Cultura y ciencia

Propiedades de Conductores Eléctricos

Escrito por diane evans | Traducido por nilda diaz
Propiedades de Conductores Eléctricos

Una central eléctrica está fabricada de metal para permitir que sea un buen conductor.

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Mientras los electrones libres se muevan sobre la superficie de una sustancia metálica, pueden formar corrientes eléctricas. Los metales funcionan como buenos conductores eléctricos. Una importante propiedad de un metal es conducir tanto el calor como la electricidad. Los metales pierden fácilmente electrones de la capa exterior de sus átomos, y estos electrones se mueven alrededor libremente. La mediciones de conductividad proveen una aproximación de la movilidad del electrón.

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Conductores

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Los metales conducen el calor y la electricidad debido a sus electrones libres. Cuando los átomos pierden sus electrones, cargandose positivamente, y el metal se convierte en una matriz de iones positivos con una nube de electrones. Cuando estos electrones se conducen de manera ordenada, producen una corriente eléctrica. La mayoría de los metales pierden su propiedad de conducir una corriente cuando su temperatura se eleva. Mientras los electrones libres absorben la energía térmica, se mueven más rápido de una manera caótica, la resistividad del metal se incrementa, y no pueden transportar una corriente. Ejemplos de conductores incluyen la plata, el cobre, el oro, el aluminio, el hierro, el acero, el bronce y el mercurio. La plata es el mejor conductor eléctrico, sin embargo se corroe, y es caro. El cobre es un conductor más económico, y es resistente a la corrosión.

Conductividad y resistividad

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Mientras que resistividad y conductividad se oponen una con la otra, proveen medidas de la movilidad del electrón. El movimiento ordenado de electrones a través de un conductor metálico induce la corriente eléctrica, la conductividad mide la propiedad de un material de conducir una corriente eléctrica. La resistividad es la medida de la fuerza con que un material se opone al flujo de una corriente eléctrica. Un conductor tiene un alto nivel de conductividad pero un bajo nivel de resistividad. Por otra parte, un aislante tiene un alto nivel de resistividad y no conductividad.

Aislantes

Un material no-metálico -- como goma, plástico, o vidrio -- impide el flujo de electricidad. Un aislante tiene un alto nivel de resistividad pero un bajo nivel de conductividad. Es un pauperrimo conductor de electricidad desde que se compone de materiales que tienen una muy alta resistencia y ningún electrón libre disponible para transportar la corriente. Teóricamente, un vacío perfecto sería un aislante perfecto como sea el agua sin impurezas, pero ninguno se ha observado en la naturaleza. El átomo de un aislante tiene electrones firmemente vinculados a sus átomos por uniones iónicas o covalentes entonces no son electrones libres. Como resultado, no circula corriente.

Semiconductores

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Los microprocesadores, transistores y todas las computadoras dependen de semiconductores. Los elementos cristalinos -- como el germanio o el silicio -- y compuestos, incluido el arseniuro de galio, funciona como un semiconductor. Un semiconductor es un material que posee conductividad eléctrica con una magnitud entre la de un conductor y un aislante. Los semiconductores pueden conducir la electricidad selectivamente trabajando en algunas condiciones y en otras no, generando un buen medio para controlar la corriente eléctrica. Son útiles en electrónica de estado sólido como diodos, transistores, chip de memoria y circuitos integrados.

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