Exploración de la Ley de Ohm: Conductividad, Corriente y Resistencia Eléctrica
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Objetivos
- Estudiar los efectos lineales de la ley de Ohm en conductores de corriente eléctrica.
- Analizar la relación funcional entre la tensión aplicada a un elemento resistivo y la corriente eléctrica que circula por él.
Conocimientos Previos
Es fundamental tener conocimientos sobre los siguientes conceptos:
- Ley de Ohm
- Definición de potencial eléctrico
- Corriente eléctrica
- Conductividad eléctrica
- Resistencia y resistividad eléctrica
Introducción
La ley de Ohm describe la relación entre el voltaje y la corriente en los elementos conductores. Esta relación es una función característica de los materiales conductores y muestra el comportamiento lineal o no lineal entre el voltaje y la corriente. La pendiente de la recta corresponde a la resistencia.
Para un conductor donde se cumple que la relación voltaje/corriente es constante:
V/I = R; constante
Se dice que el conductor es óhmicamente lineal. La gráfica voltaje/corriente es una línea recta que pasa por el origen.
Un conductor en el cual la relación voltaje/corriente no es constante, se dice que el conductor es óhmicamente no lineal y la gráfica es una curva característica. En otras palabras, cuando la resistencia depende de las tensiones aplicadas entre sus extremos.
Campo Eléctrico
El campo eléctrico es una característica del espacio debido a la presencia de cargas eléctricas.
La Corriente Eléctrica
La corriente eléctrica es el flujo de carga por unidad de tiempo que recorre un material. Se debe al movimiento de los electrones en el interior del material. Esta se mide en amperios y se indica con el símbolo A. Una corriente eléctrica, puesto que se trata de un movimiento de cargas, produce un campo magnético.
La Conductividad Eléctrica
La conductividad eléctrica es la capacidad de un cuerpo de permitir el paso de la corriente eléctrica a través de sí. También se define como la propiedad natural característica de cada cuerpo que representa la facilidad con la que los electrones (y huecos en el caso de los semiconductores) pueden pasar por él. Varía con la temperatura y es una de las características más importantes de los materiales.
Resistividad Eléctrica
Se le llama resistividad eléctrica al grado de dificultad que encuentran los electrones en sus desplazamientos. Se designa por la letra griega rho minúscula (ρ) y se mide en ohms por metro (Ω·m, a veces también en Ω·mm²/m).