¿Sabías que la resistividad de los materiales eléctricos puede influir en el rendimiento y la eficiencia de los circuitos? En este artículo, exploraremos los factores que afectan la resistividad de estos materiales tan indispensables en nuestro día a día. Descubre cómo el tipo de material, la temperatura y la longitud pueden impactar en la conductividad eléctrica, y cómo elegir el material adecuado puede marcar la diferencia en el funcionamiento de tus dispositivos electrónicos. ¡No te lo pierdas!
Los factores como la temperatura, la aleación, el trabajo en frío, el endurecimiento por envejecimiento y el estrés mecánico afectan la resistividad de los materiales eléctricos. En esta publicación, discutiremos los factores en detalle que afectan la resistividad del material eléctrico.
Temperatura
¿Cómo afecta la temperatura a la resistividad??
En un metal, el electrón se mueve aleatoriamente dentro del metal. El grado de aleatoriedad en el movimiento afecta la resistencia del conductor. El aumento de la temperatura provoca un aumento de la velocidad de los electrones. Así, con un aumento de la temperatura, aumenta la colisión entre un electrón con otros electrones y un átomo. Este fenómeno provoca un aumento en la resistencia del conductor. Así, con un aumento de la temperatura, aumenta la resistividad del conductor.
La fórmula de resistividad con temperatura aumentada se da a continuación.
Dónde,
PAGt1 = Resistividad a la temperatura t1
PAGt2 = Resistividad a la temperatura t2
α = Temperatura Coeficiente de resistencia
La resistividad de los metales aumenta con el aumento de la temperatura. Así, los metales tienen un coeficiente de temperatura positivo. La resistividad de los aisladores y los semiconductores disminuye con el aumento de la temperatura. Por lo tanto, estos materiales tienen un coeficiente de temperatura negativo.
aleación
¿Qué es una aleación? El proceso de combinar un metal con otras sustancias para crear un nuevo metal se llama aliado. La aleación de metal se realiza para tener mejores propiedades mecánicas y eléctricas según los requisitos de la aplicación.
La estructura atómica del metal es regular en comparación con la solución sólida. Un pequeño contenido de impurezas añadido al metal puede aumentar drásticamente la resistividad. No es necesario que la impureza tenga alta resistividad, incluso una impureza de baja resistividad puede causar un aumento drástico en la resistividad del metal base. La plata tiene la menor resistividad entre todos los metales y cuando se agrega al cobre aumenta drásticamente la resistividad del cobre.
Los ejemplos de aleaciones utilizadas para la aplicación eléctrica son ALNICO, acero, latón y alambre de soldadura.
Esfuerzo mecánico
la tensión localizada se desarrolla en el metal en la aplicación de la tensión del material. Esta tensión localizada perturba la estructura cristalina del metal y crea un obstáculo para el flujo de corriente o de electrones. Como resultado, la resistividad del material aumenta.
Posteriormente, para eliminar la deformación se realiza el proceso de recocido (Proceso de tratamiento térmico). El recocido elimina la tensión mecánica y reduce la resistividad del metal. La resistividad del cobre recocido es menor que la resistividad del cobre estirado.
Endurecimiento por envejecimiento
El endurecimiento por envejecimiento es la técnica de tratamiento térmico. Mediante el proceso de endurecimiento por envejecimiento, podemos aumentar la dureza de la aleación. El aumento de la dureza conduce a un mayor límite elástico. Como resultado, la aleación resiste la deformación permanente por una fuerza externa.
También llamamos endurecimiento por envejecimiento «endurecimiento por precipitación». La desventaja del endurecimiento por envejecimiento es que este proceso crea impurezas sólidas o precipitados. Además, las impurezas sólidas del metal alteran la estructura cristalina del metal. La estructura cristalina perturbada provoca un obstáculo para el flujo de electrones o corriente. Por lo tanto, el endurecimiento por envejecimiento provoca un cambio en la resistividad del metal.
Trabajo en frío
El trabajo en frío es una parte del proceso de fabricación. Este proceso aumenta la resistencia mecánica del metal a través de la deformación plástica. El trabajo en frío perturba la estructura cristalina del metal. La estructura cristalina perturbada del metal interactúa con el movimiento de electrones en el metal y crea un obstáculo para el flujo de electrones. Como resultado, la resistividad del metal aumenta después de realizar el trabajo en frío sobre el metal. El trabajo en frío también se conoce como “endurecimiento por trabajo” y “endurecimiento por deformación”.
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