Resistance, Collisions and Temperature
Mira dentro de una muestra de cobre en 3D: núcleos iónicos vibrando en una red escalonada mientras un único electrón zigzaguea entre ellos, con sus colisiones contadas en vivo. La amplitud de vibración sigue la raíz cuadrada de la temperatura absoluta, de modo que R sube en línea recta, partiendo de R₀ y nunca del origen.
Cómo usar esta simulación
- Arrastra el control de temperatura y observa cómo responde el contador de colisiones
- Pulsa Double 100 → 200 °C para comprobar si duplicar la temperatura duplica la resistencia
- Pulsa Extrapolate back para seguir la recta hacia abajo en dirección al eje
- Pulsa Hide the casing para ver la red y el recorrido del electrón sin obstáculos
Qué observar
- Las colisiones por segundo aumentan sostenidamente conforme crece la amplitud de vibración
- Duplicar la temperatura Celsius no duplica la resistencia, porque la recta no pasa por el origen
- La gráfica R–t es una recta que corta el eje en R₀, la resistencia a 0 °C
- Extrapolar hasta resistencia nula apunta muy por debajo de 0 °C, no a esa temperatura
- Los núcleos iónicos nunca abandonan sus posiciones: solo cambia el tamaño de su vibración
La física detrás
La resistencia procede de las colisiones de los electrones con los iones vibrantes de la red. Elevar la temperatura aumenta la amplitud de vibración, de modo que cada núcleo barre un área mayor, el recorrido libre medio del electrón se acorta y las colisiones se vuelven más frecuentes. En el intervalo habitual esto da la ley lineal R = R₀(1 + αt), donde R₀ es la resistencia a 0 °C y α el coeficiente de temperatura. La recta es recta pero no pasa por el origen: extrapolar hacia resistencia nula lleva a una temperatura muy por debajo de 0 °C, y por eso la ordenada en el origen es R₀ y no cero.