Resistencia Eléctrica o Impedancia

Resistencia Eléctrica o Impedancia

¿Que es la resistencia eléctrica? Es la oposición al paso o flujo de electrones (corriente eléctrica) que circulan mediante un material conductor. La relación entre los términos, voltaje, corriente y resistencia esta dada por la Ley de Ohm. En este caso tenemos que la resistencia es la relación entre voltaje y corriente eléctrica. Los electrones circulan a través de un conductor, dependiendo de la resistencia de dicho material, es la facilidad con la que los electrones circulan. A mayor resistencias, mas colisiones entre electrones y más calor generado. Este efecto se puede observar en la Fig. 1.

En primer lugar, la unidad de medida de la resistencia de acuerdo al sistema internacional de unidades es el Ohmio, representado como «Ohm» o con la letra griega Omega mayúscula «Ω». El componente eléctrico con el que se relaciona esta unidad es el resistor, comúnmente conocido como resistencia. La resistencia de un elemento determinado depende de principalmente dos factores, el material y su forma física. Considerando un modelo de resistor general tenemos que la letra griega ro «ρ» es el coeficiente de proporcionalidad o resistividad del material, «l» es la longitud y «A» es el área transversal del material.

 

resistencia eléctrica
Figura 1: Movimiento de electrones en un conductor (arriba) y un aislante (abajo). La resistencia eléctrica del conductor es menor ya que los electrones fluyen con mayor facilidad.
resistencia eléctrica
Figura 2: Resistencia eléctrica de un material. A es el área transversal, l es la longitud y «rho» es la resistividad del material.

Ecuaciones y símbolo de la resistencia eléctrica

Considerando la ley de Ohm. Tenemos que:

    \[ R=\frac{V}{I} \]

Considerando la resistencia eléctrica de un determinado material tenemos

    \[ R=\rho \frac{l}{A} \]

El símbolo electrónico de la resistencia eléctrica es el siguiente:

símbolo de resistencia
Figura 3: Símbolo de la resistencia eléctrica (resistor).

Resistencia Eléctrica con corriente alterna

Además de la relación de las magnitudes de voltaje y corriente, la resistencia eléctrica, en corriente alterna depende de las fases. Específicamente de la diferencia de las mismas. Este efecto es importante en un capacitor y un inductor. En estos componentes la resistencia es compleja, no puramente real. Esta resistencia eléctrica compleja se le conoce como impedancia eléctrica. La impedancia eléctrica (Z) es la suma de la resistencia (R) y la reactancia (R) (Oposición la paso de corriente alterna de un capacitor o inductor). Existe reactancia capacitiva e inductiva.

    \[ Z=R+jX\]

    \[ X=X_L -X_C\]

    \[ X_C=\frac{1}{\omega C}=\frac{1}{2\pi f C} \]

    \[ X_L=\omega L=2\pi f L \]



Resistencia Eléctrica en serie

Cuando se pone una resistencia eléctrica después de otra en serie, el efecto es una suma algebraica. Considerando el siguiente circuito, tenemos que la resistencia equivalente de los puntos A y B es.

    \[ R_{AB}=R_1+R_2+R_3+R_4+R_5 \]

    \[ R_{AB}=500\Omega+1K\Omega+10K\Omega+1K\Omega+500\Omega=13K\Omega \]

 

Resistencia Eléctrica en paralelo

Finalmente, la resistencia equivalente en paralelo es el inverso de la suma de los inversos de las resistencias. En conclusión, se puede determinar de la siguiente manera:

    \[ \frac{1}{R_{AB}}=\frac{1}{R_1}+\frac{1}{R_2}+\frac{1}{R_3}+\frac{1}{R_4} \]

    \[R_{AB}= \frac{1}{\frac{1}{R_1}+\frac{1}{R_2}+\frac{1}{R_3}+\frac{1}{R_4}} \]

    \[R_{AB}= \frac{1}{\frac{1}{10K\Omega}+\frac{1}{1K\Omega}+\frac{1}{1K\Omega}+\frac{1}{500\Omega}} = 244\Omega \]

 

 

 

 

ATENCIÓN

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Autor: Dr: Hector Hugo Torres Ortega

6 comentarios en «Resistencia Eléctrica o Impedancia»

  1. Tengo que dar una clase de 20 minutos del tema de IMPEDANCIA ELÉCTRICA y no se como comenzar.
    Me justaría que me dieran unas aplicaciones prácticas de ese tema.

    1. Isaac, 20 minutos es poco, y al final depende también de que alumnos tengas. Mira, yo me iría de la idea de que la impedancia es la parte real o resistencia y de la parte imaginaria o reactancia, definimos resistencia bajo la ley de ohm y como la oposición del paso de la corriente eléctrica y después la reactancia en términos del capacitor y el inductor, asi como su dependencia de frecuencia. Como ejemplo podría un sistema RLC serie y determinaría la corriente que fluye a través de este, considerando una señal cosenoidal de entrada expresada en forma polar como Vm angulo de fase.

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