La resistencia eléctrica: Influencia de los materiales y la temperatura

¿Qué es la resistencia eléctrica?

La resistencia eléctrica es toda aquella oposición que la corriente encuentra a su paso por un circuito eléctrico cerrado, atenuando o frenando el libre flujo de circulación de las cargas eléctricas o electrones.
Cualquier dispositivo o consumidor conectado a un circuito eléctrico representa en sí una carga, resistencia u obstáculo para la circulación de la corriente eléctrica.

A.- Dentro de un conductor eléctrico en buen funcionamiento los electrones ofreciendo baja resistencia.

B.- En un mal conductor eléctrico, que ofrece alta resistencia al flujo de corriente, los electrones chocan unos contra otros al no poder circular libremente y  generan calor, lo que aumenta la resistencia.          

Normalmente los electrones tratan de circular por el circuito eléctrico de una forma más o menos organizada, de acuerdo con la resistencia que encuentren a su paso. Mientras menor sea esa resistencia, mayor será el orden existente en el micromundo de los electrones; pero cuando la resistencia es elevada, comienzan a chocar unos con otros y a liberar energía en forma de calor. Esa situación hace que siempre se eleve algo la temperatura del conductor y que, además, adquiera valores más altos en el punto donde los electrones encuentren una mayor resistencia a su paso.

¿Cuál es la resistencia de los metales al paso de la electricidad?

Todos y cada uno de los materiales y elementos conocidos ofrecen mayor o menor resistencia al paso de la corriente eléctrica. Incluso los mejores conductores ofrecen resistencia.
Aquellos metales que ofrecen una menor resistencia son el oro y la plata. No obstante, a causa del gran coste que supone fabricar con estos materiales, se adoptó utilizar el cobre, que es buen conductor y mucho más barato.

La mayoría de cables conductores que se emplean en circuitos de baja y media tensión, están fabricados con alambre de cobre. Además, también se utiliza el aluminio, aunque en menor escala, para fabricar los cables que vemos colocados en las torres de alta tensión para transportar la energía eléctrica a grandes distancias.

El alambre de nicromo (Ni-Cr), compuesto por una aleación de 80% de níquel (Ni) y 20% de cromo (Cr), es uno de los metales que ofrecen una mayor resistencia al paso de la corriente eléctrica. Ese es un tipo de alambre ampliamente utilizado como resistencia fija o como resistencia variable (reóstato), para regular la tensión o voltaje en diferentes dispositivos eléctricos. También se utilizan resistencias fijas de alambre nicromo de diferentes diámetros o grosores, para producir calor en equipos industriales, así como en electrodomésticos de uso muy generalizado.

Entre esos aparatos o quipos se encuentran las planchas, los calentadores o estufas eléctricas utilizadas para calentar el ambiente de las habitaciones en invierno, los calentadores de agua, las secadoras de ropa, las secadoras para el pelo y la mayoría de los aparatos eléctricos cuya función principal es generar calor.

Otro elemento muy utilizado para fabricar resistencias es el carbón. Con ese elemento se fabrican resistencias fijas y reostatos para utilizarlos en los circuitos electrónicos. Tanto las resistencias fijas como los potenciómetros se emplean para regular los valores de la corriente o de la tensión en circuitos electrónicos, como por ejemplo, las corrientes de baja frecuencia o audiofrecuencia, permitiendo controlar, entre otras cosas, el volumen y el tono en los amplificadores de audio.

¿Cómo influye la temperatura en la resistencia del conductor?

La temperatura es un elemento que influye de forma directa en la resistencia que ofrece un conductor al paso de la corriente eléctrica. Cuanto mayor es la temperatura, podemos decir que mayor es la resistencia. En cambio cuando la temperatura disminuye, la resistencia también.

No obstante, la resistencia que ofrecen los metales al paso de la corriente eléctrica desaparece a una temperatura específica de 0ªK (Cero grado Kelvin), o cero absoluto, que equivale a -273,16 ºC (grados Celsius). En este punto de temperatura se supone que aparece la superconductividad o la llamada "resistencia cero" en los materiales conductores.

En el caso de los metales la resistencia es directamente proporcional a la temperatura, es decir si la temperatura aumenta la resistencia también aumenta y viceversa, si la temperatura disminuye la resistencia también disminuye; sin embargo, si hablamos de elementos semiconductores, como el silicio (Si) y el germanio (Ge), por ejemplo, ocurre todo lo contrario, pues en esos elementos la resistencia y la temperatura se comportan de forma inversamente proporcional, es decir, si una sube la otra baja su valor y viceversa.