3. Diferents elements dins un circuit

3.1. Resistencies

La resistència és l'oposició al pas del corrent elèctric que ofereix un conductor.

Aquesta oposició depèn de:

  • Del material. Concretament de la resistivitat del material.
  • De la longitud del conductor. Com més llarg més resistència.
  • De la secció del conductor. Com menys pas més resistència

Així la resistència R valdrà.

R Leerzeichen gleich Leerzeichen rho Leerzeichen l geteilt durch S

R = resistència [Ω]
ρ = resistivitat [Ωm]
l = longitud del conductor [m]
S = secció del conductor [m2]

La unitat de mesura de la resistència elèctrica és l'ohm, el símbol de la unitat és correspon a Ω i la variable s'anomena R.

Com que el valor de la resistivitat depèn del material serà un valor fix per a cada material. El valor de la resistivitat a 20 oC dels materials més utilitzats és:

Coure: ρCu = 1,72· 10-8 Ωm
Alumini: ρAl = 2,82· 10-8 Ωm

Buscarem un material amb una baixa resistivitat quan vulguem evitar aquesta oposició al pas del corrent elèctric i amb una elevada resistivitat si busquem l'efecte contrari.

El valor de la resistivitat no és constant i varia amb la temperatura segons la següent expressió.

rho unterer Index linke klammer T rechte klammer Ende unterer Index Leerzeichen gleich Leerzeichen rho unterer Index linke klammer 20 rechte klammer Ende unterer Index linke klammer 1 Leerzeichen plus Leerzeichen alpha Leerzeichen linke klammer T minus 20 rechte klammer

ρ(T) = resistivitat a la  temperatura T [Ωm]
ρ(20) = resistivitat a 20 oC [Ωm]
α = Coeficient de temperatura [oC -1] o [1/oC]
T= temperatura [oC]

El valor del coeficient de temperatura α dels materials mes utilitzats són:

Coure: αCu = 3,8· 10-3 Ωm
Alumini: αAl = 3,9· 10-3 Ωm

Exemple

Calcula la resistència elèctrica d'un conductor  d'alumini de 100 m de longitud i 1,5 mm2 de secció a 40 °C.

Calculem la resistivitat a 40 °C.

rho unterer Index linke klammer T rechte klammer Ende unterer Index Leerzeichen gleich Leerzeichen rho unterer Index linke klammer 20 rechte klammer Ende unterer Index linke klammer 1 Leerzeichen plus Leerzeichen alpha Leerzeichen linke klammer T minus 20 rechte klammer Leerzeichen gleich Leerzeichen 2 Komma 82 mal 10 hoch minus 8 Endexponent linke klammer 1 Leerzeichen plus Leerzeichen 3 Komma 9 mal 10 hoch minus 3 Endexponent mal linke klammer 40 minus 20 rechte klammer Leerzeichen gleich Leerzeichen 3 Komma 034 mal 10 hoch minus 8 Endexponent Leerzeichen omega groß m

Calculem la resistència a 40 °C.

R Leerzeichen gleich Leerzeichen rho Leerzeichen l geteilt durch S Leerzeichen gleich Leerzeichen 3 Komma 034 mal 10 hoch minus 8 Endexponent Leerzeichen Zähler 100 geteilt durch Nenner 1 Komma 5 mal 10 hoch minus 6 Endexponent Bruchergebnis Leerzeichen gleich Leerzeichen 2 Komma 027 Leerzeichen omega groß

Per la construcció de resistències elèctriques molt cops s'utilitza un conductor enrotllat sobre un suport. En altres, es depositen sobre un suport material com òxids metàl·lics o carbó.

Símbol de la resistència elèctrica

En funció de si permeten o no el pas del corren elèctric podem classificar els materials com a:

    • Conductors. Materials que permeten el pas del corrent elèctric.
    • Aïllants. Materials que NO deixen passar el corrent elèctric.
    • Semiconductors. Materials que permeten el pas de corrent elèctric en determinades condicions.
    • Superconductors. Materials que no presenten resistència elèctrica. Aquest material presenten aquestes característiques a temperatures properes al 0 °K (-273 °C)

Conductància i conductivitat

La conductància i la conductivitat elèctrica són les inverses de de la resistència i la resistivitat. Així la conductància és la facilitat de pas del corrent elèctric per un conductor. 

G Leerzeichen gleich Leerzeichen 1 geteilt durch R

sigma Leerzeichen gleich Leerzeichen 1 geteilt durch rho

G = Conductancia [S]

σ = conductivitat [Ω-1m-1] o [1/Ωm]

La unitat de mesura de la conductància és el siemens, el símbol de la unitat és correspon a S i la variable s'anomena G.