Resistividad y Conductores: Materiales, Temperaturas y Cálculo
Guía sobre resistividad eléctrica: cobre vs aluminio, influencia de la temperatura, cálculo de resistencia de un conductor y aplicaciones prácticas.
La resistividad es la propiedad que determina cuánto se opone un material al paso de la corriente eléctrica. Es la base para entender por qué usamos cobre y no hierro para los cables, y por qué un cable largo calienta más que uno corto.
Concepto de resistividad
Definición: La resistividad (ρ) es la resistencia específica de un material, expresada en Ω·mm²/m. Indica la resistencia de un conductor de 1 m de longitud y 1 mm² de sección.
Relación con la resistencia:
R = ρ × L / S
Donde:
- R = resistencia del conductor (Ω)
- ρ = resistividad del material (Ω·mm²/m)
- L = longitud del conductor (m)
- S = sección del conductor (mm²)
σ = 1 / ρ| Material | ρ a 20°C (Ω·mm²/m) | σ (m/Ω·mm²) | Uso |
|---|---|---|---|
| Plata | 0,0159 | 63 | Contactos eléctricos |
| Cobre | 0,0178 | 56 | Cables, bobinados |
| Aluminio | 0,0286 | 35 | LGA, acometidas |
| Hierro | 0,100 | 10 | Estructuras (no cables) |
Influencia de la temperatura
La resistividad aumenta con la temperatura en los metales. Esto es importante porque los cables calientes tienen más resistencia y pierden más energía.
Fórmula de corrección:
ρ_T = ρ_20 × [1 + α × (T - 20)]
Donde α es el coeficiente de temperatura:
| Material | α (por °C) |
|---|---|
| Cobre | 0,00393 |
| Aluminio | 0,00403 |
ρ_70 = 0,0178 × [1 + 0,00393 × (70 - 20)] = 0,0178 × 1,197 = 0,0213 Ω·mm²/mLa resistencia aumenta un 19,7% respecto a 20°C. Por eso el REBT calcula con conductividad a temperatura de servicio, no a 20°C.
Conductividad de cálculo (ITC-BT-19):
- Cobre a 20°C: 56 m/Ω·mm²
- Cobre a 70°C: ~46 m/Ω·mm² (se usa para cálculo de caída de tensión)
- Cobre a 90°C: ~44 m/Ω·mm² (para cables XLPE)
Cobre vs. aluminio
| Propiedad | Cobre | Aluminio |
|---|---|---|
| Conductividad (20°C) | 56 m/Ω·mm² | 35 m/Ω·mm² |
| Densidad | 8.900 kg/m³ | 2.700 kg/m³ |
| Precio relativo | 1,0 | 0,3-0,4 |
| Sección equivalente | 1 mm² Cu | 1,6 mm² Al |
| Peso equivalente | 1 kg Cu | 0,5 kg Al |
| Resistencia mecánica | Alta | Media |
- Líneas generales de alimentación (LGA) → sección ≥ 10 mm²
- Acometidas
- Líneas de distribución de larga distancia
- Cuando el peso es crítico (líneas aéreas)
- Circuitos interiores de vivienda (obligatorio en secciones < 6 mm²)
- Conexiones de equipos sensibles
- Terminales y empalmes (mejor conductividad de contacto)
Normativa aplicable
ITC-BT-19 — Prescripciones generales
"Los conductores utilizados en las instalaciones interiores serán de cobre o aluminio, con las secciones mínimas indicadas."
Conclusión
La resistividad determina la pérdida de energía en los conductores. Elige siempre cobre para instalaciones interiores y considera aluminio solo en líneas principales (LGA, acometidas) donde el ahorro y la reducción de peso lo justifican.
Preguntas frecuentes
Porque la corriente circulando por la resistencia del cable disipa energía en forma de calor (P = I² × R). Cuanto mayor la corriente o la resistencia (cable largo, sección pequeña), más calor se genera.