Resistività Elettrica: Formula e Tabella Materiali
La formula inversa, più usata in pratica, calcola la resistenza di un conduttore:
Nel Sistema Internazionale la resistività si misura in Ω·m. In elettrotecnica pratica si usa spesso Ω·mm²/m, più comodo per i calcoli con sezioni in mm² e lunghezze in metri.
Tabella resistività materiali
Valori di resistività a 20°C per i principali materiali conduttori e isolanti:
| Materiale | ρ (Ω·mm²/m) | Uso tipico |
|---|---|---|
| Argento | 0,0159 | Contatti, connettori di precisione |
| Rame | 0,0178 | Cavi elettrici, avvolgimenti |
| Oro | 0,0244 | Connettori, circuiti stampati |
| Alluminio | 0,0286 | Linee aeree, cavi di potenza |
| Tungsteno | 0,056 | Filamenti lampadine |
| Ferro | 0,10 | Nuclei magnetici |
| Costantana | 0,49 | Resistenze di precisione |
| Nicromo | 1,08 | Elementi riscaldanti |
Effetto della temperatura
La resistività varia con la temperatura secondo la relazione:
Per il rame, α ≈ 0,004 /°C, quindi ogni 10°C la resistività aumenta di circa il 4%. Questo spiega perché i cavi sotto carico, scaldandosi, aumentano la loro resistenza.
Un cavo sovraccarico si scalda → aumenta la resistività → aumentano le perdite → si scalda ancora di più. Questo circolo vizioso può portare al danneggiamento dell'isolante e al rischio di incendio.
Esempi pratici
Esempio: Resistenza di un cavo
Calcola la resistenza di un cavo in rame lungo 100 m con sezione 2,5 mm².
Dati: ρCu = 0,0178 Ω·mm²/m
R = ρ × L / S = 0,0178 × 100 / 2,5
Rame vs Alluminio
Il rame è il conduttore più usato per la sua bassa resistività e facilità di lavorazione. L'alluminio, pur avendo resistività superiore (~60% in più), è più leggero e meno costoso, quindi preferito per linee aeree e cavi di grande sezione.
A parità di corrente trasportata, un cavo in alluminio deve avere sezione circa 1,6 volte maggiore rispetto al rame per avere la stessa resistenza (e quindi la stessa caduta di tensione).