Resistividad

La resistividad es la resistencia eléctrica específica de un determinado material. Se designa por la letra griega rho minúscula (ρ) y se mide en ohm-metro (Ω•m).[1]

\rho = R {S \over l}

en donde R es la resistencia en ohms, S la sección transversal en m² y l la longitud en m. Su valor describe el comportamiento de un material frente al paso de corriente eléctrica: un valor alto de resistividad indica que el material es mal conductor mientras que un valor bajo indica que es un buen conductor.

Como ejemplo, un material de 1 m de largo por 1 m de ancho por 1 m de altura que tenga 1 Ω de resistencia tendrá una resistividad (resistencia específica, coeficiente de resistividad) de 1 Ω•m . [2]

Generalmente la resistividad de los metales aumenta con la temperatura, mientras que la resistividad de los semiconductores disminuye ante el aumento de la temperatura.

Tabla de resistividades de algunos materiales

Material Resistividad (en 20 °C-25 °C) (Ω·m).
Grafeno[3] 1,00 x 10-8
Plata[4] 1,59 x 10-8
Cobre[5] 1,71 x 10-8
Oro[6] 2,35 x 10-8
Aluminio[7] 2,82 x 10-8
Wolframio[8] 5,65 x 10-8
Níquel[9] 6,40 x 10-8
Hierro[10] 9,71 x 10-8
Platino[11] 10,60 x 10-8
Estaño[12] 11,50 x 10-8
Acero inoxidable 301[13] 72,00 x 10-8
Grafito[14] 60,00 x 10-8

Resistividad de las rocas

Por sus componentes minerales, las rocas serían aislantes en la mayor parte de los casos (como lo son las rocas ígneas). Las excepciones serían aquellas compuestas principalmente por semiconductores cuya proporción en la corteza es muy baja. En consecuencia, si el terreno es un conductor moderado, se debe a que las rocas que lo constituyen son porosas y además poseen sus poros parcial o totalmente ocupados por electrolitos; por lo tanto se comportan como conductores iónicos de resistividad muy variable.

Para tener una idea del fenómeno de la conductividad en tales rocas se puede utilizar la expresión obtenida por Maxwell que describe la resistividad \rho_{12} \,\! de un medio heterogéneo compuesto por una matriz de resistividad \rho_2 \,\! con material disperso de resistividad \rho_1 \,\! distribuido aleatoriamente y ocupando una fracción p \,\! del volumen total:

\rho_{12}={{2\rho_1+\rho_2+p(\rho_1-\rho_2)}\over{2\rho_1+\rho_2-2p(\rho_1-\rho_2)}}\cdot\rho_2 \,\!

Fórmula válida sólo cuando las impurezas de resistividad \rho_1 \,\! se encuentran en volúmenes pequeños comparados con las distancias que los separan, es decir, cuando los valores de p \,\! son bajos.

Resistividad de las rocas porosas saturadas

Las rocas porosas cuyos poros están llenos de electrolitos constituyen un medio heterogéneo con inclusiones de resistividad mucho menor que la de los minerales de su matriz. El caso de mayor interés es aquel en el que los poros se encuentran en contacto (porosidad efectiva) y ofrecen un camino ininterrumpido para la conducción de corriente eléctrica. Para una comprensión del fenómeno es conveniente utilizar un modelo representativo de la conducción, siendo el de manojo de capilares el más adecuado para este propósito...

Considerando una muestra de roca electrolíticamente saturada, con un camino poroso interconectado (como una arenisca), y en la que se asume que toda la conducción eléctrica ocurre por el camino electrolítico, se puede escribir:

R=\rho_r {L\over S}=\rho_a {L_e\over S_e} \,\!

Siendo: \rho_r \,\! la resistividad [Ω·mm²/m]

L \,\! la longitud [m]

S \,\! sección de la muestra [mm²]

Se ha indicado entre [] las unidades típicas del S.I.

\rho_a \,\! es la resistividad del electrolito y L_e \,\! y S_e \,\! la longitud y sección del camino electrolítico equivalente.

Véase también

Referencias

Enlaces externos

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