Resistividad y conductividad – Coeficientes de temperatura para materiales comunes

La resistividad es

  • la resistencia eléctrica de un cubo unitario de un material medido entre las caras opuestas del cubo

Calculadora de resistencia de conductores eléctricos

Esta calculadora puede utilizarse para calcular la resistencia eléctrica de un conductor.

Coeficiente de resistividad (ohm m) (valor por defecto para el cobre)

Área transversal del conductor (mm2) – Calibre de cable AWG

¡Calculadora de carga!

Grasa animal

14 x 10-2

Cobro de berilio 25

Constantan

Holmio (0oC)

Litio

Lutecio

Magnesio

Acero dulce

6.6 x 10-3

Fósforo

Samario

Plata

Sodio

Soldadura

Acero inoxidable

106

Strontium

Sulfuro

Tantalio

Thulium

1.79 x 107

Agua, fresca

10-2


Material Coeficiente de Resistividad 2)
– ρ -.
(ohm m2/m)
(Ω m)
Temperatura
Coeficiente 2)
– α –
(por grado C)
(1/oC)
Conductividad
– σ –
(1 /(Ω m))
Aluminio 2,65 x 10-8 3,8 x 10-3 3.77 x 107
Aleación de aluminio 3003, laminado 3,7 x 10-8 Aleación de aluminio 2014, recocido 3.4 x 10-8
Aleación de aluminio 360 7.5 x 10-8 Bronce de aluminio 12 x 10-8
Músculo animal 0.35
Antimonio 41,8 x 10-8
Bario (0oC) 30,2 x 10-8
Berilio 4.0 x 10-8
7 x 10-8 Bismuto 115 x 10-8 Los de latón – 58% Cu 5.9 x 10-8 1,5 x 10-3
Latón – 63% Cu 7,1 x 10-8 1.5 x 10-3
Cadmio 7,4 x 10-8
Caesio (0oC) 18.8 x 10-8
Calcio (0oC) 3,11 x 10-8
Carbono (grafito)1) 3 – 60 x 10-5 -4.8 x 10-4
Fundición 100 x 10-8
Cerio (0oC) 73 x 10-8
Cromel (aleación de cromo y aluminio) 0.58 x 10-3
Cromo 13 x 10-8 Cobalto 9 x 10-8
49 x 10-8 3 x 10-5 0.20 x 107
Cobre 1,724 x 10-8 4.29 x 10-3 5.95 x 107
Cuproníquel 55-45 (constantan) 43 x 10-8
Disprosio (0oC) 89 x 10-8
Erbio (0oC) 81 x 10-8
Eureka 0.1 x 10-3
Europio (0oC) 89 x 10-8
Gadolio 126 x 10-8
Galio (1.1K) 13.6 x 10-8
Germanio1) 1 – 500 x 10-3 -50 x 10-3
Cristal 1 – 10000 x 109 10-12
Oro 2.24 x 10-8
Grafito 800 x 10-8 -2,0 x 10-4 Hafnio (0,35K) 30.4 x 10-8
Hastelloy C 125 x 10-8
90 x 10-8
Indium (3.35K) 8 x 10-8
Inconel 103 x 10-8 Iridio 5.3 x 10-8 Hierro 9,71 x 10-8 6,41 x 10-3 1,03 x 107
Lanthanum (4.71K) 54 x 10-8 Plomo 20,6 x 10-8 0,45 x 107
9.28 x 10-8
54 x 10-8
4.45 x 10-8
Aleación de magnesio AZ31B 9 x 10-8
Manganeso 185 x 10-8 1.0 x 10-5
Mercurio 98,4 x 10-8 8,9 x 10-3 0.10 x 107
Mica (Glimmer) 1 x 1013
15 x 10-8
Molibdeno 5.2 x 10-8 Monel 58 x 10-8
Neodimio 61 x 10-8
Cromo (aleación de níquel y cromo) 100 – 150 x 10-8 0.40 x 10-3
Níquel 6.85 x 10-8 6,41 x 10-3
Nicelina 50 x 10-8 2.3 x 10-4
Niobio (Columbio) 13 x 10-8
Osmio 9 x 10-8 Paladio 10.5 x 10-8
1 x 1012 Patino 10,5 x 10-8 3,93 x 10-3 0.943 x 107
Plutonio 141,4 x 10-8 Potonio 40 x 10-8 Potasio 7.01 x 10-8
Praseodimio 65 x 10-8
Prometrio 50 x 10-8
Protactinio (1.4K) 17,7 x 10-8
Cuarzo (fundido) 7.5 x 1017
Radio (1,7K) 17,2 x 10-8
Rodio 4.6 x 10-8
Caucho – duro 1 – 100 x 1013
Rubidio 11.5 x 10-8
Rutenio (0,49K) 11.5 x 10-8
91,4 x 10-8 Escandio 50.5 x 10-8 Selenio 12,0 x 10-8 Silicio1) 0.1-60 70 x 10-3
1,59 x 10-8 6,1 x 10-3 6,29 x 107
4.2 x 10-8
Suelo, tierra típica 10-2 – 10-4
15 x 10-8
12.3 x 10-8
1 x 1017
12.4 x 10-8
Terbio 113 x 10-8
Talio (2.37K) 15 x 10-8
Torio 18 x 10-8
67 x 10-8
Tin 11.0 x 10-8 4,2 x 10-3 Titanio 43 x 10-8 Tungsteno 5,65 x 10-8 4,5 x 10-3
Uranio 30 x 10-8
Vanadio 25 x 10-8
Agua, destilada 10-4
Agua, sal 4
Ytterbio 27.7 x 10-8 55 x 10-8 Zinc 5,92 x 10-8 3.7 x 10-3
Zirconio (0,55K) 38,8 x 10-8

1) ¡Nota! – la resistividad depende fuertemente de la presencia de impurezas en el material.

2) ¡Nota! – la resistividad depende fuertemente de la temperatura del material. La tabla anterior está basada en una referencia de 20oC.

Resistencia eléctrica en un alambre

La resistencia eléctrica de un alambre es mayor para un alambre más largo y menor para un alambre de mayor área transversal. La resistencia depende del material del que está hecho y se puede expresar como:

R = ρ L / A (1)

donde

R = resistencia (ohm, Ω)

ρ = coeficiente de resistividad (ohm m, Ω m)

L = longitud del cable (m)

A = área de la sección transversal del cable (m2)

El factor de la resistencia que tiene en cuenta la naturaleza del material es la resistividad. Dado que depende de la temperatura, puede utilizarse para calcular la resistencia de un hilo de geometría determinada a diferentes temperaturas.

La inversa de la resistividad se llama conductividad y se puede expresar como:

σ = 1 / ρ (2)

donde

σ = conductividad (1 / Ω m)

Ejemplo – Resistencia en un cable de aluminio

La resistencia de un cable de aluminio con una longitud de 10 m y una sección transversal de 3 mm2 puede calcularse como

R = (2.65 10-8 Ω m) (10 m) / ((3 mm2) (10-6 m2/mm2))

= 0.09 Ω

Resistencia

La resistencia eléctrica de un componente o dispositivo del circuito se define como la relación entre la tensión aplicada y la corriente eléctrica que circula por él:

R = U / I (3)

donde

R = resistencia (ohm)

U = tensión (V)

I = corriente (A)

Ley de Ohm

Si la resistencia es constante en un rango considerable de tensión, entonces la ley de Ohm,

I = U / R (4)

puede utilizarse para predecir el comportamiento del material.

Resistividad frente a la temperatura

El cambio en la resistividad frente a la temperatura puede calcularse como temperatura se puede calcular como

dρ = ρ α dt (5)

donde

dρ = cambio en la resistividad (ohm m2/m)

α = coeficiente de temperatura (1/oC)

dt = cambio en la temperatura (oC)

Ejemplo -. Cambio de resistividad

Aluminio con resistividad 2.65 x 10-8 ohm m2/m se calienta de 20 oC a 100 oC. El coeficiente de temperatura para el aluminio es de 3,8 x 10-3 1/oC. El cambio en la resistividad puede calcularse como

dρ = (2,65 10-8 ohm m2/m) (3,8 10-3 1/oC) ((100 oC) – (20 oC))

= 0.8 10-8 ohm m2/m

La resistividad final se puede calcular como

ρ = (2,65 10-8 ohm m2/m) + (0,8 10-8 ohm m2/m)

= 3,45 10-8 ohm m2/m

Coeficiente de resistividad frente a la temperatura. Calculadora de temperatura

Esta caculadora puede utilizarse para calcular la resistividad en un material conductor frente a la temperatura.

ρ – coeficiente de resistividad (10-8 ohm m2/m)

α – coeficiente de temperatura (10-3 1/oC)

dt – cambio de temperatura (oC)

¡Calculadora de carga!

Resistencia y temperatura

Para la mayoría de los materiales la resistencia eléctrica aumenta con la temperatura. El cambio de resistencia puede expresarse como

dR / Rs = α dT (6)

donde

dR = cambio de resistencia (ohm)

Rs = resistencia estándar según tablas de referencia (ohm)

α = coeficiente de temperatura de la resistencia (oC-1)

dT = cambio de temperatura respecto a la temperatura de referencia (oC, K)

(5) puede modificarse a:

dR = α dT Rs (6b)

El “coeficiente de temperatura de la resistencia” – α – de un material es el aumento de la resistencia de una resistencia de 1 Ω de ese material cuando la temperatura se incrementa 1 oC.

Ejemplo – Resistencia de un cable de cobre en tiempo caluroso

Un cable de cobre con una resistencia de 0,5 kΩ a una temperatura normal de funcionamiento de 20oC se calienta en tiempo caluroso y soleado hasta 80 oC. El coeficiente de temperatura para el cobre es de 4,29 x 10-3 (1/oC) y el cambio en la resistencia se puede calcular como

dR = (4,29 x 10-3 1/oC) ((80 oC) – (20 oC)) (0,5 kΩ)

= 0,13 (kΩ)

La resistencia resultante para el cable de cobre en caliente será

R = (0,5 kΩ) + (0,13 kΩ)

= 0.63 (kΩ)

= 630 (Ω)

Ejemplo – Resistencia de una resistencia de carbono cuando se modifica la temperatura

Una resistencia de carbono con resistencia 1 kΩ a temperatura 20oC se calienta a 120 oC. El coeficiente de temperatura para el carbono es negativo -4,8 x 10-4 (1/oC) – la resistencia se reduce al aumentar la temperatura.

El cambio en la resistencia se puede calcular como

dR = (-4,8 x 10-4 1/oC) ((120 oC) – (20 oC)) (1 kΩ)

= – 0,048 (kΩ)

La resistencia resultante para la resistencia será

R = (1 kΩ) – (0,048 kΩ)

= 0,952 (kΩ)

= 952 (Ω)

Resistencia vs. Temperatura. Calculadora de temperatura

Esta caculadora puede utilizarse para calcular la resistencia en un conductor frente a la temperatura.

Rs – resistencia (103 (ohm)

α – coeficiente de temperatura (10-3 1/oC)

dt – cambio de temperatura (oC)

¡Calculadora de carga!

Factores de corrección de temperatura para la resistencia del conductor

9

10

18

29

Temperatura del conductor
(°C).
Factor para convertir a 20°C Recíproco para convertir desde 20°C
5 1.064 0,940
6 1,059 0,944
7 1,055 0.948
8 1,050 0,952
1,046 0,956
1.042 0,960
11 1,037 0,964
12 1.033 0,968
13 1,029 0,972
14 1.025 0,976
15 1,020 0,980
16 1,016 0.984
17 1,012 0,988
1,008 0.992
19 1,004 0,996
20 1,000 21 0.996 1,004 22 0,992 1,008
23 0.988 1,012
24 0,984 1,016
25 0,980 1.020
26 0,977 1,024
27 0,973 1.028
28 0,969 1,032
0,965 1,036 30 0.962 1,040
31 0,958 1,044
32 0,954 1.048
33 0,951 1,052

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