En física, la resistencia es una medida de la tendencia de un material a resistir el flujo de una corriente eléctrica. Depende de la naturaleza del material, su espesor y longitud, y de la temperatura. La resistencia es baja en sustancias, como metales, que son buenos conductores, y alta en materiales, como plástico y caucho, que son aislantes. Cuando una corriente eléctrica encuentra resistencia, parte de su energía se convierte en calor y, a veces, en luz, reduciendo la corriente. Este fenómeno puede ser un problema, pero también tiene muchos usos.
Factores que afectan la resistencia
La resistencia se puede considerar como la inversa de la conductividad, y el factor más importante en la conductividad es la composición del material. Una corriente eléctrica consiste en un flujo de electrones, y se encuentra resistencia cuando estos chocan con los átomos. Los metales tienen muchos electrones sueltos que permiten que la corriente fluya fácilmente, mientras que los no metales no. Los líquidos que contienen iones, por ejemplo, una solución salina o sal fundida, también son buenos conductores, ya que estos átomos y moléculas móviles y cargados eléctricamente permiten que fluya la corriente.
En un alambre o cable, el grosor y la longitud también influyen. La resistencia aumenta con la longitud, ya que hay más átomos con los que chocar, pero disminuye con el grosor, ya que en un cable más grueso hay más electrones disponibles para transportar la corriente. También aumenta al aumentar la temperatura. Cuanto menor sea la conductividad de un material, mayor será el voltaje, o fuerza electromotriz, requerida para hacer que una corriente fluya a través de él.
Ley de Ohm
La relación entre la resistencia, la corriente y el voltaje se conoce como ley de Ohm, que lleva el nombre del físico alemán Georg Ohm (1789-1854), a quien se le atribuye el descubrimiento del efecto de la composición, la longitud y el grosor de un material sobre la cantidad de corriente que se producirá. fluir a través de él a un voltaje dado. La unidad ohm también lleva su nombre. La ley, en su forma habitual, establece que la corriente eléctrica es igual al voltaje dividido por la resistencia. Las ecuaciones de física suelen utilizar letras y símbolos para expresar relaciones; La ley de Ohm normalmente se escribe como
Yo = V / R
donde I = corriente en amperios, V = fuerza electromotriz en voltios y R = resistencia en
ohmios
. Esto significa que si se conocen los valores de dos de estos factores, se puede encontrar el valor del otro. La ecuación se puede escribir como
R = V / I
y
V = IR
dependiendo de qué valores se conocen y cuál se va a calcular. Por ejemplo, si la fuerza electromotriz es de seis voltios y la corriente que fluye es de dos amperios, la resistencia es de 3 ohmios: R = V / I.
Utiliza materiales de
El hecho de que la resistencia eléctrica genere calor se aprovecha para proporcionar calefacción eléctrica a los hogares y para cocinar. De este fenómeno dependen las placas eléctricas, los hornos, las parrillas y las tostadoras. De la misma manera, la bombilla de filamento utiliza un cable muy delgado para generar luz cuando una corriente fluye a través de ella.
Los dispositivos llamados resistencias se usan para reducir los amperios dentro de ciertos circuitos para proteger los componentes delicados de daños, y los fusibles se usan para proteger los equipos eléctricos de sobrecargas de corriente. Estos consisten en un alambre cuya composición, espesor y longitud se ajustan para producir un nivel de resistencia que hace que se fundan por el calor generado cuando la corriente supera un cierto valor. Esto rompe el circuito y evita que la corriente cause daños. Se utilizan comúnmente en enchufes y vienen en varios tipos, como 3 amperios, 5 amperios y 13 amperios.
Los detectores de mentiras se basan en el hecho de que la conductividad de la piel humana aumenta considerablemente con el sudor, que contiene compuestos iónicos, como la sal. El sujeto está conectado a un dispositivo que pasa una pequeña corriente a través de la piel y mide su valor. La idea es que acostarse aumenta la cantidad de sudoración, lo que aumenta la conductividad de la piel y hace que fluya una corriente mayor.
Transmisión de potencia
Para que la electricidad se transmita desde las estaciones generadoras a los hogares, es necesario que recorra largas distancias a través de líneas eléctricas. Esto lo haría impráctico a los voltajes a los que se produce inicialmente la electricidad, ya que se perdería demasiada energía a través de la resistencia de los cables. Por esta razón, los transformadores se utilizan para aumentar en gran medida el voltaje de transmisión, minimizando la pérdida de energía. La tensión se vuelve a reducir mediante transformadores próximos a las viviendas a suministrar.