Variacin de la Resistencia con la Temperatura

Variacin de la Resistencia con la TemperaturaOtro factor importante que debemos considerar en las mediciones de resistencia, es el referido a la temperatura.

Como es sabido, todos los elementos conductores de corriente elctrica sufren una alteracin en su composicin molecular con los cambios de temperatura. Esta condicin natural que poseen los elementos cambia la resistencia ohmica de los materiales, razn por la cual los valores establecidos por los diferentes fabricantes de cables estn determinados y padronizados para una temperatura de 20 grados centgrados.

En consecuencia, para los lugares donde la temperatura ambiente sea diferente de 20 grados es importante realizar los ajustes correspondientes, aplicando la siguiente expresin matemtica:

Nota: Actualmente en algunas lneas conectadas a Internet en lugares lmites, la velocidad de transmisin disminuye considerablemente con el aumento de la temperatura.

Ro = Rm

[1+ i(T-20)]

Donde:

Ro = Resistencia a 20 grados.

Rm = Resistencia medida a temperatura ambiente.

T = Temperatura del medio ambiente.

i = Coeficiente de variacin de la temperatura. ( 0,00391 )

De esta expresin matemtica podemos determinar lo siguiente:

Cuando aumenta la temperatura aumenta la resistencia del conductor; si por el contrario, disminuye la temperatura, disminuye la resistencia del conductor.

Veamos un ejemplo prctico donde podamos ejercitar todo lo visto hasta el momento en materia de resistencia del conductor y resistencia de pantalla.

Ejemplo

Calcular: la longitud del par, resistencia de loop, desequilibrio resistivo, resistencia de pantalla, corregir los valores a temperatura de 20 grados, de un par AWG 19 el cual tiene 0,91 mm de dimetro, medido a 38 grados de temperatura ambiente.

Los valores medidos fueron los siguientes:

A + B = 84,4 (.

A + C = 44,2 (B + C = 45,4 (.

De acuerdo a lo visto anteriormente sabemos que:

El loop es igual a la suma de las resistencia de A + B, por tanto el valor del loop ser de 84, 4 (.

El desequilibrio resistivo es dado por la diferencia entre la ecuacin 2 y 3, es decir:

( A + C ) - ( B + C ) = A - B

44,2 - 45,4 = 1,2 ( de desequilibrio entre lnea A y B.

La resistencia de pantalla es dada por la ecuacin:

Rp = M - X donde M es la suma de las ecuaciones 1 , 2 y 3, dividida por 2, y X corresponde a la suma de A + B.

Reemplazando los valores tenemos que M ser igual a:

M = 84,4 + 44,2 + 45,5 = 86,8

2

El valor de resistencia de pantalla se obtiene de la siguiente ecuacin:

Rp = M - X reemplazando los valores tenemos:

Rp = 86,8 - 84,2 = 2,6 ( corresponde a la resistencia de pantalla.

Para tener una medicin real de la distancia del cable, es indispensable corregir los valores a temperatura de 20 grados, y para tal efecto, debemos aplicar la frmula siguiente:

Ro = Rm

[1+ i(T-20)]

Siendo T, igual a la temperatura del medio ambiente menos 20 grados, (en este caso ser de 38 grados, menos 20 grados es igual a 18 grados) este valor se multiplica por el coeficiente de resistividad (0,00391) lo que nos da un valor de 0,07038. Adicionando 1 de acuerdo a la formula, nos queda un valor igual a 1,07038.

Dividiendo la resistencia medida a 38 grados ( 84,4 ( ) por el coeficiente resultante, tenemos el valor de resistencia corregida para 20 grados, que corresponde a :

Ro = 84,4 ((( ((((((( ( ((((((((((((((((((((( 1,07038

Segn las especificaciones del fabricante, sabemos que por cada 1000 metros de loop en una lnea de cobre de 0,91 mm de dimetro, deber tener una resistencia de 53( medida a 20 grados. En consecuencia, para saber la distancia exacta del par en ejercicio, tendremos que dividir el resultado del loop medido y corregido por el valor que especifica el fabricante. En el caso de nuestro ejemplo ser:

78,85, dividido por 53 lo que corresponder a la longitud del cable medido a los 38 grados, esto es igual a 1.487,7 metros de distancia entre el punto de medicin y el final del cable.

Medidas de resistencia con dos calibres.Cuando se requiere medir la resistencia ohmica de un par, el cual esta constituido por ms de un cable y con diferente dimetro o calibre, el valor resultante deber ser calculado aplicando la siguiente expresin:

Rtotal = ( R1 L1 ) + ( R2 L2 ) = (Donde:

R1 R2 = corresponde a los valores de resistencia en ( individual de cada dimetro del par.

L1 L2 = corresponde a las distancias individuales en kilmetros de cada cable respectivamente.

Ejemplo:

Calcular la resistencia de loop de 2 tramos de cables con las siguientes caractersticas:

a) un primer tramo de cable de 1.680 metros calibre 22

b) un segundo tramo de cable de 2.890 metros calibre 24

1.680 m AWG - 22 X 2.890 m AWG - 24 Tramo A Tramo B

De acuerdo a lo estipulado por la tabla N1 de resistencias, un kilometro de cable calibre 22 tiene un loop de 108 ( y el calibre 24 tiene un loop de 17O ( , por lo tanto, aplicando la formula tenemos:

R = R1 LI + R2 L2 reemplazando los valores tenemos:

R = ( 108 x 1,68) + ( 170 x 2,89 )

R = 672,7 (.

Este valor corresponder a la resistencia equivalente a los 2 tramos de cable unidos.

El estudio y dominio de los parmetros de resistencia ohmica de los conductores son fundamentales, puesto que con ellos es posible localizar todos los defectos de carcter resistivo que se puedan presentar en los pares de un cable.

Tambin con el parmetro de resistencia del conductor, se pueden controlar los pagos de facturas correspondientes al tendido de cables, sin que sea necesario hacer las mediciones de distancias en terreno.

De acuerdo a la experiencia, lo importante en la localizacin de defectos en cables no es tanto el tipo de instrumento o lo sofisticado que pudiera ser, sino que la experiencia y el conocimiento terico de quien lo opera.

El sistema ms simple y seguro de determinar un defecto de carcter resistivo es por medio de comparacin entre los valores de resistencia de pares sin defecto y pares con defecto, dado que las tcnicas que se aplican actualmente en la fabricacin de cables hace que la variacin de los parmetros de resistencia ohmica de los conductores sea mnima, y por otra parte, los valores de resistencias estn determinadas por los respectivos catlogos de especificaciones de cada fabricante. Tipos de defectos resistivos: