Coeficiente de temperaturaDe Wikipedia, la enciclopedia libreSaltar a navegación, búsqueda

El coeficiente de temperatura, habitualmente simbolizado como α, es una propiedad intensiva de los materiales que cuantifica la relación entre la variación de la resistencia eléctrica de un material y el cambio de temperatura. Este coeficiente se expresa según el Sistema Internacional de Unidades en 1/K. Se expresa como:

donde:

α es el coeficiente de temperatura, que puede variar con la temperatura; R (T) es la resistencia eléctrica a la temperatura T R (T0) es la resistencia eléctrica a la temperatura de referencia T0

Si el coeficiente de temperatura es prácticamente constante en el intervalo de temperaturas entre T1 y T, es decir, la resistencia eléctrica depende linealmente de la temperatura, entonces puede realizarse la siguiente aproximación:

Efecto de la temperatura sobre la resistencia

La resistividad es la última magnitud a tener presente en el cálculo de la resistencia de un material. Se define como la resistencia específica, es decir, la oposición que ofrece un material al paso de la corriente eléctrica por unidad de longitud y superficie (normalmente para su cálculo se utiliza varillas del material que se debe calcular con unas dimensiones especificas de 1m de longitud y 1cm2 de sección).

La resistividad es la parte más importante de la resistencia, ya que es la que realmente nos identifica si un material es buen conductor o por el contrario es un aislante. Hasta el momento, y considerando solamente la longitud y la sección,

Coeficientes de temperatura

Material Coeficiente a 20 ºC (1/K)

Plata 3,8 x 10-3

Cobre 3,9 x 10-3

Aluminio 3,9 x 10-3

Tungsteno 4,5 x 10-3

Acero 5,0 x 10-3

Mercurio 0,9 x 10-3

Carbón -0,5 x 10-3

Germanio -4,8 x 10-2

tendría la misma resistencia una varilla de madera que una de cobre, suponiendo igualdad en las dimensiones físicas. Era, pues, necesario otro parámetro que dependiera del material, la resistividad.

La resistencia de un conductor metálico aumenta al aumentar la temperatura. Dicho aumento depende de la elevación de la temperatura y del coeficiente térmico de resistividad alfa ( ), ( el cual se define como el cambio de resistividad por grado centígrado de variación a 0°C ó a 20°C). Los semiconductores tienen un coeficiente de temperatura negativo, mientras que muchos metales se tornan superconductores (q=0) a pocos grados por encima del cero absoluto.

La resistencia (R) para una variación de temperatura (t) (en grados centígrados) está dada por:

donde Ro es la resistencia a la temperatura de referencia (generalmente 20° C) y es el coeficiente de temperatura de la resistencia.

Si la resistividad sólo dependiera del tipo de material, no habría complicaciones, ya que construida la tabla correspondiente, estarían tabuladas todas las resistividades de los materiales más frecuentemente usados. Pero la resistividad también depende de la temperatura, siendo necesarias innumerables tablas, una para cada variación de la temperatura, para su completa identificación.

El problema se solucionó, en parte, dando una única tabla; esta tabla corresponde a una temperatura estándar de unos 20ºC, y en ella están representados los valores de la resistividad de la mayor parte de materiales interesantes desde el punto de vista eléctrico. Cuando la temperatura no coincida con los 20ºC, aplicando la siguiente fórmula ( que es otra forma de expresar la fómula anterior ) , se obtiene el valor de la resistividad a cualquier otra temperatura.