jueves, 13 de agosto de 2009

CONDUCTANCIA

Se denomina Conductancia eléctrica (G) de un conductor a la inversa de la oposición que dicho conductor presenta al movimiento de los electrones en su seno, esto es, a la inversa de su resistencia eléctrica (R), por lo que:



donde:

G = Conductancia en Siemens
R = Resistencia en Ohmios


La unidad de medida de la conductancia en el Sistema internacional de unidades es el Siemens.
Este parámetro es especialmente útil a la hora de tener que manejar valores de resistencia muy pequeños.

RESISTENCIA

Se denomina resistencia eléctrica, R, de una sustancia, a la oposición que encuentra la corriente eléctrica para circular a través de dicha sustancia. Su valor viene dado en ohmios, se designa con la letra griega omega mayúscula, Ω, y se mide con el ohmímetro.



Según sea la magnitud de esta oposición, las sustancias se clasifican en conductoras, aislantes y semiconductoras. Existen además ciertos materiales en los que, en determinadas condiciones de temperatura, aparece un fenómeno denominado superconductividad, en el que el valor de la resistencia es prácticamente nulo.




RESISTIVIDAD

La resistividad es una característica propia de un material medido, con unidades de ohmios–metro, que indica que tanto se opone éste (el material) al paso de la corriente.

La resistividad [ρ] (rho) se define como:

ρ = R *A / L

donde:
- ρ es la resistividad medida en ohmios-metro
- R es el valor de la resistencia eléctrica en Ohmios
- l es la longitud del material medida en metros
- A es el área transversal medida en metros2

De la anterior fórmula se puede deducir que el valor de una resistencia, utilizada normalmente en electricidad y electrónica, depende en su construcción, de la resistividad (material con el que fue fabricado), su longitud, y su área transversal.

R = ρ * L / A

- A mayor longitud y menor área transversal del elemento, más resistencia
- A menor longitud y mayor área transversal del elemento, menos resistencia

Los valores típicos de resistividad de varios materiales a 23 °C son:

CONDUCTIVIDAD

La conductividad se define como la capacidad de una sutancia de conducir la corriente eléctrica y es lo contrario de la resistencia.
La unidad de medición utilizada comúnmente es el Siemens/cm (S/cm), con una magnitud de 10 elevado a -6 , es decir microSiemens/cm (µS/cm), o en 10 elevado a -3, es decir, miliSiemens (mS/cm).



La conductividad es la inversa de la resistividad, por tanto , y su unidad es el S/m (siemens por metro). Se puede representar matemáticamente por medio de la fórmula siguiente, en la que la letra griega “” (sigma) representa la conductividad
Mientras mayor sea la conductividad de un material o elemento cualquiera, más fácilmente fluirá la corriente eléctrica por el circuito. La unidad de medida de la conductividad es el siemens/m (S/m).

No confundir con la conductancia (G), que es la facilidad de un objeto o circuito para conducir corriente eléctrica entre dos puntos. Se define como la inversa de la resistencia:
.



TABLA DE CONDUCTIVIDAD






AISLANTES

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.






TIPOS Y CARACTERISTICAS:

Aislantes Sólidos: Un buen aislante entre vueltas de las bobinas de transformadores es el cartón prensado, el cual da forma a estructuras de aislamiento rígidas. En los sistemas de aislamiento de transformadores destacan las cintas sintéticas, que se utilizan para envolver los conductores magnéticos de los bobinados.


Aislantes Líquidos: Los fluidos o líquidos dieléctricos cumplen la doble función de aislar los bobinados en los transformadores y disipar el calor al interior de estos equipos. El líquido dieléctrico más empleado es el aceite mineral. El problema es que es altamente inflamable. Fluidos dieléctricos sintéticos, (hidrocarburos) con alto punto de inflamación.


Aislantes Gaseosos: Los gases aislantes más utilizados en los transformadores son el aire y el nitrógeno, este último a presiones de 1 atmósfera. Estos transformadores son generalmente de construcción sellada. El aire y otros gases tienen elevadísima resistividad y están prácticamente exentos de pérdidas dieléctricas. Ejemplos: Oxigeno, azufre, diamante.

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.
El elemento semiconductor más usado es el silicio. De un tiempo a esta parte se ha comenzado a emplear también el azufre. La característica común a todos ellos es que son tetravalentes, (funciona con 4 valencias)



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 mas propiamente, poco variable con la temperatura.

TIPOS Y CARACTERISTICAS:

Semiconductores Intrínsecos: En un semiconductor intrínseco también hay flujos de electrones y huecos, aunque la corriente total resultante sea cero. Esto se debe a que por acción de la energía térmica se producen los electrones libres y los huecos por pares, por lo tanto hay tantos electrones libres como huecos con lo que la corriente total es cero.




Semiconductores Extrínsecos:

Si a un semiconductor intrínseco, como el anterior, se le añade un pequeño porcentaje de impurezas, es decir, elementos trivalentes o pentavalentes, el semiconductor se denomina extrínseco, y se dice que está dopado. Evidentemente, las impurezas deberán formar parte de la estructura cristalina sustituyendo al correspondiente átomo de silicio.


Semiconductor Tipo N: Un Semiconductor tipo N se obtiene llevando a cabo un proceso de dopado añadiendo un cierto tipo de átomos al semiconductor para poder aumentar el número de portadores de carga libres (en este caso negativas o electrones).Cuando el material dopante es añadido, éste aporta sus electrones más débilmente vinculados a los átomos del semiconductor. El propósito del dopaje tipo n es el de producir abundancia de electrones portadores en el material. Semiconductor Tipo P: Un Semiconductor tipo P se obtiene llevando a cabo un proceso de dopado, añadiendo un cierto tipo de átomos al semiconductor para poder aumentar el número de portadores de carga libres (en este caso positivos o huecos).Cuando el material dopante es añadido, éste libera los electrones más débilmente vinculados de los átomos del semiconductor. Este agente dopante es también conocido como material aceptor y los átomos del semiconductor que han perdido un electrón son conocidos como huecos. El propósito del dopaje tipo P es el de crear abundancia de huecos. Unión Pn. Barrera De Potencial. Diodo
Supongamos que se dispone de un monocristal de silicio puro, dividido en dos zonas con una frontera nítida, definida por un plano. Una zona se dopa con impurezas de tipo P y la otra de tipo N La zona P tiene un exceso de huecos, y se obtiene introduciendo átomos del grupo III en la red cristalina La zona N dispone de electrones en exceso, procedentes de átomos del grupo V. En ambos casos se tienen también portadores de signo contrario, aunque en una concentración varios órdenes de magnitud inferior (portadores minoritarios).
En cada zona la carga total es neutra: por cada electrón hay un ion positivo, y por cada hueco un ion negativo, es decir, no existen distribuciones de carga neta, ni campos eléctricos internos.





CONDUCTORES

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. 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 mas usado de entre todos ellos. Existen otros materiales, no metálicos, que también poseen la propiedad de conducir la electricidad como son el grafito, las soluciones salinas (p.e. el agua de mar) y cualquier material en estado de plasma.





TIPOS Y CARACTERISTICAS:

Conductores Sólidos: Metales
Características Físicas: buenos conductores eléctricos y térmicos, brillantes, una vez pulidos. Ej: Plata, Oro, Cobre Etc.

Características Químicas: Valencias positivas: Tienden a ceder electrones a los átomos con los que se enlazan, tienden a formar óxidos básicos, energía de ionización baja: reaccionan con facilidad perdiendo electrones para formar iones positivos o cationes.

Características Eléctricas: mucha resistencia al flujo de electricidad. Todo átomo de metal tiene únicamente un número limitado de electrones de valencia con los que unirse a los átomos vecinos.

Conductores Líquidos: El agua, con sales como cloruros, sulfuros y carbonatos que actúan como agentes reductores (donantes de electrones), conduce la electricidad. .Algunos otros líquidos pueden tener falta o exceso de electrones que se desplacen en el medio. Son iones, que pueden ser cationes, (+) o aniones (-).

Conductores Gaseosos: Valencias negativas (se ioniza negativamente) Tienden a adquirir electrones. Tienden a formar óxidos ácidos.




Son conductores eléctricos aquellos materiales que tienen electrones de valencia relativamente libres.

CONDUCTORES Y AISLANTES

Estructura de la materia

La materia consiste de partículas extremadamente pequeñas agrupadas juntas para formar el átomo. Hay 92 ocurrencias naturales de estas agrupaciones de partículas llamadas elementos. Estos elementos fueron agrupados en la tabla periódica de los elementos en secuencia de acuerdo a sus números atómicos y peso atómico. Hay además 14 elementos hechos por el hombre que no ocurren en la naturaleza, por lo que al final son unos 106 elementos conocidos hasta la fecha. Estos elementos no pueden cambiarse por procesos químicos. Ellos solo pueden ser cambiados por reacción nuclear o atómica, sin embargo pueden ser combinados para producir el incontable número de compuestos con los que tropezamos día a día.




Estructura Atómica

es la unidad más pequeña de un elemento químico que mantiene su identidad o sus propiedades y que no es posible dividir mediante procesos químicos.

El concepto de átomo como bloque básico e indivisible que compone la materia del universo ya fue postulado por la escuela atomista en la Antigua Grecia. Sin embargo, su existencia no quedó demostrada hasta el siglo XIX. Con el desarrollo de la física nuclear en el siglo XX se comprobó que el átomo puede subdividirse en partículas más pequeñas.

Estructura del átomo

Un átomo puede ser representado simbólicamente en un modelo que recrea nuestro sistema solar, el cual tiene en el centro el sol y los planetas girando en órbitas alrededor de él. Este modelo atómico, fue propuesto por el físico Danés, Niels Bohr en 1913. Los mecanismos cuánticos actuales han demostrado que este modelo no es exactamente correcto, pero sigue siendo útil para la visualización de átomo.




El centro del átomo se llama núcleo y está principalmente formado por las partículas llamadas Protones y Neutrones, los que constituyen la mayoría de la masa del átomo. Orbitando alrededor del los núcleos están pequeñas partículas llamadas electrones. Estos electrones tienen una masa muchas veces mas pequeña que el Protón y el Neutrón. Hay otras partículas sub-atómicas estudiadas por los físicos atómicos, pero estas tres son suficientes para nuestro propósito.
Todos los elementos de la tabla periódica están formados por las tres partículas con la sola excepción del Hidrógeno que tiene un núcleo

formado por un protón simple, alrededor del cual gira orbitando un electrón. El protón y el neutrón tienen una masa de alrededor de 1840 veces la masa del electrón.
En el núcleo se encuentran los protones y neutrones.
Los protones poseen carga eléctrica positiva, mientras que los neutrones no tienen carga.

En la corteza se encuentran los electrones, orbitando en torno al núcleo y poseen carga eléctrica igual a la de los protones pero de signo negativo.
Los átomos de los distintos elementos se diferencian en el nº de estas partículas que contienen, y por ello se utiliza para describir su estructura el concepto de:


Nº ATÓMICO y Nº MÁSICO.
El nº atómico es el nº de protones que hay en el núcleo de dicho átomo.
El nº másico es la suma de protones y neutrones que contiene el núcleo del átomo.

Debido a la neutralidad eléctrica del átomo, el nº atómico también nos indicará el nº de electrones que se encuentran en la corteza.
Por último, un átomo puede perder o ganar electrones, transformándose en un ión (especie química con carga eléctrica).

Si el átomo pierde electrones se convierte en un ión positivo: catión.
Si el átomo gana electrones se convierte en un ión negativo: anión

En los siguientes enlaces encontramos dos Videos muy interesantes sobre la estructura del atomo y sus diferentes modelos:

http://www.youtube.com/watch?v=fPYqJqaK5cU&feature=related

http://www.youtube.com/watch?v=0WnjSm-Mg1Q

miércoles, 12 de agosto de 2009

ElectrotécniA



Un blog realizado por el grupo de Electrotecnia del 40072, en conjunto con Nuestra tutora quien nos guio y nos facilito la informacion para poder realizarlo,



Ojala tenga un uso util para usted!!!