Resistencia y resistividad de los materiales

UNIVERSIDAD TÉCNOLOGICA CADEREYTA[pic 1]

Electricidad y magnetismo [pic 2]

Alumna: Aneth Johana Briceño Martínez

Nombre del maestro: ING. José Gustavo Alanís

Núñez

Grupo: 56MAI2AN

INTRODUCCION

En este trabajo se muestran los resultados de una investigación sobre algunos aspectos relacionados con la electrocinética.

 La Electrocinética estudia el mecanismo del transporte de cargas eléctricas a través de los medios materiales sólidos, líquidos y gases. Se identifican  conceptos y fórmulas para el estudio de este tema tales como resistencia, resistividad, los conductores, aislantes, longitud y área transversal que presentan un apreciable grado interés para el estudio

Describir los conceptos de: resistencia, resistividad, conductor, semiconductor, superconductor, aislante, longitud, área transversal.

• RESISTENCIA

La resistencia es un dispositivo eléctrico que tiene la particularidad de oponerse al flujo de la corriente. Para medir el valor de las resistencias se usa un instrumento llamado óhmetro y las unidades en el S.I es el Ohm.[pic 3]

En general todo material presenta una resistencia natural, la cual depende de su estructura interna, las impurezas y composición atómica.

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• Resistividad

La resistividad también conocida como resistencia específica de un material, describe el comportamiento de un material frente al paso de corriente eléctrica, por lo que da una idea de lo buen o mal conductor que es. Un valor alto de resistividad indica que el material es mal conductor, mientras que uno bajo indicará que es un buen conductor. Generalmente se designa por la letra griega minúscula rho (ρ) y se mide en ohmios por metro (Ω m).

Aunque también podemos medir en ohmios por mm²/m de manera de simplificar los cálculos y la conversión de unidades. Generalmente la resistividad de los metales aumenta con la temperatura, mientras que la resistividad de los semiconductores disminuye ante el aumento de la temperatura.

• MATERIALES CONDUCTORES

Se dice que un cuerpo es conductor eléctrico cuando puesto en contacto con un cuerpo cargado de electricidad transmite ésta a todos los puntos de su superficie. Generalmente elementos, aleaciones o compuestos con electrones libres que permiten el movimiento de cargas. Los conductores son todos aquellos que poseen menos de 4 electrones en su última capa de valencia. Los elementos capaces de conducir la electricidad cuando son sometidos a una diferencia de potencial eléctrico más comunes son los metales, siendo el cobre el más usado de entre todos ellos, otro metal utilizado es el aluminio y en aplicaciones especiales, debido a su baja resistividad y dureza a la corrosión, se usa el oro.[pic 5]

Ejemplos: Plata pura, Galio, Cobre endurecido, etc.

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• MATERIALES SEMICONDUCTORES

Un semiconductor es una sustancia que se comporta como conductor o como aislante dependiendo del campo eléctrico en el que se encuentre, capaz de conducir la electricidad mejor que un aislante, pero peor que un metal.[pic 7]

Los semiconductores, en los que el salto de energía es pequeño, del orden de 1 eV, por lo que suministrando energía pueden conducir la electricidad; pero además, su conductividad puede regularse, puesto que bastará disminuir la energía aportada para que sea menor el número de electrones que salte a la banda de conducción; cosa que no puede hacerse con los metales, cuya conductividad es constante, o más propiamente, poco variable con la temperatura.

Ejemplos: silicio, germanio, fósforo, etc.

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• MATERIALES AISLANTES[pic 9]

Se denomina aislante eléctrico al material con escasa conductividad eléctrica. El comportamiento de los aislantes se debe a la barrera de potencial que se establece entre las bandas de valencia y conducción que dificulta la existencia de electrones libres capaces de conducir la electricidad a través del material, el aislante es el que posee más de 4 electrones en su última capa de valencia.

Ejemplos: vidrio, madera, cerámica, plástico, etc.

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• SUPERCONDUCTORES

Los superconductores son un tipo especial de materiales que pueden conducir la corriente eléctrica casi sin ofrecer resistencia, y, por tanto, sin que se produzca una “pérdida” energética. Es decir, los metales son buenos conductores, tanto térmicos como eléctricos, pero estos se calientan al conducir un flujo de electrones, porque los átomos del metal vibran y chocan contra estos. Ofrecen resistencia y se pierde energía en forma de calor. Esto no es rentable en algunas ocasiones.[pic 12]

Al disminuirla temperatura, también lo hace la resistencia del metal a la corriente eléctrica, por lo que, a temperaturas en torno al 0 K, algunos materiales se convierten en superconductores. Pueden ser diversos metales, si se enfrían lo suficiente (algunas aleaciones, o, incluso, compuestos de carbono).

• Área transversal

La sección transversal es la sección de un cuerpo perpendicular a su eje predominante. Es medio ambiguo definirlo sin un caso concreto pero es simplemente que es "transversal" al cuerpo, generalmente si el cuerpo es cilíndrico (cables, tuberías, barras, tanques de esa forma, etc.) es el círculo perpendicular al eje de simetría. Extendiendo el concepto a cuerpos prismáticos, como los paralelepípedos, se considera la sección transversal a la perpendicular al lado más largo. Esta sección transversal tiene un área, que se denomina área transversal. Se halla calculando el área de la sección según su forma y/u dimensiones. En el caso de la sección transversal de un cable de redondo: A = π r² = π (d/2)² = π d²/4

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