Conductividad Eléctrica PDF

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CONDUCTIVIDAD ELÉCTRICA:

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La conductividad eléctrica que tienen los metales depende de la resistencia con la que se oponen los mismos átomos cuando pasan los electrones: a mayor resistencia, menos será la conductividad con la que cuente el metal. La energía que se consume para conseguir sobrepasar esta resistencia se desvanece en forma de calor, siguiendo el famoso efecto de Joule, que nos dice que el paso de una corriente eléctrica por un conductor produce un incremento de la temperatura de este, con lo cual la resistencia crece, pues entonces es mayor la vibración que experimentan los átomos y, por lo tanto, mayor es también la dificultad con la que se encuentran los electrones en su tránsito.

Conductor eléctrico: Cualquier material que ofrezca poca resistencia al flujo de electricidad. La diferencia entre un conductor y un aislante, que es un mal conductor de electricidad o de calor, es de grado más que de tipo, ya que todas las sustancias conducen electricidad en mayor o en menor medida. Un buen conductor de electricidad, como la plata o el cobre, puede tener una conductividad mil millones de veces superior a la de un buen aislante, como el vidrio o la mica. Conductores sólidos: Metales Características físicas:

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Estado sólido a temperatura normal, excepto el mercurio que es líquido. Opacidad, excepto en capas muy finas. Buenos conductores eléctricos y térmicos. Brillantes, una vez pulidos, y estructura cristalina en estado sólido. Dureza o resistencia a ser rayados; Resistencia longitudinal o resistencia a la rotura; Elasticidad o capacidad de volver a su forma original después de sufrir deformación; Maleabilidad o posibilidad de cambiar de forma por la acción del martillo; (puede batirse o extenderse en planchas o laminas) Resistencia a la fatiga o capacidad de soportar una fuerza o presión continuadas Ductilidad: permite su deformación forzada, en hilos, sin que se rompa o astille.

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:

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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. Superposición de orbitales atómicos de energía equivalente con los átomos adyacentes La elevada conductividad eléctrica y térmica de los metales se explica así por el paso de electrones a estas bandas con defecto de electrones, provocado por la absorción de energía térmica.

MS/m: Según el SI significa Siemens/metro

El cobre es un metal hecho de átomos de cobre estrechamente empaquetados. Si pudiéramos mirarlo bastante de cerca, veríamos que hay electrones que se mueven entre los átomos de cobre. Cada átomo de cobre ha perdido un electrón y se ha convertido en un ión positivo. De modo que el cobre es un entramado de iones de cobre positivos con electrones libres que se mueven entre ellos (Los electrones son un poco como las partículas de un gas que se mueven libremente dentro de los extremos del cobre). Los electrones pueden moverse libremente por el metal. Por esto, son conocidos como electrones libres. También son conocidos como electrones de conducción, porque ayudan al cobre a ser un buen conductor de calor y electricidad.

Los iones de cobre vibran. Obsérvese que vibran alrededor del mismo lugar, mientras que los electrones pueden moverse por el entramado. Esto es muy importante cuando conectamos el cable a una batería.

Conducción de la electricidad del Cobre. Podemos conectar un cable de cobre a una batería y a un interruptor. Normalmente, los electrones libres se mueven al azar en el metal. Cuando cerramos el interruptor, fluye una corriente eléctrica. Ahora los electrones libres fluyen por el cable (aquí, se mueven de izquierda a derecha - aunque también siguen moviéndose al azar). Los electrones tienen una carga negativa. Son atraídos al extremo positivo de la batería. Los electrones libres se mueven por el cobre, fluyendo desde el terminal negativo al terminal positivo de la batería (obsérvese que fluyen en dirección contraria a la corriente convencional; esto es porque tienen una carga negativa). Los iones de cobre en el cable vibran. A veces un ión bloquea el camino de un electrón en movimiento. El electrón choca con el ión y rebota. Esto hace más lento al electrón. Parte de su energía ha sido transferida al ión, que vibra más rápidamente.

De esta manera, la energía es transferida desde los electrones en movimiento a los iones de cobre. El cobre se calienta, esto explica porque: • Los metales tienen resistencia eléctrica. • Los metales se calientan cuando una corriente fluye por ellos. El cobre, a través de sistemas de tuberías, conductores eléctricos y uso en colectores solares, tiene virtudes insuperables para instalaciones en construcción. El concepto “el cobre está en todas partes” no es una percepción romántica, sino que responde a un hecho objetivo que ratifica la importancia de este metal en nuestra vida y, especialmente, en el desarrollo de proyectos vinculados a la construcción. A lo largo de su ciclo de vida, el cobre tiene un impacto mínimo en el consumo de energía y recursos naturales, mientras su uso tiene un valor positivo en eficiencia energética, calidad ambiental interior y sus costos. Sustentable Son variadas las virtudes que posee el cobre y los aportes que realiza a la construcción en la búsqueda de puntos LEED. Tiene un elevado nivel de eficiencia energética, ya que el uso del cobre tanto en tuberías como en cables permite reducir la dimensión de los equipos y cableado eléctrico, disminuyendo costos asociados y bajando los impactos ambientales producto de la extracción y uso de materias primas. Sumando 1 kg de cobre a los sistemas eléctricos o térmicos ahorra entre 100 y 7500 kg de emisiones de CO2 y 500 a 50,000 kWh de consumo de energía primaria durante el ciclo de vida de un sistema.

Esto puede bajar el costo de la energía durante la vida útil del producto y reducir al mínimo las emisiones de CO2. Dada su durabilidad, y al ser 100% reciclables, las tuberías de cobre son una excelente alternativa de reemplazo en edificios existentes. Además, al requerir soldadura, se evita el uso de productos con alto contenido y emisión de compuestos orgánicos volátiles y otros contaminantes. El cobre contribuye para que 40 millones de toneladas de CO2 y 100 millones de MWh de energía eléctrica sean ahorradas anualmente. Asimismo, tiene un elevado potencial en el desarrollo de energías renovables no convencionales (ERNC), al ser un material que permite transferir una mayor cantidad de calor con menor volumen de material; es ideal para sistemas geotérmicos ya que no solo incrementa la eficiencia de estas cisternas, sino que. además, no pierde sus propiedades físicas y mecánicas producto de la exposición a altas temperaturas. Usos eficientes El cobre conduce la electricidad en forma mucho más eficiente que otros elementos utilizados para esta tarea, lo que significa que cables de cobre más pequeños son utilizados para proveer las mismas capacidades que los conductores más gruesos de otros materiales. Este hecho frecuentemente permite el uso de conductos menores con cables de cobre, lo que es un gran beneficio en situaciones donde el espacio es un problema. Durante el último tiempo se ha tratado de potenciar el uso de calentadores solares de agua como un medio para apoyar la sustentabilidad, el ahorro y uso eficiente de la energía en sectores clave, para evitar la emisión de contaminantes a la atmósfera (CO2). El recurso solar es abundante, ahorra combustible, el retorno de la inversión es atractivo, apoya la independencia energética, tiene bajo mantenimiento, reduce emisiones de CO2. además de contar con beneficios fiscales e incentivos en diferentes partes del mundo. En estos equipos el cobre es mal, para lograr su máxima eficiencia, durabilidad y bajo mantenimiento....