¿Qué es resistividad?
Cuando enciende el interruptor de la luz, espera que la bombilla comience a emitir luz y también se caliente un poco. ¿Qué está pasando exactamente dentro de la bombilla para que eso suceda?
Cuando el interruptor está cerrado, completa un circuito y crea una diferencia de potencial, también conocida como voltaje , entre los dos lados de la bombilla. Este voltaje da energía a los electrones en la bombilla y sus cables de conexión y los electrones comienzan a moverse a través de la bombilla. A este flujo de cargas móviles lo llamamos corriente . A medida que los electrones se mueven a través de la bombilla, la energía cinética de los electrones en movimiento se transforma en otras formas de energía, como calor y luz. Esta transformación de energía ocurre porque la bombilla tiene resistencia al flujo de electrones. La resistividadde un material mide qué tan difícil es para los portadores de carga como los electrones fluir a través de él. Debido a que la bombilla exhibe resistividad, puede transformar la energía eléctrica en luz.
Ley de Ohm
Existe una relación, conocida como ley de Ohm , entre corriente, voltaje y resistencia. Por lo tanto, si conoce tanto el voltaje como la corriente, puede calcular fácilmente la resistencia:
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En esta ecuación, V representa voltaje, medido en unidades de voltios (V), I representa corriente, medido en unidades de amperios (A), y R representa resistencia, medida en unidades de ohmios.
Por ejemplo, si sabe que la corriente a través de una bombilla es de 5 A y el voltaje a través de ella es de 100 V, puede reorganizar la Ley de Ohm para resolver la resistencia.
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Este proceso puede usarse no solo para medir la resistividad de una bombilla, sino también para muchas otras cosas, ¡incluso la Tierra!
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Cómo se mide la resistividad de CC en la Tierra
Casi todos los materiales, incluida la Tierra, tienen cierta resistividad. La resistividad de una región de la Tierra depende del tipo de materiales que estén presentes. Al medir y mapear la resistividad de una región de la Tierra, los geofísicos pueden determinar qué materiales están presentes e identificar estructuras subterráneas.
Para mapear la resistividad de una región de la Tierra mediante un proceso llamado tomografía de resistencia eléctrica , los geofísicos aplican una serie de electrodos al suelo. Dos de los electrodos envían corriente al suelo. La cantidad de corriente permanece constante durante todo el experimento, por lo que la llamamos corriente continua (CC) porque no cambia.
Otros electrodos miden el voltaje en diferentes puntos de la superficie. Con base en el voltaje medido y la configuración de los electrodos, se puede crear un mapa de la resistividad DC del suelo.
Aplicaciones de las medidas de resistividad de CC
Entonces, ahora que sabemos CÓMO miden los geofísicos la resistividad de CC, ¿cuáles son algunas de las aplicaciones de estas mediciones?
La principal razón por la que los geofísicos e ingenieros realizan estudios de resistividad de CC es para determinar las características de la subestructura del terreno. Debido a que el agua tiene una resistividad diferente a la de la Tierra, el mapeo de resistividad de CC se puede utilizar para detectar y medir la distancia a fuentes de agua subterráneas. También se puede utilizar para medir la distancia al lecho rocoso subterráneo, así como la porosidad del suelo.
¿Que es la Tomografía de Resistividad Eléctrica?
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Además, el mapeo de resistividad de CC se puede utilizar para encontrar vacíos en la subestructura, como pozos de minas, cuevas o sumideros ocultos. Esto puede ayudar a los científicos a determinar la estabilidad del suelo. ¡Es útil tener esta información! Por ejemplo, si desea construir una casa en un lugar determinado, ¡podría medir la resistividad de CC para asegurarse de que el suelo sea lo suficientemente estable y que no haya sumideros ocultos debajo de su casa!
Resumen de la lección
Cuando se aplica un voltaje a un material, como una bombilla o el suelo, le da energía a los electrones en el material y hace que se muevan. El movimiento de los electrones se llama corriente . La cantidad de corriente que fluye para una determinada cantidad de voltaje aplicado depende de la resistividad del material. La relación entre corriente, voltaje y resistividad se conoce como ley de Ohm .
Se puede utilizar una serie de electrodos para mapear la resistividad de la Tierra mediante un proceso llamado tomografía de resistencia eléctrica . Se utilizan dos electrodos para enviar una corriente al suelo y una serie de otros electrodos miden el voltaje en diferentes puntos de la Tierra. Esto crea un mapa de resistividad, y esta información se puede usar para medir la distancia al agua subterránea o lecho de roca y para determinar la estabilidad del suelo.
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