Resistividad

La resistividad es la resistencia eléctrica específica de un determinado material. Se designa por la letra griega rho minúscula (ρ) y se mide en ohm•metro (Ω m)^[1]​

${\displaystyle \rho =R{S \over \ell }}$

Símbolo	Nombre	Unidad
${\displaystyle \rho }$	Resistividad	Ω m
${\displaystyle R}$	Resistencia	Ω
${\displaystyle S}$	Sección transversal	m^2
${\displaystyle \ell }$	Longitud	m

Su valor describe el comportamiento de un material frente al paso de corriente eléctrica: un valor alto de resistividad indica que el material es un aislante mientras que un valor bajo indica que es un conductor.

Resistividad para electricistas: La industria eléctrica suministra conductores eléctricos de una determinada sección, además de otras características. Los profesionales de la electricidad, a la hora de pedir conductores, lo hacen indicando esta sección en milímetros cuadrados (mm²) y a la hora de hacer cálculos, también emplean esta unidad, por tanto la fórmula a emplear en su trabajo es la misma que figura en el párrafo anterior, pero con la sección en mm² o sea: ${\displaystyle \rho =R{\frac {S}{l}}=\Omega {\frac {mm^{2}}{m}}}$

A la hora de calcular la resistencia de un conductor:${\displaystyle R=\rho {\frac {l}{S}}=\Omega {\frac {mm^{2}}{m}}\cdot {\frac {m}{mm^{2}}}=\Omega \cdot 1=\Omega }$

${\displaystyle R=\rho {\frac {l}{S}}=\Omega {\frac {mm^{2}}{m}}\cdot {\frac {m}{mm^{2}}}=\Omega \cdot 1=\Omega }$ nos quedaría como podemos observar la resistencia en ohmios.

La resistividad es la inversa de la conductividad eléctrica; por tanto, ${\displaystyle \scriptstyle \rho =1/\sigma }$. Usualmente, la magnitud de la resistividad (ρ) es la proporcionalidad entre el campo eléctrico ${\displaystyle \mathbf {E} }$ y la densidad de corriente de conducción ${\displaystyle \mathbf {J} }$:

${\displaystyle \mathbf {E} =\rho \mathbf {J} }$

Como ejemplo, un material de 1 m de largo por 1 m de ancho por 1 m de altura que tenga 1 Ω de resistencia tendrá una resistividad (resistencia específica, coeficiente de resistividad) de 1 Ω•m.^[2]​

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-25 °C) (Ω·m).
Grafeno^[3]​	1,00 x 10^-8
Plata^[3]​	1,59 x 10^-8
Cobre^[4]​	1,71 x 10^-8
Oro^[5]​	2,35 x 10^-8
Aluminio^[6]​	2,82 x 10^-8
Wolframio^[7]​	5,65 x 10^-8
Níquel^[8]​	6,40 x 10^-8
Hierro^[9]​	8,90 x 10^-8
Platino^[10]​	10,60 x 10^-8
Estaño^[11]​	11,50 x 10^-8
Acero inoxidable 301^[12]​	72,00 x 10^-8
Grafito^[13]​	60,00 x 10^-6

Resistividad eléctrica de metales puros^[14]​ a temperaturas entre 0 y 27 °C (10^-8 Ω⋅m):

H

He

Li 9,55

Be 3,76

B

C

N

O

F

Ne

Na 4,93

Mg 4,51

Al 2,733

Si

P

S

Cl

Ar

K 7,47

Ca 3,45

Sc 56,2

Ti 39

V 20,2

Cr 12,7

Mn 144

Fe 9,98

Co 5,6

Ni 7,2

Cu 1,725

Zn 6,06

Ga 13,6

Ge

As

Se

Br

Kr

Rb 13,3

Sr 13,5

Y 59,6

Zr 43,3

Nb 15,2

Mo 5,52

Tc 14,9

Ru 7,1

Rh 4,3

Pd 10,8

Ag 1,629

Cd 6,8

In 8

Sn 11,5

Sb 39

Te

I

Xe

Cs 21

Ba 34,3

*

Hf 34

Ta 13,5

W 5,44

Re 17,2

Os 8,1

Ir 4,7

Pt 10,8

Au 2,271

Hg 96,1

Tl 15

Pb 21,3

Bi 107

Po 40

At

Rn

Fr

Ra

**

Rf

Db

Sg

Bh

Hs

Mt

Ds

Rg

Cn

Nh

Fl

Mc

Lv

Ts

Og

*

La 4,7

Ce

Pr 70

Nd 64,3

Pm 75

Sm 94

Eu 90

Gd 131

Tb 115

Dy 92,6

Ho 81,4

Er 86

Tm 67,6

Yb 25

Lu 58,2

**

Ac

Th 14,7

Pa 17,7

U 28

Np

Pu

Am

Cm

Bk

Cf

Es

Fm

Md

No

Lr

La plata metálica es el mejor conductor de la electricidad a temperatura ambiente.

Resistividad de las rocas

Por sus componentes minerales, las rocas serían aislantes en la mayor parte de los casos (como lo son las rocas ígneas). Las excepciones serían aquellas compuestas principalmente por semiconductores cuya proporción en la corteza es muy baja. En consecuencia, si el terreno es un conductor moderado, se debe a que las rocas que lo constituyen son porosas y además poseen sus poros parcial o totalmente ocupados por electrolitos; por lo tanto se comportan como conductores iónicos de resistividad muy variable.

Para tener una idea del fenómeno de la conductividad en tales rocas se puede utilizar la expresión obtenida por Maxwell que describe la resistividad ${\displaystyle \rho _{12}\,\!}$  de un medio heterogéneo compuesto por una matriz de resistividad ${\displaystyle \rho _{2}\,\!}$  con material disperso de resistividad ${\displaystyle \rho _{1}\,\!}$  distribuido aleatoriamente y ocupando una fracción ${\displaystyle p\,\!}$  del volumen total:

${\displaystyle \rho _{12}={{2\rho _{1}+\rho _{2}+p(\rho _{1}-\rho _{2})} \over {2\rho _{1}+\rho _{2}-2p(\rho _{1}-\rho _{2})}}\cdot \rho _{2}\,\!}$ 

Fórmula válida solo cuando las impurezas de resistividad ${\displaystyle \rho _{1}\,\!}$  se encuentran en volúmenes pequeños comparados con las distancias que los separan, es decir, cuando los valores de ${\displaystyle p\,\!}$  son bajos.

Resistividad de las rocas porosas saturadas

Las rocas porosas cuyos poros están llenos de electrolitos constituyen un medio heterogéneo con inclusiones de resistividad mucho menor que la de los minerales de su matriz. El caso de mayor interés es aquel en el que los poros se encuentran en contacto (porosidad efectiva) y ofrecen un camino ininterrumpido para la conducción de corriente eléctrica. Para una comprensión del fenómeno es conveniente utilizar un modelo representativo de la conducción, siendo el de haz de capilares el más adecuado para este propósito.

Considerando una muestra de roca electrolíticamente saturada, con un camino poroso interconectado (como una arenisca), y en la que se asume que toda la conducción eléctrica ocurre por el camino electrolítico, se puede escribir:

${\displaystyle R=\rho _{r}{L \over S}=\rho _{a}{L_{e} \over S_{e}}\,\!}$ 

Siendo:

${\displaystyle \rho _{r}\,\!}$  la resistividad [Ω·mm²/m]

${\displaystyle L\,\!}$  la longitud [m]

${\displaystyle S\,\!}$  sección de la muestra [mm²]

${\displaystyle \rho _{a}\,\!}$  la resistividad del electrolito

${\displaystyle L_{e}\,\!}$  y ${\displaystyle S_{e}\,\!}$  la longitud y sección del camino electrolítico equivalente.

Se ha indicado entre [ ] las unidades típicas del S.I.

Véase también

• Conductancia eléctrica
• Conductor eléctrico
• Conductividad eléctrica (es el inverso de la resistividad)
• Resistencia eléctrica
• Superconductividad

Referencias

1. Física universitaria con física moderna Volumen 2, página 851. Sears y Zemansky, decimosegunda edición. Año 2009.
2. . Archivado desde el original el 9 de noviembre de 2013. Consultado el 20 de marzo de 2013. 
3. «Matweb-Plata» (en inglés). 
4. «Matweb-Annealed Copper» (en inglés). 
5. «Matweb-Oro» (en inglés). 
6. «Matweb-Aluminio» (en inglés). 
7. «Matweb-Wolframio» (en inglés). 
8. «Matweb-Níquel» (en inglés). 
9. «Matweb-Hierro» (en inglés). 
10. «Matweb-Platino» (en inglés). 
11. «Matweb-Estaño» (en inglés). 
12. «Matweb-Acero Inoxidable (serie 301)» (en inglés). 
13. «Matweb-Grafito» (en inglés). 
14. David R. Lide (2009). CRC Press Inc, ed. CRC Handbook of Chemistry and Physics (en inglés) (90 edición). p. 2804. ISBN 978-1-420-09084-0. .

Enlaces externos

• Matweb, fuente de información de materiales en línea
• Resistencia del conducto - calculadora en línea

•   Datos: Q108193