Propiedades Eléctricas.pdf

contiene información sobre propiedades eléctricas, propiedades aislantes y de semiconductores.

1. Propiedades
Eléctricas
PROPIEDAD DE LOS MATERIALES
ING. INDDANIEL CARRERA PICHARDO

2. Introducción Propiedades Eléctricas
Laelectricidad(delgriegoelektron,cuyosignificadoesámbar)esun
fenómenofísicocuyoorigensonlascargaseléctricasycuyaenergía
semanifiestaenfenómenosmecánicos,térmicos,luminososy
químicos,entreotros.Sepuedeobservardeformanaturalen
fenómenosatmosféricos,porejemplolosrayosenlastormentas,
descargaseléctricasporacumulación electroestática.Otros
mecanismoseléctricosnaturaleslospodemosencontrarenprocesos
biológicos,como elfuncionamiento delsistemanervioso.
Industrialmenteeslabasedelfuncionamientodemuchasmáquinas,
desdepequeñoselectrodomésticoshastasistemasdegranpotencia
comolostrenesdealtavelocidad,yasimismodetodoslos
dispositivoselectrónicos.Ademásesesencialparalaproducciónde
sustanciasquímicascomoelaluminioyelcloro.

4. Configuración eléctrica
Elflujodeunacorrienteeléctricainvolucraelmovientodeportadoresde
carga,esdecirpartículasmuypequeñasqueposeencargaeléctrica.(En
lossólidosestosportadoresdecargasonloselectronesyenunasolución
liquidaoenloscompuestosiónicos,sonlosiones).

7. CONDUCTIVIDAD ELECTRICA
CargaEléctricaesunapropiedaddealgunaspartículas
subatómicas(pérdidaogananciadeelectrones)launidadde
cargaeléctricasedenominacoulomb(símboloC).
CorrienteOIntensidadEléctricaeselflujooelcocienteentrela
cantidaddecargaporunidaddetiempoquerecorreunmaterial.
Lacualsedefineporlasiguienteecuacion:
ConductividadEléctricaeslacapacidaddeunmaterialdepermitir
elpasodelacorrienteeléctricaatravésdesí.

9. Tambiénesdefinidacomolapropiedadnaturalcaracterísticadecadacuerpoque
representalafacilidadconlaqueloselectrones(yhuecosenelcasodelos
semiconductores)puedenpasarporél.Varíaconlatemperatura.
Laconductividadeslainversadelaresistividad,portanto,sedesignaporlaletra
griegasigmaminúscula(σ),ysuunidadeselS/m(siemenspormetro).

10. RESISTIVIDAD
Todaslassustanciasseoponenenmayoromenorgradoalpasodela
corrienteeléctricaestaoposiciónesalaquellamamosresistencia
eléctrica.Losmaterialesbuenoslaelectricidadtienenunaresistencia
eléctricamuybaja,losaisladorestienenunaresistenciamuyalta.
Selellamaresistividadalgradodedificultadqueencuentranlos
electronesensusdesplazamientos.
Sedesignaporlaletragriegarhominúscula(ρ)ysemideenohmpor
milímetrocuadradopartidodemetro(Ω•mm²/m).

13. Ley de Ohm
ElfísicoalemánGeorgeSimonOhmEnunciólaleyfundamentaldelascorrientes
eléctricas(1827).Sediosunombrealaunidadderesistenciaeléctrica
Comoresultadodesuinvestigación,enlaqueexperimentabaconmateriales
conductores,Ohmllegóadeterminarquelarelaciónentrevoltajeycorriente
eraconstanteynombróaestaconstanteresistencia.
LeydeOhm:laintensidaddelacorrientequecirculaentredospuntosdeun
circuitoesdirectamenteproporcionalalatensióneinversamenteproporcional
alasresistenciasexistentesentrelosmismos.sepuede expresar
matemáticamente enlasiguienteecuación:

14. Ley de Ohm

15. Ley de Coulomb

16. Según su conductividad y
resistencias

20. Aislantes

23. Conductores eléctricos
Sonlosmaterialesque,puestosencontactoconuncuerpocargadode
electricidad,transmitenéstaatodoslospuntosdesusuperficie.
Losmejoresconductoreseléctricossonlosmetalesysusaleaciones.

24. Conductores eléctricos metálicos

25. Sin embargo no hace falta que un material sea un
metal para que conduzca la electricidad.

26. Semiconductores

28. Componentes semiconductores

29. Conclusión
Laspropiedadeseléctricasseoriginandelanaturalezabásicadelaestructura
atómica,enparticularenlaconfiguraciónelectrónicaydelainteracciónentre
losátomosunidosenlasestructuras,Conocerlaspropiedadeseléctricasdelos
materialesbeneficianalosingenierosparadesarrollarlatecnologíaquelausa
enaplicacionesprácticasyaquelaelectricidadeslabasedelfuncionamiento
demuchasmáquinas,desdepequeñoscomponentes electrónicoshasta
sistemasdegranimportanciaparalaindustria.Asícomolaselecciónoptimade
materialesconductores,semiconductoresyaislantesdependiendodelos
requerimientosquenecesitemoscubrir.