Conductividad eléctrica
La conductividad eléctrica indica la facilidad con que un material permite el paso de la corriente y se mide en siemens por metro.
La conductividad eléctrica es la propiedad que indica con qué facilidad un material deja pasar la corriente eléctrica. Se representa con la letra griega σ y se mide en siemens por metro (S/m). Los metales, como el cobre y la plata, tienen valores muy altos; el vidrio, el plástico o la madera seca, valores muy bajos.
¿Qué es la conductividad eléctrica?
Es la inversa de la resistividad (ρ), que mide cuánto se opone un material al paso de la corriente:
En la segunda expresión, R es la resistencia de un conductor (en ohmios, Ω), L su longitud (m) y A su sección (m²). A igual material, un cable largo y fino resiste más que uno corto y grueso. La corriente es un movimiento ordenado de cargas: electrones en los metales e iones en las disoluciones. Cuantas más cargas móviles haya y más libremente se muevan, mayor es la conductividad.
Tipos de materiales según su conductividad
- Conductores. Los metales tienen electrones de valencia deslocalizados, que forman el «mar de electrones» del enlace metálico. Conducen muy bien.
- Aislantes. Sus electrones están fuertemente retenidos en enlaces covalentes o iónicos rígidos: vidrio, cerámica, caucho, la mayoría de los plásticos.
- Semiconductores. Conducen poco a bajas temperaturas, pero su conductividad aumenta con el calor o al añadir impurezas (dopado). Ejemplos: silicio y germanio, base de la electrónica.
- Electrolitos. Disoluciones o sales fundidas con iones libres, como el agua salada. Los compuestos del enlace iónico no conducen en estado sólido, pero sí disueltos o fundidos.
- Superconductores. Por debajo de una temperatura crítica, su resistencia es nula. Fue observado por primera vez en el mercurio en 1911 por Heike Kamerlingh Onnes, a unos 4,2 K.
Valores de referencia
| Material | Conductividad aproximada a 20 °C |
|---|---|
| Plata | 6,3 × 10⁷ S/m |
| Cobre | 5,96 × 10⁷ S/m |
| Oro | 4,1 × 10⁷ S/m |
| Aluminio | 3,5 × 10⁷ S/m |
| Agua de mar | ≈ 5 S/m |
| Agua potable | 0,005 – 0,05 S/m |
| Agua desionizada | ≈ 5,5 × 10⁻⁶ S/m |
| Vidrio | 10⁻¹¹ S/m o menos |
Factores que influyen
- Temperatura. En los metales, al calentarlos los átomos vibran más y estorban a los electrones, por lo que la conductividad disminuye. En semiconductores y electrolitos ocurre lo contrario: sube.
- Pureza. Las impurezas y las aleaciones dispersan los electrones y reducen la conductividad del metal puro.
- Concentración de iones. En una disolución, más sales disueltas implican más conductividad (hasta cierto punto).
- Geometría y estado físico. La estructura cristalina o amorfa también cuenta.
Aplicaciones
- Cableado eléctrico, con cobre y aluminio, recubiertos de plásticos aislantes.
- Control de calidad del agua: un conductímetro estima la cantidad de sales disueltas (salinidad) en agua potable, piscinas, cultivos hidropónicos y ríos. Se expresa en µS/cm.
- Electrónica: chips, paneles solares y sensores aprovechan los semiconductores.
- Baterías y electrólisis: dependen de electrolitos que conducen mediante iones (véase batería).
Ejercicios resueltos
1. Calcula la resistencia de un cable de cobre de 100 m y 2,5 mm² de sección (ρ del cobre = 1,68 × 10⁻⁸ Ω·m).
A = 2,5 mm² = 2,5 × 10⁻⁶ m². R = ρ·L/A = 1,68 × 10⁻⁸ × 100 / 2,5 × 10⁻⁶ = 0,67 Ω.
2. Una disolución tiene una conductividad de 1500 µS/cm. Exprésala en S/m.
1 S/m = 10 000 µS/cm. Por tanto, 1500 / 10 000 = 0,15 S/m.
3. La conductividad del aluminio es 3,5 × 10⁷ S/m. ¿Cuál es su resistividad?
ρ = 1/σ = 1 / 3,5 × 10⁷ = 2,86 × 10⁻⁸ Ω·m.
Preguntas frecuentes
¿En qué unidades se mide la conductividad eléctrica?
En el Sistema Internacional, en siemens por metro (S/m). En análisis de aguas se usa mucho el microsiemens por centímetro (µS/cm).
¿Cuál es el mejor conductor eléctrico?
La plata, seguida de cerca por el cobre. Este último se usa más en cables por ser mucho más barato.
¿Por qué el agua pura casi no conduce la electricidad?
Porque tiene muy pocos iones libres. El agua del grifo o el agua de mar conducen porque llevan sales disueltas.
¿Qué relación hay entre conductividad y resistividad?
Son magnitudes inversas: σ = 1/ρ. Un material muy conductor tiene baja resistividad.
Referencias
- Chang, R.; Goldsby, K. A. Química. McGraw-Hill.
- Tipler, P. A.; Mosca, G. Física para la ciencia y la tecnología. Reverté.
- Haynes, W. M. (ed.). CRC Handbook of Chemistry and Physics. CRC Press.
Cómo citar este artículo
Equipo de Conceptualia. (2026). «Conductividad eléctrica». Conceptualia. https://conceptualia.es/ciencias-naturales/quimica/conductividad-electrica/
