Coeficiente de temperatura de la resistencia: cómo la temperatura altera la conductividad

Al consultar una tabla estándar de resistencias, notará que todos los valores están referenciados a 20 °C. Esto se debe a que la resistividad específica de un material cambia con la temperatura. Si necesita la resistencia de un conductor a otra temperatura, debe aplicar la fórmula del coeficiente de temperatura.

El símbolo griego α (alfa) representa el coeficiente de temperatura de la resistencia —el cambio porcentual de resistencia por grado Celsius. Los metales puros tienen valores α positivos, lo que significa que su resistencia aumenta al subir la temperatura. En cambio, semiconductores como carbono, silicio y germanio tienen α negativo, por lo que su resistencia disminuye con el calor. Algunas aleaciones, como el nicromo, están diseñadas para tener α cercano a cero, ideales para resistencias de precisión.

Coeficientes de temperatura de la resistencia a 20 °C

* Aleación de acero (99,5 % Fe, 0,5 % C)

Exploremos cómo la temperatura influye en la resistencia del cable en un circuito simple.

La resistencia total de los dos cables es 30 Ω a 20 °C. La tabla siguiente muestra voltaje, corriente y resistencia a esa temperatura.

A 20 °C se observan 12,5 V en la carga y una caída de 0,75 V en los cables (0,75 Ω cada uno). Si la temperatura sube a 35 °C, la resistencia de los cables de cobre aumenta porque α = 0,004041. La nueva resistencia para cada cable es:

Recalculando el circuito se obtienen los siguientes resultados:

Vemos que la tensión en la carga cae de 12,5 V a 12,42 V, mientras que la caída en los cables sube de 0,75 V a 0,79 V. Estos cambios pueden parecer menores, pero en líneas de potencia largas el efecto acumulado es sustancial. Las compañías eléctricas rutinariamente consideran las variaciones de resistencia inducidas por temperatura en sus cálculos de capacidad de carga.

Conclusiones clave

• Los materiales conductores exhiben resistencia dependiente de la temperatura; las tablas siempre referencian una temperatura estándar (usualmente 20 °C o 25 °C).
• El coeficiente de temperatura de la resistencia (α) cuantifica cuánto cambia la resistencia por grado Celsius.
• Valores α positivos (típicos en metales puros) implican que la resistencia sube con la temperatura; valores cercanos a cero (logrados por aleación) proporcionan resistencias estables en temperatura.
• Valores α negativos (en semiconductores) significan que la resistencia baja al subir la temperatura.
• Use la fórmula mostrada para calcular la resistencia a cualquier temperatura fuera de la referencia estándar.

Para más práctica, pruebe la Hoja de trabajo: Coeficiente de temperatura de la resistencia.