2.1 CONDUCTIVIDAD ELECTRICA: INDICADORES
En
los materiales y dispositivos conductores, la propiedad principal
para su diseño es la resistividad, o su inversa, la
conductividad. Otras propiedades interesantes que completan
el cuadro calificador de estos materiales se han visto ya, características
resistentes, o aparecerán en los próximos capítulos:
propiedades térmicas, ópticas y contra la degradación.
Ohm comprobó que al someter los extremos de un material
metálico a una diferencia de potencial V aparecía
una corriente eléctrica I en el interior de éste,
de forma que dicha diferencia de potencial e intensidad estaban
ligadas a través de una magnitud física llamada
resistencia eléctrica R, de acuerdo a la ley que
lleva su nombre:
La
resistencia eléctrica indica una reacción del material
al paso de corriente eléctrica a través de él.
Nos manifiesta una inercia u oposición a que los electrones
fluyan por efecto de un campo eléctrico. La conductancia
L es un concepto opuesto cualitativamente
e inverso cuantitativamente al de resistencia. Nos indica una
aptitud o facilidad para el paso de corriente por un material.
Lógicamente, habrá materiales con mejor o peor conductividad,
e incluso para el mismo material, diseños mas o menos apropiados
para la conducción.
Al
ingeniero le interesa utilizar unas magnitudes físicas
indicadoras de propiedades y comportamientos que le permitan diseñar
y calcular elementos o componentes con su apropiado valor de resistencia
eléctrica. Estos indicadores son la resistividad y la
conductividad eléctrica.
Definimos
la resistividad como la resistencia que al paso de la corriente
eléctrica ofrece un material por unidad de longitud y unidad
de sección. La conductividad sería la inversa
de la resistividad. Esto se expresa matemáticamente mediante
la ecuación 8.2:
siendo:r, la resistividad en Wcm
S0, superficie
en cm2
s,
la conductividad en (Wcm)-1
L0, longitud en cm
R, resistencia en W
Por convenio internacional, también se expresa la conductividad
en términos porcentuales, de manera que se toma como conductividad
relativa 100 % IACS, la que corresponde a la del Cu recocido cuya
resistividad es 1'724 mWcm a la temperatura
de 20 °C.