Asignatura: Propiedades y Componentes de los materiales

Instituto Tecnológico de Tepic

Carrera: Arquitectura

Asignatura: Propiedades y Componentes de los materiales

Unidad 1

Tema: Propiedades físicas de los materiales

Subtema: Propiedades Eléctricas y Acústicas de los materiales

Profesor: Quiñonez Martínez Guillermo

Alumna: Sara Josselyne Bañales Hernández

Fecha: Jueves 04 de Septiembre del 2015

Trabajo núm. 3

Grupo 3ro A

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Propiedades eléctricas de los materiales

Electricidad, cuya etimología proviene del griego “elektrón”, y tiene como significado “ambar”, es un fenómeno físico cuyo origen son las cargas eléctricas y se puede manifestar en fenómenos mecánicos, térmicos, luminosos etc. La carga eléctrica es una propiedad física de la materia que provoca que una partícula experimente una fuerza cuando se encuentra cercana a otra partícula cargada eléctricamente.

Las propiedades determinan si los electrones son capaces de moverse en torno al material en respuesta a fuerzas eléctricas externas, es decir, si la corriente eléctrica puede moverse a través del material. Los materiales se pueden clasificar en:

• Materiales metálicos (conductores)

Material a través del cual puede fluir la corriente eléctrica, debe contener cargas eléctricas libres. En materiales como los metales, algunos electrones no se hallan ligados a sus átomos individuales, sino que son libres de moverse a través del material y son compartidos por todos los átomos. 

• Materiales polímeros (semiconductores)

En general son materiales aislantes, pero se han descubierto algunos que conducen la electricidad. También llamados, “Metales Sintéticos”, que vienen siendo la unión de la conductividad de metales y la flexibilidad y baja densidad de los plásticos. Lo que lo hace conductor son la gran movilidad de los electrones que están en los orbitales de sus enlaces de carbono. Estos polímeros pueden actuar como conductor o como aislante dependiendo del campo eléctrico o magnético, presión, radiación, o temperatura del ambiente en el que se encuentre. 

• Materiales cerámicos (aislantes)

Los electrones se hallan fuertemente ligados a sus átomos, y las fuerzas eléctricas externas no son lo bastante fuertes como para apartar los electrones de sus moléculas. Por ejemplo : la madera, el plástico, el caucho y el cristal. 

Los Tipos de materiales anteriores tienen distintas propiedades debido a su estructura y su composición y varían de acuerdo con su fuerza de enlace, disposición atómica y empaquetamiento de átomos en cada sólido.

Propiedades:

• Conductividad

Son aquellos con gran número de electrones en la banda de conducción, es decir, con gran facilidad para conducir la electricidad. Todos los metales son conductores, unos mejores que otros. Por ejemplo: El oro, el cobre, los metales.

• Semiconductividad

Son materiales poco conductores, pero sus electrones pueden saltar fácilmente de la banda de valencia a la de conducción, si se les comunica energía exterior. Algunos ejemplos son: el Silicio, el Germanio, el Arseniuro de Galio; principalmente cerámicos.

• Dieléctricidad

Son aquellos cuyos electrones están fuertemente ligados al núcleo y por tanto, son incapaces de desplazarse por el interior y, consecuentemente, conducir. Son buenos aislantes son por ejemplo: la mica, la porcelana, el poliéster; en lo que integran una gran cantidad de materiales cerámicos y materiales polímeros.

• Polarización

Es el efecto que sufre un material semiconductor al ser sometido a una carga o campo eléctrico grande modificando así la distribución de cargas que tiene separándolas y alineándose en dirección al campo (Cargas positivas en un lado y negativas en otro) lo que le da la cualidad de poder atraer o repeler objetos. Por ejemplo: El imán.

• Piezoelectricidad

Propiedad que presentan ciertos materiales también llamados materiales piezoeléctricos. Estos generan una tensión eléctrica al ser golpeados o deformados y posteriormente si uno de éstos materiales es expuesto a tensión eléctrica se deformará mecánicamente. Significa que si se golpea un material de éstos esa deformación provocará un voltaje que deformará el material, generando nuevamente tensión eléctrica y así sucesivamente. A esto se le conoce como Oscilación.

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