Logo Studenta

Resistividad y Conductividad Eléctrica

¡Estudia con miles de materiales!

Vista previa del material en texto

Resistividad 
Todas las sustancias se oponen en mayor o menor grado al paso de la corriente eléctrica, 
esta oposición es a la que llamamos resistencia eléctrica. Los materiales buenos 
conductores de la electricidad tienen una resistencia eléctrica muy baja, los aisladores 
tienen una resistencia muy alta. 
Se le llama resistividad al grado de dificultad que encuentran los electrones en sus 
desplazamientos. Se designa por la letra griega rho minúscula (ρ) y se mide en ohm por 
metro (Ω•m, a veces también en Ω•mm²/m). 
Su valor describe el comportamiento de un material frente al paso de corriente eléctrica, por 
lo que da una idea de lo buen o mal conductor que es. Un valor alto de resistividad indica 
que el material es mal conductor mientras que uno bajo indicará que es un buen conductor. 
Generalmente la resistividad de los metales aumenta con la temperatura, mientras que la 
resistividad de los semiconductores disminuye ante el aumento de la temperatura. 
 
Tabla de resistividades de algunos materiales 
Material Resistividad (en 20°C-25ºC) (Ω·m) 
Plata1 1,55 x 10-8 
Cobre2 1,70 x 10-8 
Oro3 2,22 x 10-8 
Aluminio4 2,82 x 10-8 
Wolframio5 5,65 x 10-8 
Níquel6 6,40 x 10-8 
Hierro7 8,90 x 10-8 
http://es.wikipedia.org/wiki/Plata
http://es.wikipedia.org/wiki/Plata
http://es.wikipedia.org/wiki/Cobre
http://es.wikipedia.org/wiki/Cobre
http://es.wikipedia.org/wiki/Oro
http://es.wikipedia.org/wiki/Oro
http://es.wikipedia.org/wiki/Aluminio
http://es.wikipedia.org/wiki/Aluminio
http://es.wikipedia.org/wiki/Wolframio
http://es.wikipedia.org/wiki/Wolframio
http://es.wikipedia.org/wiki/N%C3%ADquel
http://es.wikipedia.org/wiki/N%C3%ADquel
http://es.wikipedia.org/wiki/Hierro
http://es.wikipedia.org/wiki/Hierro
Platino8 10,60 x 10-8 
Estaño9 11,50 x 10-8 
Acero inoxidable 30110 72,00 x 10-8 
Grafito11 60,00 x 10-8 
 
Ejemplo de conversión de: ( Ω·mm²/m ) a → ( Ω·m ): La resistividad del cobre es 0,017 
Ω·mm²/m =1,7x10-2 que al multiplicar por 1x10-6 se obtiene 1,7x10-8Ω·m 
La conversión de Ω·mm²/m a Ω·m resulta de multiplicar la unidad inicial por 1x10-6. 
 
Resistividad 
Es la inversa de la conductividad: 
 
Se mide en m. 
En conductores cilíndricos, relaciona la resistencia con su sección y su longitud: 
 
Resistividad de algunas sustancias a 20 ºC 
 Sustancia 
 (·m) 
Coeficiente de 
temperatura (K-
1) 
Conductores 
Plata 1.59·10-8 3.8·10-3 
Cobre 1.67·10-8 3.9·10-3 
Oro 2.35·10-8 3.4·10-3 
http://es.wikipedia.org/wiki/Platino
http://es.wikipedia.org/wiki/Platino
http://es.wikipedia.org/wiki/Esta%C3%B1o
http://es.wikipedia.org/wiki/Esta%C3%B1o
http://es.wikipedia.org/wiki/Acero_inoxidable
http://es.wikipedia.org/wiki/Acero_inoxidable
http://es.wikipedia.org/wiki/Grafito
http://es.wikipedia.org/wiki/Grafito
http://personales.upv.es/jquiles/prffi/corriente/ayuda/hlpconductividad.htm
Aluminio 2.65·10-8 3.9·10-3 
Wolframio 5.65·10-8 4.5·10-3 
Níquel 6.84·10-8 6.0·10-3 
Hierro 9.71·10-8 5·10-3 
Platino 10.6·10-8 3.93·10-3 
Plomo 20.65·10-8 4.3·10-3 
Semiconductores 
Silicio 4300 -7.5·10-2 
Germanio 0.46 -4.8·10-2 
Aislantes 
Vidrio 1010 - 1014 
Cuarzo 7.5·1017 
Azufre 1015 
Teflón 1013 
Caucho 1013 - 1016 
Madera 108 - 1011 
Diamante 1011 
 En los conductores, aumenta con la temperatura, pudiéndose considerar que 
para pequeños intervalos de temperatura una dependencia lineal:  = 20(1 + (t - 
20 ºC)), donde  es el coeficiente de temperatura. 
 
Resistividad del cobre en función de la temperatura 
 
 
 
La Resistividad Eléctrica: Si se pasa una corriente eléctrica de I amperios por un objeto, y 
la potencia se reduce V voltios, la resistencia R del objeto se calcula por la ley de Ohm 
. (2) 
Si este objeto es en forma del cilindro de largo L y sección A, 
(3) 
donde ρ es la resistividad eléctrica de la materia. Se mide la resistividad eléctrica para 
medir la corriente I y la diferencia de la potencia V 
(4) 
donde G es el factor geométrico que depende de la forma del objeto y la disposición de los 
electrodos utilizados para pasar la corriente y medir el voltaje. En la superficie de la tierra, 
el "objeto" es un plano infinito, donde los geofísicos utilizan varias configuraciones de 
electrodos. 
Los minerales generalmente son aisladores eléctricos. Solamente los metales nativos, 
algunos óxidos y sulfuros con lustres metálicos, y la arcilla se clasifican como conductores. 
No obstante, el agua dentro de los poros de las piedras es conductor. Generalmente la 
resistividad eléctrica de las piedras y los suelos depende de la porosidad, su geometría, y la 
cantidad y cualidad de los fluidos que estén dentro de los poros. 
En Talgua, se creía que habría entierros, tal vez espacios llenos de aire, protegidos por 
piedras. Estos entonces tendrían resistividades mayores que los suelos, donde el agua 
capilar da a la corriente eléctrica una vía de baja resistencia. Utilizamos la configuración 
Lee (Fig. 14) para medir los cambios por perfil (Fig. 15) porque esta configuración se 
utiliza para buscar, rápidamente, cambios laterales. Los resultados (Fig. 16) muestran una 
resistividad aparente (ρa) mayor en los montículos que en la plaza al oeste del punto de 
referencia, pero en la plaza al este, la ρa aumenta. Una excavación en 1995 hasta 30 cm de 
profundidad no encontró la causa del cambio de la ρa. 
Para estudiar como la ρ cambia verticalmente, se aumenta la separación de los electrodos 
progresivamente, tomando medidas en cada nueva separación. Esto se llama un sondeo 
eléctrico, y con él se pueden interpretar los datos para obtener las ρ de varias capas. Los 
datos de dos sondeos (Fig. 17), hechos con la configuración Wenner (Fig. 14) antes de 
excavar, son parecidos pero distintos. La interpretación, hecha después de regresar al 
laboratorio, indicó que los cambios de la ρ se encuentran entre 0.3 hasta 2.0 - 2.5 metros 
debajo de la superficie. Las excavaciones de 1996 encontraron una capa de grava (Fig. 18). 
Esta grava no es un depósito natural. Le faltan las estructuras sedimentarias de estratigrafía 
e imbricación, así como estructuras de corte y relleno. Que las gravas son un relleno hecho 
por seres humanos es una interpretación confirmada por el descubrimiento de pedazos de 
cerámica dentro de, un fogón debajo de, la capa de grava. 
Con la configuración dipolo-dipolo (Fig. 14), se pueden medir los cambios laterales y 
verticales de la ρa. Realizamos cuatro perfiles (Fig. 19). El primero (Fig. 20a) pasó por la 
anomalía magnética en (-17, 31) (Fig. 8), pero no aparece nada en ese lugar dentro de los 
datos de la resistividad. Una anomalía interesante existe entre los 8 y los 22 metros (Fig. 
20a). Es una región de alta resistividad localizada entre estructuras de baja resistividad. 
Probamos estos lugares con barrena. La materia de alta resistividad es arena fina y limpia, 
con poca arcilla. La materia de baja resistividad es arcilla del color moreno. Otras pruebas 
en este perfil encontraron suelo de tipo laterita, de color rojo. El segundo perfil (Fig. 20b) 
encontró una anomalía aislada en el metro 39. Un entierro podría presentar una 
característica como esta, de alta resistividad dentro de una región estrecha. El tercer perfil 
(Fig. 21a) muestra un cambio súbito en metro 33. Al oeste, se ve baja resistividad, mientras 
al este se ve alta resistividad. Bajo el montículo, entre los metros 43 y 51, la resistividad 
disminuye, pero crece en la plaza al este del montículo. Se ve la misma discontinuidad en el 
cuarto perfil (Fig. 21b). Las regiones de la resistividad alta corresponden al relleno de 
http://www.lasi.utoledo.edu/projects/talgua/f14_21.htm
http://www.lasi.utoledo.edu/projects/talgua/f14_21.htm
http://www.lasi.utoledo.edu/projects/talgua/f14_21.htm
http://www.lasi.utoledo.edu/projects/talgua/f14_21.htm
http://www.lasi.utoledo.edu/projects/talgua/f14_21.htm
http://www.lasi.utoledo.edu/projects/talgua/f14_21.htm
http://www.lasi.utoledo.edu/projects/talgua/f14_21.htmhttp://www.lasi.utoledo.edu/projects/talgua/f14_21.htm
http://www.lasi.utoledo.edu/projects/talgua/f14_21.htm
http://www.lasi.utoledo.edu/projects/talgua/f14_21.htm
http://www.lasi.utoledo.edu/projects/talgua/f14_21.htm
http://www.lasi.utoledo.edu/projects/talgua/f14_21.htm
http://www.lasi.utoledo.edu/projects/talgua/f14_21.htm
http://www.lasi.utoledo.edu/projects/talgua/f14_21.htm
piedras pequeñas. Así se puede saber, sin excavar más, la distribución del relleno en 
Talgua. 
Discusión: Stierman y Brady (1999) calcularon que el relleno representa unos 500 m3 de 
piedras, un trabajo que implica una sociedad desarrollada. Es probable que el relleno sea 
más grande. Este volumen fue calculado usando los datos conseguidos. La mayor parte del 
sitio no ha sido investigado. Más perfiles con la configuración dipolo-dipolo podrían 
cumplir el mapa del relleno en Talgua. El relleno parece un desagüe de piedra en una zanja, 
una estructura que utilizan los ingenieros modernos. Es posible que el relleno servía como 
alcantarilla. Durante el mes de junio de 1996, el agua no saturaba los poros aunque hacía 
mucha lluvia. Stierman y Brady (1999) creen que los habitantes del sitio construyeron 
montículos y cabañas en las partes altas del sitio, y llenaron las partes bajas con las piedras 
para construir una superficie donde fuese posible caminar, pero por la cual el agua pasa 
rápidamente. 
Es posible que los habitantes del sitio construyeron también un acueducto. La arena limpia 
detectada por la resistividad en Perfil 1 (Fig. 20a), con riberas de arcilla, puede haber sido 
un canal construido por los habitantes para llevar agua al pueblo. Esta hipótesis se puede 
probar, primero, investigando la forma de la anomalía con la resistividad eléctrica y 
después con una excavación. Me parece que todos los asentamientos grandes deben tener 
acueductos y alcantarillados. Perfiles de la resistividad eléctrica en Los Naranjos y Copán 
podrían probar esta hipótesis. Generalmente, los arqueólogos se percatan más del arte que 
de la ingeniería de las ciudades antiguas. 
Resumen: un estudio que utilice la geofísica y la arqueología puede investigar sitios más 
rápidamente que usar solamente el método de las excavaciones. Mediciones del campo 
geomagnético del área pueden localizar algunos fogones, y la resistividad eléctrica puede 
distinguir entre varios suelos y sedimentos. Con una computadora portátil es posible 
procesar rápidamente los datos para construir mapas e imágenes que les serían útiles a los 
arqueólogos. 
 
http://www.lasi.utoledo.edu/projects/talgua/f14_21.htm
	Resistividad
	Tabla de resistividades de algunos materiales

Otros materiales