Qué causa la alta resistencia en un circuito
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Este artículo trata de las aplicaciones específicas de la conductividad y la resistividad en los elementos eléctricos. Para otros tipos de conductividad, véase Conductividad. Para la conductividad eléctrica en general, véase Resistividad y conductividad eléctricas.
La resistencia eléctrica de un objeto es una medida de su oposición al flujo de la corriente eléctrica. Su magnitud recíproca es la conductancia eléctrica, que mide la facilidad de paso de la corriente eléctrica. La resistencia eléctrica comparte algunos paralelismos conceptuales con la fricción mecánica. La unidad del SI de la resistencia eléctrica es el ohmio (Ω), mientras que la conductancia eléctrica se mide en siemens (S) (antes llamados “mhos” y entonces representados por ℧).
La resistencia de un objeto depende en gran medida del material del que está hecho. Los objetos hechos de aislantes eléctricos, como el caucho, tienden a tener una resistencia muy alta y una baja conductividad, mientras que los objetos hechos de conductores eléctricos, como los metales, tienden a tener una resistencia muy baja y una alta conductividad. Esta relación se cuantifica mediante la resistividad o conductividad. Sin embargo, la naturaleza de un material no es el único factor que influye en la resistencia y la conductividad; también depende del tamaño y la forma de un objeto, ya que estas propiedades son extensivas y no intensivas. Por ejemplo, la resistencia de un cable es mayor si es largo y fino, y menor si es corto y grueso. Todos los objetos resisten la corriente eléctrica, excepto los superconductores, que tienen una resistencia nula.
Qué es la resistencia
Resistencia Figura 1. Las líneas eléctricas de alta tensión se utilizan para la transmisión de electricidad a largas distancias[1]. Están especialmente diseñadas para tener una baja resistencia, por lo que se pierde poca energía en la transmisión eléctrica.
La resistencia es una medida de la tensión que necesita un elemento eléctrico para aumentar la corriente eléctrica. La resistencia real depende tanto de la resistividad como de la geometría del cable[2]. La resistividad es una propiedad del material que ayuda a determinar lo bien que conducirá la electricidad (los metales tienen baja resistividad; la madera tiene alta resistividad). Una resistencia más alta da lugar a una corriente más baja para una tensión determinada. La resistencia se mide en ohmios (Ω).
Aunque es fácil pensar que la resistencia es algo malo, ¡muchos circuitos electrónicos necesitan resistencias (objetos con alta resistencia añadidos deliberadamente a un circuito) para funcionar![2]La resistencia de un cable aumenta a medida que aumenta su longitud y disminuye a medida que aumenta su grosor. Cuando se conduce la electricidad a grandes distancias, como la red eléctrica, es importante mantener la resistencia lo más baja posible. Los cables de la red eléctrica tienen una baja resistividad y áreas de sección transversal bastante grandes que les permiten conducir la electricidad a largas distancias con una pérdida mínima. Juega con la simulación de abajo para ver cómo afectan estos valores a la resistencia.
Por qué es importante la resistencia en un circuito
No es de extrañar que los alumnos confundan los significados de las palabras utilizadas para hablar de la electricidad. Cuando los científicos trataron de entender los circuitos eléctricos, utilizaron palabras que ya estaban en nuestro idioma para los conceptos que estaban construyendo en sus explicaciones, por ejemplo, “corriente”, “potencia”. Pero, por supuesto, los significados de estas palabras, cuando los científicos las utilizaban, eran diferentes de los significados cotidianos que ya existían. Más tarde, las palabras creadas por los científicos para conceptos como “voltaje” se trasladaron lentamente al lenguaje cotidiano y adquirieron significados en nuestra conversación diaria diferentes de los significados precisos utilizados por los científicos. Así, como se describe en ambos
Making sense of voltage, las diferencias entre los significados de las palabras en el uso cotidiano y su uso científico son muy a menudo una fuente de considerable confusión conceptual para los estudiantes cuando están aprendiendo sobre la electricidad.La idea central
La introducción del lenguaje científico también explora cuestiones relacionadas con el uso del lenguaje cotidiano y científico. En términos de lenguaje, la idea científica de “resistencia eléctrica” es un caso algo diferente, por dos razones generales: en primer lugar, es casi desconocido que los alumnos piensen en “resistencia eléctrica” antes de que se les presente formalmente alguna forma de esta idea. En los raros casos en los que los alumnos utilizan alguna noción que llaman “resistencia” para interpretar experiencias cotidianas, casi siempre será junto con su pensamiento sobre la “corriente eléctrica” (y/o muy ocasionalmente alguna noción de “voltaje”).En segundo lugar, si tienen una noción de resistencia, suele ser ampliamente consistente con la visión científica aceptable: una noción de “resistencia” que implica una forma de “fricción” que de alguna manera impacta en la “corriente”.Algunos alumnos tratan de interpretar sus limitadas experiencias con circuitos eléctricos en términos de corriente eléctrica solamente. Algunos alumnos intentan interpretar sus limitadas experiencias con los circuitos eléctricos únicamente en términos de corriente eléctrica.
Qué es una resistencia alta en un circuito
Como la resistencia eléctrica es un concepto tan básico en los circuitos eléctricos y electrónicos, es necesario responder a algunas preguntas: qué es la resistencia, qué son las resistencias y cómo afecta la resistencia a los circuitos.
Antes de ver qué es la resistencia, es necesario entender un poco sobre la corriente y lo que es. Esencialmente, un flujo de corriente en un material consiste en un movimiento de electrones en una dirección. En muchos materiales hay electrones libres que se mueven al azar dentro de la estructura. Mientras estos se mueven al azar no hay flujo de corriente, porque el número que se mueve en una dirección será igual al número que se mueve en la otra. Sólo cuando un potencial provoca una deriva en una dirección determinada puede decirse que fluye una corriente.
La resistencia es el obstáculo al flujo de electrones en la materia. Mientras que una diferencia de potencial a través del conductor favorece el flujo de electrones, la resistencia lo desaconseja. La velocidad a la que fluye la carga entre dos terminales es una combinación de estos dos factores.
