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La resistividad eléctrica de los materiales

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La resistividad eléctrica de los materiales

¿De qué se trata?

  1. La electricidad pasa a través de algunas sustancias más rápidamente que a través de otras.
  2. Al medir cómo la electricidad pasa a través de las formaciones rocosas subterráneas, los ingenieros pueden conocer mejor qué hay en las profundidades.

La investigación

En el experimento utilizamos un ohmiómetro para medir la resistencia eléctrica en un suelo seco y compararla con la resistencia en un suelo impregnado con agua salada y a continuación en un suelo impregnado con aceite. El suelo seco tendrá seguramente una resistencia muy alta, quizás tan alta que ni siquiera se registre en el ohmiómetro. En cambio, en el suelo con agua salada es altamente probable que se registre. Si al suelo lo impregnamos con aceite en lugar de agua, seguramente la resistencia sea muy alta.

Hemos estado utilizando dos términos que están íntimamente relacionados: resistencia y resistividad. Ambas son medidas de la dificultad con la que la electricidad atraviesa una sustancia. La diferencia radica en que la resistividad es una propiedad de un tipo de material, mientras que la resistencia se mide en función de un objeto en particular. En la figura de abajo, a la izquierda, la línea serpenteante representa un cable. El ohmiómetro mide la resistencia. A la derecha, tenemos un cable más corto hecho del mismo material. Éste tiene menor resistencia. Al ser más corto, la electricidad lo atraviesa más fácilmente.

 

En ambos casos, la resistividad del material con que está hecho el cable es la misma. Los metales tienen una resistencia bastante baja y permiten que la electricidad fluya fácilmente. Por esta razón, los cables eléctricos se hacen de metal, generalmente de cobre. El caucho, el vidrio, el aire y la mayoría de las rocas tienen alta resistividad. Los materiales con baja resistividad reciben el nombre de conductores, mientras que los que poseen alta resistividad se conocen como aislantes.

 

Dicho de una manera más formal, la resistividad se define como la resistencia de un recorrido de 1 metro a través de un metro cúbico de sustancia.

 

La resistividad de las formaciones rocosas resulta de interés para las personas que buscan petróleo. Según los resultados de nuestro experimento, la resistividad de la tierra impregnada con aceite es más alta que la de la tierra impregnada con agua. Puede ser posible que una zona subterránea con alta resistividad contenga petróleo; pero también es posible que no sea así. Puede ser que una zona de alta resistividad sea seca en lugar de estar llena de petróleo.

La situación real es bastante complicada y por esta razón se toman y observan diferentes registros en forma conjunta para obtener un panorama lo más completo posible de las formaciones geológicas subterráneas. Los artículos acerca de La Producción de Petróleo, El JOIDES Resolution y CyberGeologist describen algunas de estas técnicas y métodos. Nuestro experimento se centra en el sondeo eléctrico, que es una de las tantas técnicas que se utilizan actualmente.

Más investigaciones

El experimento de la capacidad de absorción de la roca está íntimamente relacionado con este experimento. Antes de impregnar la roca con agua, utiliza el ohmiómetro para medir la resistencia de un lado al otro. Si estás utilizando una tiza, puedes envolver los extremos en papel de aluminio y hacer que entren en contacto con las sondas del ohmiómetro. Con una roca seca obtendrás una resistencia muy alta, probablemente tan alta que ni siquiera se registre movimiento en la aguja del ohmiómetro. Luego de impregnarla con agua, la resistencia de la roca será seguramente mucho más baja y podrá registrarse en el ohmiómetro.

El agua salada tiene menor resistencia que el agua dulce. De hecho, el agua pura tiene resistencia muy alta. Pero el agua en estado puro es muy difícil de encontrar, especialmente debajo de la tierra, donde los minerales se disuelven en ella.

Envíanos tus resultados. Publicaremos periódicamente información actualizada junto con los informes de otras personas que han realizado estos experimentos.