Caracteristicas De Los Materiales

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 Óhmimetro. Un conductor posee la unidad de resistencia de 1 ohm , cuando una diferencia de potencial de 1 volt, sobre ellla , produce una circulación de corriente de 1 ampere. El valor recíproco de la resistencia se denomina conductancia (G) ; es una medida de la facilidad con que puede circular una corriente a través de un conductor determinado (es decir, G = 1/R). La unidad de conductancia es el mho (ohms al revés). Un conductor tiene una conductancia de 1 mho cuando 1 volt produce una corriente de 1 amper a través de él. Conductancia Eléctrica 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.

Resistividad Se le llama resistividad al grado de dificultad que encuentran los electrones en sus desplazamientos. Se designa por la letra griega rho minúscula (ρ) y se mide en ohms por metro (Ω·m, a veces también en Ω·mm²/m). 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 metrosA 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

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

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Generalmente la resistividad de los metales aumenta con la temperatura, mientras que la resistividad de los semiconductores disminuye ante el aumento de la temperatura.

Ejemplo: La resistencia de un alambre de cobre de 100 metros y área transversal de 2 mm2 es:

La conversión de Ω·m a Ω·mm²/m resulta de multiplicar la unidad inicial por 1x10-6. Conductividad

La conductividad eléctrica es la capacidad de un cuerpo de permitir el paso de la corriente eléctrica a través de sí. También es definida como la propiedad natural característica de cada cuerpo que representa la facilidad con la que los electrones (y huecos en el caso de los semiconductores) pueden pasar por él. Varía con la temperatura. Es una de las características más importantes de los materiales. La conductividad es la inversa de la resistividad, por tanto

y su unidad es el S/m (siemens por metro). Usualmente la magnitud de la conductividad (σ) es la proporcionalidad entre el campo eléctrico y la densidad de corriente de conducción

Materiales Conductores

Se llaman conductores eléctricos a los materiales que puestos en contacto con un cuerpo cargado de electricidad transmite ésta a todos los puntos de su superficie. Los mejores conductores eléctricos son los metales y sus aleaciones. 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. Para el transporte de la energía eléctrica, así como para cualquier instalación de uso doméstico o industrial, el metal empleado universalmente es el cobre en forma de cables de uno o varios hilos. Alternativamente se emplea el aluminio, metal que si bien tiene una conductividad eléctrica del orden del 60% de la del cobre es, sin embargo, un material mucho más ligero, lo que favorece su empleo en líneas de transmisión de energía eléctrica en las redes de alta tensión. Para aplicaciones especiales se utiliza como conductor el oro. Materiales Aislantes Son materiales que no conducen la corriente eléctrica, es decir, no permiten que los electrones se desplacen a través de ellos. Esto se debe a que en estos materiales todos los electrones se encuentran fuertemente ligados a sus átomos respectivos, ya que forman parte de los enlaces atómicos que configuran su estructura interna. En consecuencia, los electrones no se pueden mover, es decir, no existen electrones libres, y esto impide que pueda pasar la corriente eléctrica a través del material aislante. Materiales Semiconductores Un semiconductor es una sustancia que se comporta como conductor o como aislante dependiendo de la temperatura del ambiente en el que se encuentre. Los semiconductores naturales deben ser preparados para ser usados como semiconductores grado electrónico. • • •

Deben purificarse, solo deben quedar impurezas en partes por millos (ppm). Deben poseer una red cristalina pura y ordenada. Se usan Silicio y Germanio.

A estos semiconductores se les denomina Intrínsecos debido a que sus propiedades eléctricas solo dependen de ellos y de su forma geométrica cuando se construyen dispositivos con ellos.

Si a los semiconductores Intrínsecos se les combina adecuadamente con elementos del III y/o del V grupo se forman los semiconductores Extrínsecos. Los elementos del V grupo que se usan en la electrónica junto con el silicio y el germanio son: fosforo arsenico, antimonio y bismuto que al combinarse con los semiconductores Intrínsecos forman los semiconductores Extrínsecos tipo N.