E2 Corriente, Resistencia y Ley de Ohm

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La corriente eléctrica es el flujo de esta misma carga que ya estableció el modelo anterior a través de un conductor: cuánta carga atraviesa una sección por segundo. La ley de Ohm dice que, en muchos materiales, esta misma diferencia de potencial que ya estableció el modelo anterior es directamente proporcional a la corriente que circula, y esa proporcionalidad es la resistencia eléctrica del conductor.

Esa resistencia no es una propiedad arbitraria del conductor sino que depende de tres factores a la vez: el material del que está hecho decide su resistividad intrínseca, muy baja en el cobre y extremadamente alta en un aislante; una mayor longitud aumenta la resistencia porque la carga tiene más camino que recorrer; y una mayor área de sección la reduce, porque hay más camino disponible en paralelo para esa misma carga.

Cuando circula corriente por una resistencia, esa resistencia disipa potencia en forma de calor —el efecto Joule—, y esa potencia disipada crece mucho más rápido que la propia corriente: un aumento moderado de corriente produce un incremento bastante mayor en el calor generado. Existe además una versión local de esta misma ley de Ohm que relaciona, punto a punto dentro de un material, la densidad de corriente con el campo eléctrico presente y la conductividad de ese punto; es esta versión local la que explica el comportamiento interno de los dispositivos semiconductores modernos, donde los límites de densidad de corriente admisible —por calentamiento y por el desgaste del propio material a esas densidades— son uno de los factores que limitan cuánto se puede seguir miniaturizando un transistor, tema que retoma un modelo posterior de este catálogo.

Por eso este módulo, que abre con una carga que fluye a través de un conductor, cierra mostrando que esa misma ley de Ohm que parece la más simple de la electrónica tiene una segunda vida, a escala local dentro de un material, que hoy es una de las restricciones físicas más duras del diseño de semiconductores.

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