Factores que Afectan la Resistividad de los Materiales Eléctricos

Factores que afectan la resistividad de los materiales eléctricos se enumeran a continuación –

1. Temperatura.

2. Aleación.

3. Esfuerzo mecánico.

4. Endurecimiento por envejecimiento.

5. Trabajo en frío.

Temperatura
La resistividad de los materiales cambia con la temperatura. La resistividad de la mayoría de los metales aumenta con la temperatura. El cambio en la resistividad del material con el cambio de temperatura se da por la fórmula siguiente-

Donde,
ρt1 es la resistividad del material a una temperatura de t1o C
y
ρt2 es la resistividad del material a una temperatura de t2oC
α1 es el coeficiente de temperatura de la resistencia del material a una temperatura de t1o C.
Si el valor de α1 es positivo, la resistividad del material aumenta.

La resistividad de los metales aumenta con el aumento de la temperatura. Esto significa que los metales tienen un coeficiente de temperatura de resistencia positivo. Varios metales exhiben cero resistividad a temperaturas cercanas al cero absoluto. Este fenómeno se llama "superconductividad". La resistividad de los semiconductores y aislantes disminuye con el aumento de la temperatura. Esto significa que los semiconductores y aislantes tienen un coeficiente de temperatura de resistencia negativo.

Aleación
La aleación es una solución sólida de dos o más metales. La aleación de metales se utiliza para lograr ciertas propiedades mecánicas y eléctricas. La estructura atómica de una solución sólida es irregular en comparación con los metales puros. Debido a esto, la resistividad eléctrica de la solución sólida aumenta más rápidamente con el aumento del contenido de aleación. Un pequeño contenido de impurezas puede aumentar considerablemente la resistividad del metal. Incluso las impurezas de baja resistividad aumentan considerablemente la resistividad del metal base. Por ejemplo, la impureza de plata (que tiene la resistividad más baja entre todos los metales) en cobre aumenta la resistividad del cobre.

Esfuerzo mecánico
El esfuerzo mecánico de la estructura cristalina del material desarrolla tensiones localizadas en la estructura cristalina del material. Estas tensiones localizadas perturban el movimiento de los electrones libres a través del material. Esto resulta en un aumento de la resistividad del material. Posteriormente, la recocido del metal reduce la resistividad del metal. El recocido del metal alivia el esfuerzo mecánico del material, lo que elimina las tensiones localizadas de la estructura cristalina del metal. Como resultado, la resistividad del metal disminuye. Por ejemplo, la resistividad del cobre endurecido es mayor en comparación con el cobre recocido.

Endurecimiento por envejecimiento
El endurecimiento por envejecimiento es un proceso de tratamiento térmico utilizado para aumentar la resistencia a la tracción y desarrollar la capacidad de las aleaciones para resistir la deformación permanente por fuerzas externas. El endurecimiento por envejecimiento también se llama "endurecimiento por precipitación". Este proceso aumenta la resistencia de las aleaciones mediante la creación de impurezas sólidas o precipitados. Estas impurezas sólidas o precipitados creados perturban la estructura cristalina del metal, interrumpiendo el flujo de electrones libres a través del metal. Como resultado, la resistividad del metal aumenta.

Trabajo en frío
El trabajo en frío es un proceso de fabricación utilizado para aumentar la resistencia de los metales. El trabajo en frío también se conoce como "endurecimiento por trabajo" o "endurecimiento por deformación". El trabajo en frío se utiliza para aumentar la resistencia mecánica del metal. El trabajo en frío perturba la estructura cristalina de los metales, interfiriendo con el movimiento de los electrones en el metal, lo que resulta en un aumento de la resistividad del metal.

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