Física Los materiales y la electricidad PDF

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Los materiales y la electricidad...

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Materia: Física

Curso: 2º (1º, 2º, 3º y 4º)

Profesora: Andrea del Valle

Actividad 9 mail: [email protected]

Hola, ¿Cómo están? Espero que estén bien. Cualquier duda me escriben. Cariños para todos. Andrea

Los materiales y la electricidad (2) Los materiales conductores eléctricos En el mundo actual contamos con una enorme variedad de materiales con características tan diversas que cubren una muy amplia gama de posibilidades. Los diferentes materiales pueden tener distintos colores y brillos, ser transparentes, resistentes a los golpes o romperse fácilmente, pueden ser combustibles o permanecer inalterables ante la acción del calor o la humedad. Los materiales pueden clasificarse según su capacidad de conducir la electricidad con mayor o menor facilidad. Para ello, retomemos el experimento de la franela y la varilla. Si ahora, entre los dos cuerpos, se coloca un alambre metálico que haga contacto con ambos, podrá notarse que tanto la franela como la varilla pierden sus cargas. Esto se debe a que los electrones excedentes que tenía la tela viajaron por el alambre hacia la varilla. En situaciones como esta, en la que hay un pasaje de cargas de un cuerpo a otro, se dice que se estableció una corriente eléctrica. Por medio de esta corriente, la tela y la varilla recuperaron el equilibrio de cargas. Los materiales que permiten el paso de electrones se llaman conductores eléctricos. Dentro de este grupo se encuentran los metales, especialmente la plata, el cobre, el oro, el aluminio y el estaño. Existen conductores eléctricos que no son metálicos; uno de ellos es el grafito, el mismo material negro que, mezclado con una pasta, forma la mina de los lápices. En realidad, todos los materiales poseen la capacidad de conducir los electrones en mayor o menor medida, y esa capacidad se denomina conductividad. En la mayoría de los metales esta cualidad disminuye al aumentar la temperatura. La conductividad se relaciona con los electrones más alejados del núcleo en los átomos de estos materiales. Estos electrones, llamados “de conducción”, están tan débilmente ligados al núcleo del átomo que, bajo la acción de fuerzas exteriores, pueden desplazarse por el material.

Los materiales superconductores Los superconductores son materiales que poseen una extraordinaria capacidad de conducir la corriente eléctrica. El fenómeno de la superconductividad se observó en ciertos metales y cerámicos a temperaturas extremadamente bajas. Esta circunstancia dificulta su aplicación, pues es muy costoso mantenerlos a esa temperatura, más aún si se pretende hacerlo a escala industrial.

Los materiales aislantes de la electricidad Si observás cables comunes, vas a notar que están compuestos por dos partes: por la parte interior puede circular la electricidad, y suele ser de un metal rojizo llamado cobre. La parte exterior, en cambio, es de un material que impide, por ejemplo, que la electricidad llegue a nuestras manos cuando tocamos el cable. Generalmente ese material es plástico o, en unos pocos casos, goma. Se trata de materiales que evitan o dificultan el paso de la electricidad, y por eso se los llama aislantes eléctricos o dieléctricos. A diferencia de los conductores, los dieléctricos tienen electrones que no pueden desplazarse debido a que están fuertemente atraídos por los núcleos atómicos. Entre los materiales que son muy buenos aislantes eléctricos, además del plástico y la goma, están la madera seca, el vidrio, el papel, la cera, el teflón y el nailon. Entre los mejores aislantes se encuentran la

loza o la porcelana, del tipo de las usadas para fabricar varilla. Pero la mejor forma de evitar el paso de la electricidad es que no haya material de ningún tipo, es decir que haya vacío. El aislamiento provisto por el aire es casi igual que al del vacío. El aire es uno de los mejores aislantes, por eso se lo utiliza, por ejemplo, para separar los cables en los que circula mucha corriente eléctrica. Sin embargo, este gas pierde su capacidad de aislar cuando la electricidad es muy intensa, y se vuelve conductor. Eso es lo que ocurre cuando se produce un rayo en un día de tormenta. Este cambio de aislante a conductor no solo le sucede al aire, sino a cualquier otro de los materiales dialéctricos.

Los semiconductores Algunos materiales se incluyen en una categoría intermedia, la de los semiconductores; entre ellos se encuentran el silicio, el germanio y el arseniuro de galio. Muchos semiconductores son buenos aislantes en su estado “natural”; con el fin de conseguir mejorar la conductividad en sus superficies, a estos materiales se les añaden “impurezas” durante la fabricación. Las aplicaciones de los semiconductores cubren un amplio espectro de artefactos electrónicos, como las computadoras, los dispositivos de control y numerosos aparatos domésticos. Actividad (Utilizando la teoría de la actividad 8 y 9) “Los materiales y la electricidad” (1 y 2) 1- Indicá si estas afirmaciones son verdaderas (V) o falsas (F). Volé a escribir las falsas de modo que resulten verdaderas. a) Thales descubrió que había dos tipos de electricidad, a los que llamó “resinosa” y “vítrea” b) Una corriente eléctrica es un pasaje de cargas de un cuerpo a otro. c) El grafito es un material dieléctrico. d) Los superconductores son materiales que no presentan resistencia al paso de la corriente. e) El aire siempre es un excelente aislante eléctrico. f) Los materiales aislantes no presentan resistencia al paso de la corriente. g) El grafito es un material dieléctrico. h) El oro y el estaño son semiconductores. i) Cargas del mismo signo se atraen, y cargas de signo diferente se repelen....