En este artículo se explica qué es la conductividad eléctrica. También encontrarás cómo calcular la conductividad eléctrica de un material junto con un ejemplo resuelto. Además, podrás ver una tabla con los valores de las conductividades eléctricas de los materiales más usados.
Índice
¿Qué es la conductividad eléctrica?
La conductividad eléctrica es una propiedad que mide la capacidad que tiene un cuerpo para conducir electricidad. Es decir, la conductividad eléctrica indica la facilidad con la que un material permite el paso de la corriente eléctrica.
Por ejemplo, los metales tienen una conductividad eléctrica alta, porque son buenos conductores de electricidad.
El símbolo de la conductividad eléctrica es σ (sigma). La unidad de la conductividad eléctrica en el Sistema Internacional es Ω−1·m−1.
El valor de la conductividad eléctrica depende de la estructura molecular del material, de la temperatura a la que se encuentra el material y del estado en el que está (sólido, líquido o gaseoso), entre otros factores menos relevantes.
La conductividad eléctrica también se conoce como conductancia específica.
Fórmula de la conductividad eléctrica
La conductividad eléctrica es la inversa de la resistividad. Por lo tanto, la conductividad eléctrica de un material es igual a uno partido por la resistividad de ese material.
Entonces, la fórmula de la conductividad eléctrica es σ=1/ρ.
Donde:
es la conductividad.
es la resistividad.
Por otro lado, la conductividad eléctrica también se puede calcular dividiendo la densidad de corriente por el campo eléctrico:
Donde:
- es la conductividad.
es la densidad de corriente eléctrica.
es el campo eléctrico.
Ejemplo del cálculo de la conductividad eléctrica
- ¿Cuál es la conductividad eléctrica de un determinado metal cuya resistividad es de 2,18·10-8 Ω·m?
Para calcular la conductividad eléctrica de cualquier material tenemos que emplear la fórmula que hemos visto más arriba:
Así pues, sustituimos los datos en la fórmula y hacemos el cálculo de la conductividad eléctrica:
Tabla de conductividades eléctricas
A continuación te dejamos una tabla con las conductividades eléctricas de los materiales más habituales.
| Material | Conductividad eléctrica (Ω−1·m−1) | Tipo de material |
|---|---|---|
| Grafeno | 98,7 · 106 | Conductor |
| Plata | 63,0 · 106 | Conductor |
| Cobre | 59,6 · 106 | Conductor |
| Oro | 45,5 · 106 | Conductor |
| Aluminio | 37,8 · 106 | Conductor |
| Wolframio | 18,2 · 106 | Conductor |
| Hierro | 15,3 · 106 | Conductor |
| Carbono | 2,80 · 104 | Semiconductor |
| Germanio | 2,20 · 10-2 | Semiconductor |
| Silicio | 1,60 · 10-5 | Semiconductor |
| Vidrio | 10-10 – 10-14 | Aislante |
| Mica | 10-11 – 10-15 | Aislante |
| Teflón | < 10-13 | Aislante |
| Parafina | 1,33 · 10-18 | Aislante |
Los materiales se pueden clasificar según el valor de su conductividad eléctrica en materiales conductores, materiales semiconductores y materiales aislantes.
Los materiales conductores permiten el paso de la electricidad con facilidad, mientras que los materiales aislantes prácticamente no dejan pasar la electricidad. Por último, los materiales semiconductores actúan como conductores o aislantes dependiendo de las circunstancias.
Conductividad y resistividad
En este apartado veremos cuál es la diferencia entre la conductividad eléctrica y la resistividad, ya que son dos propiedades físicas opuestas.
La resistividad es una propiedad de los materiales que mide la resistencia a la corriente eléctrica. Es decir, la resistividad indica cuánto de difícil es que circule la corriente eléctrica a través de un material.
La diferencia entre la conductividad y la resistividad es que la conductividad indica cuánto de fácil es para la electricidad circular a través de un material, en cambio, la resistividad indica cuánto de difícil es para la electricidad circular a través de un material.
Por lo tanto, la conductividad y la resistividad son inversamente proporcionales, lo que significa que cuando una propiedad aumenta de valor la otra disminuye, y viceversa.
Conductividad y conductancia
Aunque tengan nombres parecidos, no debemos confundir la conductividad con la conductancia, pues son dos conceptos diferentes.
La conductancia es una magnitud que indica la facilidad de un conductor a que la corriente eléctrica circule a través de él.
La diferencia entre la conductividad y la conductancia es que la conductividad es una propiedad del material conductor, mientras que la conductancia depende de más factores como la geometría y la longitud del cable.
Sin embargo, la conductividad y la conductancia están relacionadas matemáticamente ya que son directamente proporcionales. De modo que cuanto mayor sea la conductividad de un material, mayor será su conductancia.
