda en la p. 27 por Daniel J. Shanefield, Electrónica industrial para ingenieros, químicos y técnicos: con experimentos de laboratorio opcionales , Boston, Publicaciones Noyes, 2000, ISBN 0-8155-1467-0 .

[1]

[2]

[3]

Resistencia eléctrica

Índice

Definición

Modelo Drude

Resistividad

Dependencia de la temperatura

Resistencia a la corriente alterna

Reactancia inductiva y reactancia capacitiva

Circuito oscilante

Resistencias en serie

Resistencias en paralelo

Energia electrica

Resistencia diferencial

Resistencia interna de un generador

Potencia disipada ( efecto Joule )

Superconductividad

Semiconductividad

Nota

Bibliografía

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