Informe materiales conductores y no conductores PDF

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CIRCUITO ELECTRICO ELEMENTAL. CARLOS GALVIS PADILLA DAVID SANABRIA YASAR CURE GONZALEZ JOSÉ JULIÁN GÓMEZ

Universidad de Córdoba, Montería Facultad de Ingenierías Departamento de Ingenierías de Sistemas Física II Profesor: Jorge Herrera RESUMEN Ene lp r e s e nt ei nf or medel a bor a t or i o,s emos t r a r ae lpr oc e di mi e nt o,l osr e s ul t a d osobt e ni dosyl ai n t e r pr e t a c i óndee s t os pr oc e s osyr e s ul t a do s .Elt e maqued e s a r r ol l a mose ne s t apr á c t i c adel a bor a t or i of u el aut i l i z a c i óndema t e r i a l e s c ond uc t or e synoc onduc t or e spa r ac ompr oba re lpa s odec or r i e nt eme di a n t ee l l os ,ut i l i z a ndoe lv o l t í me t r oye l a mpe r í me t r opa r ar e vi s a re lv o l t a j e .

1. TEORÍA RELACIONADA Los conductores son materiales (generalmente metales), cuya estructura electrónica les permite conducir la corriente eléctrica a bajas temperaturas o temperatura ambiente; su resistividad al paso de la corriente eléctrica es muy baja. De acuerdo con la teoría de bandas, son aquellos materiales cuyas bandas de valencia y de conducción, se encuentran muy próximas entre sí, al grado de que, en algunos casos, estas bandas se encuentran sobrepuestas. Los electrones de valencia en un átomo, son los que se encuentran en el nivel energético más externo y ellos permiten los enlaces entre los átomos en los compuestos o entre átomos del mismo tipo en una molécula o un cristal. Por su parte, los electrones de conducción son los que se han promovido a niveles energéticos vacíos, lo que da lugar a su mayor movilidad y, eventualmente, da origen a las corrientes eléctricas. Un aislante eléctrico es un material con escasa capacidad de conducción de la electricidad, utilizado para separar conductores eléctricos evitando un cortocircuito y para mantener alejadas del usuario determinadas partes de los sistemas eléctricos que de tocarse accidentalmente cuando se encuentran en tensión pueden producir una descarga. Los más frecuentemente utilizados son los materiales plásticos y las cerámicas. Las piezas empleadas en torres de alta tensión empleadas para sostener o sujetar

Los cables eléctricos sin que éstos entren en contacto con la estructura metálica de las torres se denominan aisladores. 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. 2. MONTAJE Y PROCEDIMIENTO Para la realización dela siguiente practica de laboratorio hemos utilizado una serie de materiales y unos procedimientos para asegurar que la práctica se lleve a cabo con total normalidad procedemos a describir los materiales y procedimientos utilizados.

Materiales: 1 Placa reticular 1 Interruptor

EL CIRCUITO ELÉCTRICO ELEMENTAL Carlos Galvis, David Sanabria, José M. Gómez, Yasar J. Cure, José Petro

1 Portalámparas 1 Lámpara 12 v 1 Cubeta 1 beaker de plastico 8 Cables de conexión 2 Pinzas de cocodrilo

3. Al utilizar materiales no conductores podemos ver como 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.

1 Multímetro digital. Materiales aislantes y conductores. Fuente de voltaje. Conectores.

Material

Lámpara off

Lámpara on

Corriente (v)

Agua 200 ml.

--------

x

185.4

Sal 50 g.

cobre

x

177.8

Zinc

x

169.3

Plomo

X

178.0

Aluminio

X

188.7

X

188.2

Montamos el circuito y ponemos la lampara para establecer el funcionamiento de dicho material aislante y comprobamos la corriente con el aperimetro y mediante la medida de la corriente y la luminosidad de la bombilla poder establecer si el material es conductor o pertenece al tipo de materiales aislantes y agregamos eso en una tabla donde se muestran los resultados. 3. RESULTADOS Y OBSERVACIONES Analizando los datos obtenidos en la práctica de laboratorio sobre la electrostática hemos obtenido los siguientes resultados mediante la observación y el análisis realizado. 1. Al conectar materiales de tipo metálico podemos observar de como la mayoría son buenos conductores ya que la estructura electrónica les permite conducir la corriente eléctrica a bajas temperaturas o temperatura ambiente; su resistividad al paso de la corriente eléctrica es muy baja. 2. Al utilizar agua como conductor podemos observar que la lámpara no enciende ya que la corriente que pasa por el circuito es minina y no tiene el voltaje suficiente para encender la bombilla, pero cuando se utiliza el agua y se le agrega sal podemos observar como la bombilla enciende ya que el agua cuando tiene un cierto nivel de salinidad es buen conductor esto recibe el nombre de (electrólisis).

Barra Aluminio Cilíndrico Vidrio

X

---

Plástico

X

----

Madera

X

----

Grafito

X

177.2

Acero afinado

X

81.3

Agua

x

1.58

Agua y sal 1

X

112.5

Agua y sal 2

X

131.3

Hierro

X

170.2

4. ANÁLISIS Y CONCLUSIONES

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EL CIRCUITO ELÉCTRICO ELEMENTAL Carlos Galvis, David Sanabria, José M. Gómez, Yasar J. Cure, José Petro

1. ¿Qué materiales solidos (genéricos) conducen la corriente eléctrica? R/ Los sólidos como los materiales metálicos son los que mejor conducen la corriente eléctrica ya que son buenos conductores porque tienen una estructura con muchos electrones con vínculos débiles, y esto permite su movimiento. 2. ¿Qué materiales líquidos conducen la corriente eléctrica? R/ Los materiales líquidos que conducen la corriente eléctrica son aquellos que tienen presencia de sales en solución, cuya disociación genera iones positivos y negativos capaces de transportar la energía eléctrica si se somete el líquido a un campo eléctrico. Ejemplo Agua de Mar. 3. ¿Por Qué la mezcla de agua con sal conduce mejor la corriente eléctrica? R/ Teniendo en cuenta la respuesta anterior podemos ver que la mezcla de agua simple tiene poca presencia de sal por tal motivo la corriente que se traslada por ella es mucho menor a la que se puede encontrar en la mezcla de agua con sal.

Podemos concluir que los conductores son los materiales que dejan pasar la corriente eléctrica, todos tienen resistencia al paso de los electrones unos más que otros, son buenos conductores el oro, la plata y el cobre y el aluminio. Son semiconductores aquellos que dejan pasar la corriente en un sentido y no en el otro. Se les llama diodos, y hacen de rectificadores, como por ejemplo el silicio o germanio más tangiblemente podemos observarlos en los cables que comúnmente usamos. Los materiales aislantes tienen la función de evitar el contacto entre las diferentes partes conductoras (aislamiento de la instalación) y proteger a las personas frente a las tensiones eléctricas (aislamiento protector) La mayoría de los no metales son apropiados para esto pues tienen resistividades muy grandes. Esto se debe a la ausencia de electrones libres. Los materiales aislantes deben tener una resistencia muy elevada, requisito del que pueden deducirse las demás características necesarias.

5. REFERENCIAS [1] http://www.comuval.com/blog/componentes-circuitoelectrico.html [2] Halliday, D Resnick R. Krane, K física Tomo 2 Ed. CECSA

4. ¿compara la conductividad de los sólidos ensayados con los líquidos? R/ Al hacer dicha comparación podemos observar como los sólidos son mejores conductores que los líquidos porque estos conducen mejor la corriente eléctrica ya que tienen una estructura con muchos electrones con vínculos débiles y esto produce que el paso de la corriente por ellos sea mayor. 5. ¿Qué sucede en los líquidos después de un tiempo al estar circulando la corriente eléctrica? R/ Podemos observar como el agua comienza a burbujear o evaporase a causa de la corriente ya que esta absorbe la sal que está en el agua y se pierde la conductividad.

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EL CIRCUITO ELÉCTRICO ELEMENTAL Carlos Galvis, David Sanabria, José M. Gómez, Yasar J. Cure, José Petro

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