Resistencia eléctrica y su variación con la temperatura en cables

Conocer el cálculo de la resistencia eléctrica, en sus diferentes versiones, de un conductor eléctrico reviste gran importancia por cuanto te permite conocer este parámetro aun sin que tengas a la mano tablas y otra información técnica.

Con ello también podrás descartar rápidamente problemas con el circuito de alimentación de un equipo ante cualquier mal funcionamiento de este último.

Lo cual se debe a que precisamente es la resistencia del conductor, el factor que más influye en la eficiencia de la alimentación eléctrica. Para ello también te hablaremos sobre la caída de tensión en DC.

Antes de empezar, te sugerimos leer nuestro post, que ya tenemos publicado, llamado Cables y conductores eléctricos: resistividad y resistencia eléctrica. Esto para que tengas claros los conceptos que manejaremos. ¡No dejes de consultarlo!

Te presentaremos el cálculo de resistencia eléctrica y sus aplicaciones, con situaciones planteadas, las cuales ocurren en la realidad. ¡Comencemos!

Calculando la resistencia eléctrica a partir de la resistividad

Para ello supondremos que se tiene un circuito de 10 metros de longitud, cuyo cable está conformado por un conductor de cobre de 5 mm² de sección.

Para comenzar, tenemos los siguientes datos:

Longitud (l) = 10 metros

Área o sección (A) = 5 mm² = 4 x 10^-6 m² o 0,0000004 m²

Resistividad (ρ) del cobre = 1,7 x 10^-8 ohmios por metro (Ω – m)

La resistencia del conductor será:

Esta sería la resistencia eléctrica del conductor si tiene 10 metros de longitud, pero si deseas saber cuál es este valor por metro, entonces:

Este valor corresponde al conductor de la fuente a la carga, así que habrá la misma resistencia de la carga a la fuente.

Por lo tanto, el valor total será el doble, es decir, que para el circuito de 10 metros la resistencia eléctrica total será de 2 x R, o sea 8,50 x 10^-3 Ω

El circuito en el que se basa lo anterior, lo puedes observar en la imagen de este subtítulo.  

Todo lo referido arriba, es para una temperatura de 20 °C. Por otra parte, hay tablas que dan el dato de resistencia dependiendo de la galga, sección transversal y longitud del conductor. Un ejemplo se nuestra en la imagen siguiente.

En nuestro post llamado Qué son galgas en conductores eléctricos, que estamos preparando, te hablaremos sobre estos elementos indispensables para la identificación y cálculo de conductores eléctricos.

Efecto de la temperatura sobre el valor de la resistencia eléctrica

La temperatura del entorno del conductor eléctrico, ejerce gran influencia sobre la resistencia. Principalmente, al aumentar, esta última también se incrementa en forma lineal.

Es por ello que se toma como estándar, que el valor de resistencia es dado para una temperatura de 20 °C.

Veremos esta variación con la temperatura suponiendo que el conductor del ejemplo anterior, se encuentra en un entorno con una temperatura de 50 °C.

La ecuación a aplicar es:

Y bajo estas condiciones, tenemos los siguientes datos:

Sección del conductor: 4 mm²

R₁ = 4,25 x 10^-3 Ω – m

α = 0,00393 (para el cobre)

t = 50 °C

t₁ = 20 °C

Calculando:

Como puedes observar, la temperatura se incrementa en 0.50 , es decir. En un 11,76 %. Por lo que la temperatura es un importante factor a tomar en cuenta al momento de escoger un conductor para la alimentación en DC.

En nuestro próximo artículo titulado Caída de tensión en DC de conductores eléctricos, continuamos estudiando las variables de los conductores. ¡Espéralo!

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Fuentes de imágenes

• energyacdc.com
• editores-srl.com.ar