Una pieza de resistente material con contactos eléctricos en ambos extremos.
La resistencia de un conductor depende del material con el que está hecho, y en sus dimensiones. Para un material dado, la resistencia es inversamente proporcional al área de la sección transversal. Por ejemplo, un alambre de cobre grueso tiene menor resistencia que un alambre de cobre delgado idéntico., Además, para un material dado, la resistencia es proporcional a la longitud; por ejemplo, un cable de cobre largo tiene una resistencia más alta que un cable de cobre corto idéntico. La resistencia R y la conductancia G de un conductor de sección transversal uniforme, por lo tanto, se pueden calcular como
R = ρ A A , G = σ A.. {\displaystyle {\begin{aligned}R&=\rho {\frac {\ell }{A}},\\G&=\sigma {\frac {A}{\ell }}.,\end {aligned}}}
donde ℓ {\displaystyle \ ell } es la longitud del conductor, medida en metros , A es el área de la sección transversal del conductor medida en metros cuadrados, σ (sigma) es la conductividad eléctrica medida en siemens por metro (S·m−1), y ρ (rho) es la resistividad eléctrica (también llamada resistencia eléctrica específica) del material, medida en ohm-metros (Ω·m). La resistividad y la conductividad son constantes de proporcionalidad, y por lo tanto dependen solo del material del que está hecho el cable, no de la geometría del cable., La resistividad y la conductividad son recíprocas: ρ = 1 / σ {\displaystyle \Rho = 1/\sigma } . La resistividad es una medida de la capacidad del material para oponerse a la corriente eléctrica.
esta fórmula no es exacta: asume que la densidad de corriente es totalmente uniforme en el conductor, lo que no siempre es cierto en la situación práctica. Sin embargo, esta fórmula todavía proporciona una buena aproximación para conductores largos y delgados, como los alambres.
otra situación para la que esta fórmula no es exacta es con corriente alterna (CA), porque el efecto de la piel inhibe el flujo de corriente cerca del centro del conductor., Entonces, la sección transversal geométrica es diferente de la sección transversal efectiva en la que la corriente realmente fluye, por lo que la resistencia es mayor de lo esperado. Del mismo modo, si dos conductores están cerca uno del otro llevando corriente AC, sus resistencias aumentan debido al efecto de proximidad. En frecuencia de potencia comercial, estos efectos son significativos para grandes conductores que transportan grandes corrientes, como barras colectoras en una subestación eléctrica, o grandes cables de alimentación que transportan más de unos pocos cientos de amperios.,
aparte de la geometría del alambre, la temperatura también tiene un efecto significativo en la eficacia de los conductores. La temperatura afecta a los conductores de dos maneras principales, la primera es que los materiales pueden expandirse bajo la aplicación de calor. La cantidad que el material se expandirá se rige por el coeficiente de expansión térmica específico del material. Tal expansión (o contracción) cambiará la geometría del conductor y, por lo tanto, su resistencia característica. Sin embargo, este efecto es generalmente pequeño, del orden de 10-6., Un aumento en la temperatura también aumentará el número de fonones generados dentro del material. Un fonón es esencialmente una vibración enrejada, o más bien un pequeño movimiento cinético armónico de los átomos del material. Al igual que el temblor de una máquina de pinball, los fonones sirven para interrumpir el camino de los electrones, haciendo que se dispersen. Esta dispersión de electrones disminuirá el número de colisiones de electrones y, por lo tanto, disminuirá la cantidad total de corriente transferida.