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CORRIENTECORRIENTE
ELÉCTRICAELÉCTRICA
TEMA VITEMA VI
Mgr. Iván Ruiz U.Mgr. Iván Ruiz U.
CORRIENTE ELÉCTRICA
La corriente eléctrica es el fenómenoLa corriente eléctrica es el fenómeno
físico que se refiere al movimiento de
las cargas eléctricas.las cargas eléctricas.
Las cargas se mueven por acción de un
campo eléctrico, que generan la fuerzacampo eléctrico, que generan la fuerza
eléctrica que hace mover a las cargas.
amEqF
==Para establecer la corriente eléctrica, se necesita de un
medio que proporcione cargas libres para moverse, llamados
amEqF ==
medio que proporcione cargas libres para moverse, llamados
portadores de carga, por ejemplo: en los conductores son los
electrones, en los electrolitos son los iones positivos y
negativos que se mueven en direcciones contrarias.negativos que se mueven en direcciones contrarias.
Cuando los portadores de carga se mueven, su medio les
presenta una resistencia a su movimiento, propiedadpresenta una resistencia a su movimiento, propiedad
llamada resistencia eléctrica. I. Ruiz
CORRIENTE ELÉCTRICA MEDIA
DefiniciónDefinición
La corriente eléctrica media, es
la magnitud escalar que mide lala magnitud escalar que mide la
cantidad de carga eléctrica ∆qque atraviesa una sección
transversal, en la unidad detransversal, en la unidad de
tiempo, medido en cualquier
intervalo de tiempo.intervalo de tiempo.
t
qI m ∆
∆=
La unidad de la corriente eléctrica media en el S.I. es el
Amperio A, donde 1 A = 1 C/s.
t∆
Amperio A, donde 1 A = 1 C/s.
La corriente eléctrica media, describe correctamente el
movimiento de las cargas, cuando el movimiento esmovimiento de las cargas, cuando el movimiento es
uniforme.I. Ruiz
CORRIENTE ELÉCTRICA
DefiniciónDefinición
La corriente eléctrica, es la magnitud escalar que mide la
cantidad de carga eléctrica ∆q que pasa por una sección
transversal en la unidad de tiempo, medido en un intervalotransversal en la unidad de tiempo, medido en un intervalo
de tiempo extremadamente pequeña.
q∆
Considerando la definición de la derivada, la corriente
t
qI
t ∆∆=
→∆lim
0
Considerando la definición de la derivada, la corriente
eléctrica esta dada por:
td
qdI =
La unidad de la corriente eléctrica en el S.I. es el Amperio A.
La corriente eléctrica es escalar, pero tiene dirección. Se asigna
tdI =
La corriente eléctrica es escalar, pero tiene dirección. Se asigna
dirección positiva en la dirección del campo, y negativa en
dirección contraria al campo, valida para cargas positivas ydirección contraria al campo, valida para cargas positivas y
negativas, aunque estas se muevan en sentidos contrarios.I. Ruiz
VECTOR DENSIDAD DE CORRIENTE ELÉCTRICA
Se considera un medio conductorSe considera un medio conductor
de área transversal A, que lleva
una corriente eléctrica I.una corriente eléctrica I.
Así mismo se considera que: todos
los portadores de carga tienen lalos portadores de carga tienen la
misma carga q y velocidad ,
llamada velocidad de arrastre.
v
Definición
llamada velocidad de arrastre.
Definición
La densidad de portadores de carga η de un medio
conductor, se define, como la cantidad de portadores deconductor, se define, como la cantidad de portadores de
carga que proporciona el medio por unidad de volumen.N
Vη =
Vη =
La unidad de η en el S.I. es el m-3
I. Ruiz
VECTOR DENSIDAD DE CORRIENTE ELÉCTRICA
Si cada átomo cede n portadores, la densidad de portadoresSi cada átomo cede n portadores, la densidad de portadores
de carga esta dada por:
nNA ρη =
En un cierto tiempo t, se considera la
cantidad de carga dq contenida en un
nM
NA ρη =
cantidad de carga dq contenida en un
diferencial de volumen de área dA y
longitud dx, que pasara por un diferenciallongitud dx, que pasara por un diferencial
de sección transversal dA en un
diferencial de tiempo dt, dada por ladiferencial de tiempo dt, dada por la
expresión:qxddAqVdqNqd ηη === qxddAqVdqNqd ηη ===
Como dq pasa por dA en dt, el diferencial de corriente es:
qxddAdqd ηtd
qxddAd
td
qdId
η==I. Ruiz
VECTOR DENSIDAD DE CORRIENTE ELÉCTRICA
Como la rapidez de arrastre de los portadores de carga estaComo la rapidez de arrastre de los portadores de carga esta
dada por , el diferencial de corriente se escribe:
qxddA ηη ==
dtxdv /=
Como la velocidad es una magnitud vectorial, así como
dAvqtd
qxddAId ηη ==
Como la velocidad es una magnitud vectorial, así como
también el diferencial de superficie, el diferencial de
corriente se escribe en la forma:
Definición
El vector densidad de corriente, se define como la magnitud
dAnvqId ⋅=η
El vector densidad de corriente, se define como la magnitud
vectorial que mide la corriente eléctrica por unidad de área,
dada por la expresión:dada por la expresión:vqj
η=
La unidad en el S.I. de la densidad de corriente se mide enLa unidad en el S.I. de la densidad de corriente se mide en
A/m2
I. Ruiz
VECTOR DENSIDAD DE CORRIENTE ELÉCTRICA
Si el medio conductor contribuye con N diferentesSi el medio conductor contribuye con N diferentes
portadores de carga, el vector densidad de corriente esta
dada por la expresión:dada por la expresión:
Finalmente, el diferencial de corriente en función del vector
∑=
=N
iiii vqj
1
η
Finalmente, el diferencial de corriente en función del vector
densidad de corriente, esta dada por la expresión:
Integrando a través del todo el área de la sección transversal,
dAnjdAnvqId ⋅=⋅=η
Integrando a través del todo el área de la sección transversal,
la corriente eléctrica total esta dada por la expresión:
∫ ⋅= dAnjI
∫ ⋅=A
dAnjI
La Intensidad de corriente es igual al flujo del vector
densidad de corriente.densidad de corriente.
I. Ruiz
MODELO DE CONDUCCIÓN ELÉCTRICA
En un medio conductor, los iones positivos se hallan enEn un medio conductor, los iones positivos se hallan en
posiciones relativamente fijas.
En ausencia de un campo eléctrico externo, los portadores deEn ausencia de un campo eléctrico externo, los portadores de
carga que aporta el medio, se mueven en trayectorias
rectilíneas completamente aleatorias, entre colisión y colisiónrectilíneas completamente aleatorias, entre colisión y colisión
con los iones positivos, de tal manera que su desplazamiento
promedio en un intervalo de tiempo es nulo y no se establecepromedio en un intervalo de tiempo es nulo y no se establece
ninguna corriente eléctrica neta.
I. Ruiz
MODELO DE CONDUCCIÓN ELÉCTRICA
Si se establece un campo eléctrico externo constante dentro delSi se establece un campo eléctrico externo constante dentro del
medio conductor, los portadores de carga se mueven en
trayectorias parabólicas aleatorias entre colisiones sucesivas con
los iones positivos, de tal manera que existe un desplazamientolos iones positivos, de tal manera que existe un desplazamiento
promedio neto en un intervalo de tiempo, debido a la acción de la
fuerza eléctrica que genera el campo eléctrico, estableciendo defuerza eléctrica que genera el campo eléctrico, estableciendo de
esta manera una corriente eléctrica neta.
En cada colisión, el portador de carga pierde energía, y gana el ionEn cada colisión, el portador de carga pierde energía, y gana el ion
positivo, aumentando la energía interna del medio, en
consecuencia eleva su temperatura (Efecto Joule).consecuencia eleva su temperatura (Efecto Joule).
I. Ruiz
MODELO DE CONDUCCIÓN ELÉCTRICASi el campo eléctrico es constante, la aceleración queSi el campo eléctrico es constante, la aceleración que
experimenta cada portador de carga es constante dada por:
amEqF
== constante== Em
qa
amEqF ==m
Como la aceleración es constante, y la velocidad inicial de la
i-ésima trayectoria es aleatoria, el movimiento resultante esi-ésima trayectoria es aleatoria, el movimiento resultante es
parabólico entre colisiones.
En la i-ésima trayectoria entre dos colisiones sucesivas, la
tavv += E
tqvv i
+=
En la i-ésima trayectoria entre dos colisiones sucesivas, la
relación de velocidades inicial y final estada dada por:
iii tavv += 0 E
m
tqvv i
ii
+= 0
DefiniciónDefinición
Se define a la velocidad de arrastre del portador de carga, al
promedio de las velocidades finales de cada colisión,
I. Ruiz
promedio de las velocidades finales de cada colisión,
evaluado en un numero grande de colisiones.
MODELO DE CONDUCCIÓN ELÉCTRICAEs decir: tEqvv
i ii ii i ∑∑∑+==
0vi i∑
=
Es decir:
N
t
m
Eq
N
v
N
vv i ii ii i ∑∑∑
+==0
Como las velocidades iniciales están distribuidos
N
vv i i∑
=
Como las velocidades iniciales están distribuidos
de forma aleatoria, graficado en el espacio de
velocidades, tienen simetría esférica, por tanto,
su promedio es cero:su promedio es cero:
Definición00 =∑i iv
Definición
El tiempo de recorrido libre medio τ, se define como el
promedio de los tiempos entre colisiones sucesiva, es decir:
N
ti i∑
=τ
Por tanto, la velocidad de arrastre del portador de carga estaPor tanto, la velocidad de arrastre del portador de carga esta
dada por:E
m
qv
τ=
La velocidad de arrastre es constante, si el campo eléctrico es
I. Ruiz
mLa velocidad de arrastre es constante, si el campo eléctrico es
constante.
LEY DE OHM M ICROSCÓPICASi el medio conductor es homogéneo, isotrópico y lineal, elSi el medio conductor es homogéneo, isotrópico y lineal, el
vector densidad de corriente es proporcional al campo
eléctrico que genera la corriente.
Donde, σ es la conductividad del medio, que caracteriza las
propiedades microscópica del medio. La unidad de la
Ej
σ=
propiedades microscópica del medio. La unidad de la
conductividad en el S.I. es (ohm metro)-1 (Ω m)-1
Esta relación se obtiene de sustituir la velocidad de arrastre
en la formula de la densidad de corriente.q
τ=
η= Eq
j τη 2
=Em
qv
τ=
Definición
vqj
η= Em
qj
τη=
Definición
Se define como conductividad del medio a la magnitud:
q τησ2
=
I. Ruiz
mσ =
LEY DE OHM M ICROSCÓPICADefiniciónDefinición
Se define como resistividad del medio, a la magnitud inversa
de la conductividad:ρ 1=
σρ 1=
La resistividad es un parámetro microscópica que mide el
grado de oposición que presenta el medio al movimiento degrado de oposición que presenta el medio al movimiento de
los portadores de carga.
La unidad de la resistividad en el S.I. es el ohm-m (Ω m)
I. Ruiz
LEY DE OHM MACROSCÓPICAS
Considerando un medio conductor, enConsiderando un medio conductor, en
cuyas secciones transversales se
establece una diferencia de potencialestablece una diferencia de potencial
variable V a través de una batería; en el
medio conductor se establece unamedio conductor se establece una
corriente eléctrica I.
Experimentalmente se encuentra que laV I
V IExperimentalmente se encuentra que la
corriente es proporcional a la diferencia
de potencial, es decir:
V1 I1
V2 I2
V3 I3de potencial, es decir: V3 I3
I V∝Introduciendo una constante deIntroduciendo una constante de
proporcionalidad:1
I VR
= VR
I=
I. Ruiz
I VR
= RI
=
LEY DE OHM MACROSCÓPICAS
La Ley de Ohm macroscópica establece:La Ley de Ohm macroscópica establece:
“Dado un medio conductor homogéneo, isotrópico y Lineal, la
corriente eléctrica es proporcional a la diferencia de potencialcorriente eléctrica es proporcional a la diferencia de potencial
establecida entre sus secciones transversales opuestas”
A la magnitud R se llama Resistencia Eléctrica, que es unA la magnitud R se llama Resistencia Eléctrica, que es un
parámetro macroscópico característico del medio conductor,
cuya magnitud depende de la forma del medio, de suscuya magnitud depende de la forma del medio, de sus
dimensiones y del tipo de material.
La resistencia eléctrica es el parámetro que mide el gradoLa resistencia eléctrica es el parámetro que mide el grado
oposición que presenta el medio al movimiento de los
portadores de carga.portadores de carga.
La unidad de la resistencia eléctrica en el S.I. es el Ohm (Ω),
donde:
I. Ruiz
donde:1 1
v
AΩ =
CALCULO DE RESISTENCIA ELÉCTRICA
Considerando un medio conductorConsiderando un medio conductor
cilíndrico de resistividad ρ, de longitudL y área de sección transversal A, a laL y área de sección transversal A, a la
cual se conecta a una batería de femé
ε, la cual establece una corriente
longitudinal I.longitudinal I.
Bajo estas condiciones el vectorBajo estas condiciones el vector
densidad de corriente es constante y
paralelo al vector unitario normal a la
superficie transversal, obteniéndose:
I j n dA j dA= ⋅ =∫ ∫
I j A=A A
I j n dA j dA= ⋅ =∫ ∫ I j A=
Aplicando la Ley de Ohm microscópica, se tiene:1σ= =
1
I. Ruiz
1j E Eσ
ρ= = 1
j Eρ
=
CALCULO DE RESISTENCIA ELÉCTRICA
Sustituyendo en la anterior relación:Sustituyendo en la anterior relación:1
I E Aρ
=
Aplicando la relación: al medio cilíndrico se obtiene:E ϕ= −∇
Aplicando la relación: al medio cilíndrico se obtiene:V
EL
=EL
=
La intensidad de corriente esta dada por:1 1 V
I E A A= =
Sustituyendo en la relación de la Ley de Ohm macroscópica:
1 1 VI E A A
Lρ ρ= =
Sustituyendo en la relación de la Ley de Ohm macroscópica:
1V V
RVI A
ρ
= =A
LρSimplificando términos, la resistencia eléctrica de un cilindro
L
I. Ruiz
es: LR
Aρ=
RESISTENCIA O RESISTOR
Es un dispositivo eléctrico construido de un medio con altaEs un dispositivo eléctrico construido de un medio con alta
resistividad y que tiene alguna forma geométrica definida,
como un cilindro.como un cilindro.
La resistencia cumple con dos funciones:
i) Controla la corriente eléctrica de un circuito eléctrico. Parai) Controla la corriente eléctrica de un circuito eléctrico. Para
este efecto se aplica la ley de ohm en la forma: /I V R=
ii) Transforma la energía eléctrica en energía calorífica. La
cantidad de energía calorífica disipada en la resistencia en la
unidad de tiempo estada por su potencia:unidad de tiempo estada por su potencia:
Se tienen tres tipos de resistencias eléctricas:
P I V=
I. Ruiz
RESISTENCIA O RESISTOR
Resistencia AglomeradaResistencia Aglomerada
Están fabricados por un pasta
homogénea de gránulos de grafitohomogénea de gránulos de grafito
mesclado con un aglutinante, por
ejemplo cera, fuertementeejemplo cera, fuertemente
aprensada en forma cilíndrica.
Resistencia AglomeradaResistencia Aglomerada
Están fabricados por una finísima
capa de pasta de grafito,capa de pasta de grafito,
depositada sobre un aislante
cilíndrico como porcelana mesclado
con un aglutinante, por ejemplo
cera, fuertemente aprensada en
forma cilíndrica.
I. Ruiz
forma cilíndrica.
RESISTENCIA O RESISTOR
Resistencia embobinadaResistencia embobinada
Están fabricadas por un soporte
cilíndrico aislante y resistente a lacilíndrico aislante y resistente a la
temperatura como cerámica,
esteatita, mica, en cuya superficieesteatita, mica, en cuya superficie
se envuelve un hilo de alta
resistividad como el wolframio,
manganina, constantan.manganina, constantan.
Estas resistencias se recubren de un barniz especial sometida
a un proceso de vitrificación a alta temperatura, para evitara un proceso de vitrificación a alta temperatura, para evitar
que las espiras hagan contacto entre si.
Alambre ConductorAlambre Conductor
Es un alambre conductor en forma de un cilindro largo,
fabricado de algún material de baja resistividad, como el
I. Ruiz
fabricado de algún material de baja resistividad, como el
cobre y aluminio, cuya resistencia eléctrica es muy pequeña.
COMBINACIÓN SERIE DE RESISTENCIAS
N resistencias están conectadasN resistencias están conectadas
en serie, si estos se distribuyen
uno a continuación de otro,uno a continuación de otro,
formando una cadena de
resistencias.
Este sistema de resistores en serie se conectan con una fuente
electromotriz de fem ε.
Por cada resistor pasa una corriente eléctrica Ii y en sus
correspondiente bornes se tiene una diferencia de potencial Vi.correspondiente bornes se tiene una diferencia de potencial Vi.
El circuito en serie es equivalente a un solo Resistor de Resistencia
R y por el cual pasa una corriente I y entre sus bornes se tiene unaR y por el cual pasa una corriente I y entre sus bornes se tiene una
diferencia de potencial V igual a la fem de la batería ε.
I. Ruiz
COMBINACIÓN SERIE DE RESISTENCIAS
i) Por el teorema de conservacióni) Por el teorema de conservación
de la carga eléctrica, la corriente
que pasa por el resistor equivalenteque pasa por el resistor equivalente
es igual a la corriente que pasa por
cada una de las N resistencias en
serie.serie.
1 2 i NI I I I I= = = = =
ii) Por el teorema de conservación de la energía eléctrica, la suma
de las N diferencias de potencial de las resistencias, es igual a la
fem de la batería ε.fem de la batería ε.
1 2 i NV V V Vε = + + + + +
I. Ruiz
COMBINACIÓN SERIE DE RESISTENCIAS
iii) El valor de la resistencia equivalente, se calcula por laiii) El valor de la resistencia equivalente, se calcula por la
ecuación:
1
N
ii
Vε=
= ∑La diferencia de potencial del i-ésimo resistor esta dada por:
1i =∑
i i iV I R=Sustituyendo en la relación anterior:Sustituyendo en la relación anterior:
1 1 1 1
N N N N
i i i i ii i i i
V R I I R ó RI
εε= = = =
= = = =∑ ∑ ∑ ∑
Aplicando la definición de la resistencia eléctrica del resistor
equivalente , la resistencia equivalente en serie esta dadaR Iε=
1 1 1 1i i i iI= = = =
equivalente , la resistencia equivalente en serie esta dada
por:R Iε=
1
N
ii
R R=
= ∑
“ La resistencia equivalente en serie sirve para aumentar el valor de
la resistencia eléctrica”.
1i =∑
I. Ruiz
la resistencia eléctrica”.
COMBINACIÓN PARALELA DE RESISTENCIAS
N resistencias están conectadasN resistencias están conectadas
en paralelo, si uno de los bornes
de los N resistores estánde los N resistores están
conectados al borne positivo de
la batería.
En cambio, el otro borne de los N resistores se conectan al borne
negativo de la batería.
Este sistema de resistores se conectan con una fuente electromotriz
de fem ε.
Por cada resistor pasa una corriente eléctrica Ii y en sus
correspondiente bornes se tiene una diferencia de potencial Vi.correspondiente bornes se tiene una diferencia de potencial Vi.
El circuito en paralelo es equivalente a un solo Resistor de
Resistencia R y por el cual pasa una corriente I y entre sus bornes
I. Ruiz
Resistencia R y por el cual pasa una corriente I y entre sus bornes
se tiene una diferencia de potencial V igual a la fem de la batería ε.
COMBINACIÓN PARALELA DE RESISTENCIAS
i) Por el teorema de conservacióni) Por el teorema de conservación
de la carga eléctrica, la corriente
que pasa por el resistor equivalenteque pasa por el resistor equivalente
es igual a la suma de las N de
intensidades de corriente de cada
uno de las resistencias.uno de las resistencias.
1 2 i NI I I I I= + + + +
ii) Por el teorema de conservación de la energía eléctrica, los N
resistores en paralelo adquieren el mismo potencial eléctrico e
igual a la fem ε de la batería.igual a la fem ε de la batería.
1 2 i NV V V Vε = = = = = =
I. Ruiz
COMBINACIÓN PARALELA DE RESISTENCIAS
iii) El valor de la resistencia equivalente, se calcula por laiii) El valor de la resistencia equivalente, se calcula por la
ecuación:
1
N
ii
I I=
= ∑La corriente del i-ésimo resistor esta dada por:
1i =∑
/i i iI V R=Sustituyendo en la relación anterior:Sustituyendo en la relación anterior:
1 1 1 1
1 1ó
N N N Ni
ii i i ii i i
V II I
R R Rε
ε= = = =
= = = =∑ ∑ ∑ ∑1 1 1 1i i i ii i iR R Rε= = = =
Aplicando la definición de la resistencia eléctrica del resistor
equivalente , la resistencia equivalente en paralelo estaR Iε=equivalente , la resistencia equivalente en paralelo esta
dada por:R Iε=
1
1 1N
i iR R=
= ∑
“ La resistencia equivalente en paralelo sirve para disminuir el valor
de la resistencia eléctrica”.
1i iR R=∑
I. Ruiz
de la resistencia eléctrica”.
POTENCIA ELÉCTRICA
Considerando un medio conductorConsiderando un medio conductor
cilíndrico, que lleva una corriente eléctrica
I en una longitud L del cilindro, cuyaI en una longitud L del cilindro, cuya
longitud tiene una resistencia eléctrica R y
sometido a una diferencia de potencial V.
En el intervalo de tiempo ∆t, un diferencialde carga dq, pasa por la sección
transversal A, así como también, la mismatransversal A, así como también, la misma
cantidad de carga y de manera simultanea
pasa por la sección transversal B.pasa por la sección transversal B.
La energía del diferencial dq en la sección
A es:A es:AU dqϕ +=
La energía del mismo diferencial dq en la
I. Ruiz
sección B es:
BU dqϕ −=
POTENCIA ELÉCTRICA
La energía perdida del diferencial de carga en el intervalo deLa energía perdida del diferencial de carga en el intervalo de
tiempo dt, cuando dq pasa por dos secciones transversales, donde
el diferencial de potencial es V, esta dada por:
( )A BdU U U dq dq dq dq Vϕ ϕ ϕ ϕ+ − + −= − = − = − =Aplicando la definición de potencia, la cantidad de energíaAplicando la definición de potencia, la cantidad de energía
eléctrica en la unidad de tiempo, perdida por el movimiento de las
cargas eléctricas (I), en una longitud del conductor, donde el
diferencial de potencial es V, esta dada por:diferencial de potencial es V, esta dada por:
dW dU dq V dqP V I V
d t d t d t d t= = = = =
Finalmente, la Potencia eléctrica en un medio de resistencia
eléctrica esta dada por las expresiones:
P V I Vd t d t d t d t
= = = = =
eléctrica esta dada por las expresiones:
22 V
P I V R IR
= = =
I. Ruiz
P I V R IR
= = =
POTENCIA ELÉCTRICA
La energía eléctrica por unidad de tiempo, perdida en elLa energía eléctrica por unidad de tiempo, perdida en el
medio conductor de resistencia R, se debe a la perdida de
energía de los portadores de carga en sus colisiones con losenergía de los portadores de carga en sus colisiones con los
iones positivos, quienes ganan esta energía, aumentando su
energía cinética de oscilación, por lo cual aumenta su energíaenergía cinética de oscilación, por lo cual aumenta su energía
interna del medio conductor, reflejado en el aumento de la
temperatura de la resistencia eléctrica, la cual transfiere
energía calorífica al medio ambiente, debido a al diferenciaenergía calorífica al medio ambiente, debido a al diferencia
de temperaturas entre la resistencia y el medio ambiente, a
este fenómeno es denominado, Efecto Joule.este fenómeno es denominado, Efecto Joule.
La energía calorífica disipada en la resistencia eléctrica en la
unidad de tiempo esta dada por:2
2d Q VP I V R I= = = =
I. Ruiz
P I V R Id t R
= = = =
VARIACIÓN DE LA RESISTIVIDAD CON LA TEMPERATURA
Considerando una resistencia eléctrica,Considerando una resistencia eléctrica,
sometida a un cambia de temperatura,
experimentalmente, se encuentra que suexperimentalmente, se encuentra que su
resistividad aumenta con el incremento de
su temperatura, en formasu temperatura, en forma
monotónicamente creciente.
Este comportamiento, permite representarT ρρρρT ρEste comportamiento, permite representar
el cambio de la resistividad con la
temperatura, por medio de una relación
T1 ρ1
T2 ρ2
T3 ρtemperatura, por medio de una relación
lineal en rangos de temperatura.
Siendo este el caso, a la función ρ(T) se
T3 ρ3
Siendo este el caso, a la función ρ(T) seaplica el desarrollo de Taylor alrededor de
T0 :
I. Ruiz
T0 :
VARIACIÓN DE LA RESISTIVIDAD CON LA TEMPERATURA21d dρ ρρ ρ= + − + − +
Considerando un rango de
0 0
22
0 0 02
1( ) ( ) ( ) ( )
2T T T T
d dT T T T T T
d T d T
ρ ρρ ρ= =
= + − + − +
Considerando un rango de
temperatura donde la variación de ρes lineal:es lineal:
A B Tρ = +
Se cumple las relaciones:
0 Para 2nd
nρ = ≥contante
d ρ =
Se cumple las relaciones:
0
0 Para 2n
T T
nd T =
= ≥0
contanteT Td T =
=
Por tanto se obtiene:Por tanto se obtiene:
0 0 0 0
1( ) ( ) ( ) ( ) 1 ( )
( )
d dT T T T T T T
d T T d T
ρ ρρ ρ ρρ
= + − = + −
I. Ruiz
0 0
0 0 0 00( )T T T Td T T d Tρ= =
VARIACIÓN DE LA RESISTIVIDAD CON LA TEMPERATURA
DefiniciónDefinición
El coeficiente de resistividad de temperatura, se define
como el cambio de la resistividad por unidad de cambiocomo el cambio de la resistividad por unidad de cambio
de temperatura y por unidad de resistividad:1 d ρ
0
1
( ) T T
d
T d T
ραρ =
=
La unidad de la resistividad en el S.I. es 0K ó 0C.La unidad de la resistividad en el S.I. es 0K ó 0C.
Por tanto, la variación de la resistividad con la temperatura,
valido en un rango de temperatura definida, esta dada por lavalido en un rango de temperatura definida, esta dada por la
expresión:
[ ]0 0( ) ( ) 1 ( )T T T Tρ ρ α= + −
ó
I. Ruiz
ó
0 Tρ ρ α∆ = ∆ 0 0( )Tρ ρ=
VARIACIÓN DE LA RESISTIVIDAD CON LA TEMPERATURA
Considerando que las dimensiones geométricas de laConsiderando que las dimensiones geométricas de la
resistencia no cambian significativamente con el cambio
de la temperatura, es decir, su coeficiente de dilataciónde la temperatura, es decir, su coeficiente de dilatación
lineal es muy pequeño comparado con su coeficiente de
resistividad, además, la resistividad es proporcional a laresistividad, además, la resistividad es proporcional a la
resistencia eléctrica, es decir:L
R ρ= LR
Aρ=
Se obtiene
[ ]( ) 1 ( )L
R T T Tρ α= + − ( ) ( )L
R T Tρ=
La variación de la resistencia con la temperatura esta dada por
[ ]0 0( ) 1 ( )L
R T T TA
ρ α= + − 0 0( ) ( )L
R T TA
ρ=
[ ]0 0( ) ( ) 1 ( )R T R T T Tα= + −
La variación de la resistencia con la temperatura esta dada por
la expresión:
I. Ruiz 0R R Tα∆ = ∆
0 0( )R R T=