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1. INTRODUCCION Se conoce como materiales conductores de electricidad a aquellos que presentan poca resistencia al paso de una corriente eléctrica, por lo que son el medio para conducir energía eléctrica en un espacio físico. Dicho desde otra perspectiva, la conductividad eléctrica es la propiedad de un material que permite que una corriente eléctrica viaje a través de su estructura atómica, con una baja resistencia por parte de este material. Dado que conductividad y resistencia son magnitudes eléctricas que representan fenómenos opuestos, uno equivale al recíproco del otro. Se expresará esto al explicar las unidades de medida. Los metales que mejor cumplen con la propiedad de conductividad, son el cobre, el oro, el hierro y aluminio, y algunas mezclas o aleaciones entre ellos. Entre estas opciones, el cobre, es el más indicado para usar en el beneficio del hombre dentro de las instalaciones eléctricas en los hogares y otro tipo de construcciones, se puede encontrar protegido con una serie de plásticos que darán como resultado lo que hoy conocemos como cables. Por supuesto que se pueden utilizar otros tipos de materiales conductores para tal fin. Por ejemplo, se podría usar la plata, que es el mejor conductor de energía eléctrica, sin embargo, por los costos altos que representa este tipo de material es que no se aplica para tales fines. También se podría usar el aluminio, que se emplea de manera puntual en las líneas aéreas aun cuando a comparación del cobre representa un porcentaje de beneficio del 60 %, sólo que resulta ser un material más ligero, por lo que resulta idóneo para usarlo en ese sector.

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2. TIPOS DE MATERIALES CONDUCTORES DE ELECTRICIDAD La conductividad eléctrica se presenta en su máxima expresión en los Metales, gracias a su configuración electrónica. Los metales, en su gran mayoría, presentan entre 1 y 3 electrones en la última capa. Los materiales que conducen la electricidad, pero no tan eficientemente, se llaman Semiconductores. Éstos se ubican en la región de los metaloides de la tabla periódica. Suelen tener 4 electrones en su última capa. Ejemplos de los que se utilizan en la industria de las computadoras son el Silicio y el Germanio. El resto de los materiales se clasifican como Materiales Aislantes o No Conductores. Suele tratarse de los no metales, polímeros, y otras estructuras complejas. Al hablar de conductores de electricidad, también aplica mencionar las Soluciones acuosas, donde se presenta una disociación del soluto, y el sistema se convierte en un electrólito, constituido por dos partículas cargadas o iones, que serán los encargados de sostener el paso de la corriente eléctrica.

2.1 Materiales Conductores Los materiales conductores son aquellos que ofrecen poca resistencia al paso de la electricidad, por lo que se transforman en las mejores formas de distribuir la energía en el espacio físico. Si bien todos los materiales permiten la conducción de corriente eléctrica en algún grado, la diferencia se percibe en la efectividad que presentan para transportar energía. Se reconocen como conductores a aquellos que mejor lo hacen, mientras que por el contrario serán aislantes los materiales que no dejen pasar la electricidad. Existe un nivel medio entre ambos constituido por los materiales semiconductores, que se comportan como aislantes en ciertas circunstancias pero su conductividad puede alterarse de acuerdo a las condiciones en las que se encuentre. Químicamente, el proceso que ocurre con los materiales conductores es que algunos electrones pasan libremente de un átomo a otro por un proceso de diferencia de potencial entre los extremos del conductor. Precisamente este movimiento de los electrones es la corriente eléctrica. Los conductores, entonces, son los que cuentan con un gran número de electrones libres que se mueven a través del material, transmitiendo con mayor facilidad la carga de un objeto a otro. Para describir estos materiales, en muchas ocasiones se realiza la comparación con una tubería por la que pasa un fuerte caudal de agua. Los mecanismos de conductividad no son idénticos en los tres estados de la materia. En el caso de los líquidos, la conductividad se relaciona con la presencia de sales en solución, al

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tiempo que en los sólidos la conductividad tiene que ver con las bandas de valencia y la formación de una nube de electrones.

2.2 Tipos de conductores

De acuerdo a la forma en la que se realiza y fundamenta la conducción, los materiales de este tipo suelen clasificarse de la siguiente manera: 





Conductores metálicos: Son los que tienen una conducción electrónica, pues los portadores de las cargas son electrones libres. Esto ocurre precisamente porque a este grupo pertenecen los metales y las aleaciones. Conductores electrolíticos: Son los que tienen una conducción de tipo iónica, en donde las sustancias se disocian total o parcialmente formando iones positivos o negativos, que son los portadores de cargas. Aquí el paso de la corriente eléctrica se produce en consonancia con un desplazamiento de materia y con una reacción química. Materiales conductores gaseosos: Son aquellos gases que han sido ionizados, y con ello han adquirido la capacidad de conducir la electricidad. Si bien no se utilizan con frecuencia, el aire es un gas y es un gran conductor de la electricidad, lo que se evidencia en los rayos y las descargas eléctricas de ese tipo.

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3. PRINCIPALES MATERIALES CONDUCTORES DE ELECTRICIDAD 3.1 Aluminio

3.1.1 Conductividad eléctrica El grado de conductividad de este material es elevado, y se representa físicamente de la siguiente manera: 37.8 × 10^6 S/m. por tal motivo, es un referente importante en el empleo en el campo de la electricidad y la electrónica. De manera particular, se emplea en el cableado de tipo alta tensión, así como en los llamados microchips. 3.1.2 Características/propiedades físicas 

El aluminio es un metal plateado con un tono levemente azulado.

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Posee brillo.

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Tiene un punto de ebullición y de fusión de 660 ° C (1220 ° F) y 2,327-2,450 ° C (4,221-4,442 ° F) respectivamente.

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Su densidad es de 2,708 gramos por centímetro cúbico.

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Es un elemento dúctil y también maleable.

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Es un excelente conductor de electricidad.

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Es liviano y suave.

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Presenta resistencia a la corrosión.

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No es un metal tóxico.

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No posee propiedades magnéticas.

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No se producen chispas cuando se lo expone al rozamiento.

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

Es un buen conductor del calor.

3.1.3 Características/propiedades químicas 

En el aire húmedo se combina lentamente con el oxígeno para formar óxido de aluminio.

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Es un metal bastante activo.

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Reacciona con muchos ácidos calientes.

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También reacciona con bases.

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Este elemento reacciona rápidamente con el agua caliente.

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Cuando está en forma de polvo, este se prende fuego rápidamente cuando se lo expone a una llama.

3.1.4 Usos y aplicaciones Se emplea en la producción de algunos objetos que son indispensables en la vida cotidiana. Entre ellos podemos encontrar al papel aluminio, el cual sirve para proteger a los alimentos cuando se empacan o envuelven con el mismo. También se usan para poder fabricar algunos componentes en la industria de los aparatos electrónicos, además de usarse en la aeronáutica e industria naval. Por supuesto en el cableado de alta tensión se emplea demasiado. También se ha venido aplicando para la realización de soldadura, en paneles solares y en la industria de la construcción.

3.2 Oro

El oro se presenta a la vista del observador como una de las propiedades físicas más evidentes, un tipo de color amarillento, independientemente de que se haya encontrado en

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un nivel de estado puro o combinado con algunos minerales en pequeñas porciones que al entrar en contacto recurrente con las corrientes del río suelen adherirse. 3.2.1 Conductividad Eléctrica Entre una de las bondades que tiene este tipo de material conductor de energía es que precisamente, es el metal que cuenta con la mejor capacidad de conductividad en comparación con otros metales.

3.2.2 Cualidades físicas del oro     

Densidad: 19,300 kg por metro cúbico. Punto de fusión: 1337.33 K (1064.18 °C). Punto de ebullición: 3129 K (2856 °C). Número atómico: 79. Peso atómico: 197.

3.2.3 Cualidades químicas del oro El oro es un elemento químico así que solo puede ser encontrado, no fabricado. Es inerte, lo que significa que: es prácticamente inmune al deterioro, no es muy útil en ningún proceso industrial o químico que lo utilice y que es barato de almacenar durante largos periodos de tiempo. Es notable por su rareza, densidad y su excelente conductividad eléctrica. El oro tiene una gran cantidad de usos industriales gracias de sus cualidades físicas. Se utiliza en la industria odontológica y en la fabricación de algunos productos electrónicos que necesitan contactos de alta calidad no corrosivos. Sin embargo, sus usos realmente prácticos son numéricamente insignificantes. De todo el oro minado de la tierra, la mayor parte se utiliza de estas tres maneras:   

Como adorno personal, donde su color y su relación con la riqueza contribuyen a su uso en la fabricación de joyas. (En torno al 60% del abastecimiento global). Como refugio público de riqueza, al respaldar los sistemas monetarios. (En torno al 20% del abastecimiento global). Como refugio de riqueza privada (En torno al 15% del abastecimiento global)

3.2.4 Usos y aplicaciones Durante prácticamente toda la historia de la humanidad, este tipo de material se ha venido empleando con la firme determinación de proyectar un nivel de poder de tipo económico, que se ven representados por la posesión de ciertas cantidades de joyería y monedas que hayan sido acuñadas con dicho material.

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En la actualidad se han estado aplicando en el desarrollo de nuevos componentes tecnológicos enfocados en microchips, computadoras y teléfonos móviles.

3.3 Cobre

Este tipo de metal se encuentra en una tonalidad rojiza en su estado más puro. Representa un elemento químico representado simbólicamente con las siglas “Cu”, con un número atómico acuñado que corresponde a 29, junto con un peso atómico de 63,546. Este resulta ser un material altamente maleable presentando un nivel de punto de ebullición de 2350 grados centígrados y un nivel de fusión de 1083 grados centígrados. 3.3.1 Propiedades físicas y químicas del cobre Buena conductividad eléctrica: el cobre tiene la mejor conductividad eléctrica de cualquier metal, excepto la plata. La corriente fluye fácilmente a través del cobre gracias a su pequeña resistencia eléctrica, sin mucha pérdida de energía. Esta es la razón por la que se utiliza el cobre en los cables de red. Buena conductividad térmica: el cobre es también un buen conductor del calor. Esto significa que si se calienta un extremo de una pieza de cobre, el otro extremo alcanzará la misma temperatura rápidamente. La mayoría de los metales son muy buenos conductores; Sin embargo, después de la plata, el cobre es la mejor. Por eso se utiliza en muchas aplicaciones de calefacción, ya que no se corroe y tiene un punto de fusión alto. Resistencia a la corrosión: el cobre es poco reactividad. Esto significa que resiste a la corrosión, por eso su uso es importante en tuberías, cables eléctricos, cacerolas y radiadores. También significa que es muy adecuado para uso decorativo. Bisutería, estatuas y partes de edificios pueden hacerse de cobre, latón o bronce y siguen siendo atractivos durante muchos años. Combinación con otros metales: el cobre se puede combinar fácilmente con otros metales para hacer aleaciones. La primera aleación de cobre producido fue el bronce, que procede de la fusión de cobre y estaño. Fue un descubrimiento tan importante que dio lugar al periodo de la historia conocido como la Edad del Bronce. Mucho más tarde llegó el latón (cobre y zinc), y en la era moderna el cuproníquel (cobre y níquel). Las aleaciones son más duras y más fuertes y que el cobre puro. 7

Ductilidad: el cobre es un metal dúctil. Esto significa que se le puede dar forma fácilmente, por ejemplo para hacer tubos. Los tubos de cobre son de peso ligero, ya que pueden tener paredes delgadas. No se corroen y pueden ser doblados para adaptarse alrededor de las esquinas. Los tubos se pueden unir por soldadura sin problema ya que no se queman. 3.3.2 Conductividad eléctrica Este suele ser uno de los metales que generan un alto nivel de conducción eléctrica. De hecho el nivel de conductividad eléctrica se representa con un valor de 59,6 X 10^6 S/m, por eso es que se utiliza demasiado en la industria para tales fines.

3.3.3su Usos y aplicaciones No sólo es usado para la fabricación de herramientas y otros materiales para uso de los sistemas de cableado existentes. También se emplean para el diseño de algunos tipos de joyerías, instrumentos de cocina, así como para uso en el sector de la producción de componentes para baterías. Incluso se usa mucho en la industria automotriz como catalizadores.

3.4 Hierro

Este es uno de los elementos de la tabla periódica que tiene un número atómico 26 y un peso también atómico de 55,845. Se representa simbólicamente de la siguiente manera: “Fe”. Este material se puede llegar a fundir a temperaturas que oscilan los 1220 grados centígrados. Y representa un punto de ebullición de por lo menos 2,862 grados centígrados. 3.4.1 Propiedades químicas del hierro Símbolo: Fe Numero atómico: 26 Peso atómico: 55.847 Es el cuarto elemento más abundante en la corteza terrestre con un 5%

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Es un metal maleable, tenaz, de color gris plateado, y magnético. Este se encuentra en muchos minerales está presente en aguas y en la HEMOGLOBINA roja de la sangre. 3.4.2 Propiedades físicas Estado de la materia: solido (es ferromagnético) Punto de fusión 1808k Punto de ebullición: 3023k Es brillos, duro, maleable, cuenta con conductividad calórica y eléctrica tiene alta densidad y fusibilidad. 3.4.3 Conductividad eléctrica Tiene la propiedad física de poder ser un conductor eficiente de la energía eléctrica. De hecho su nivel de conductividad es de 9,93·106 S/m, pudiéndose aplicar específicamente en el diseño y fabricación de algunos elementos de la construcción, en electroimanes, y algunos motores eléctricos.

3.4.4 Usos del hierro El hierro es un material utilizado para diversas finalidades. Por ejemplo, como elemento metálico moldeable, puede asignársele diversas funciones. En el ámbito de la industria el hierro es utilizado para realizar diversas estructuras, tales como rejas para puertas y ventanas, estanterías o soportes para las mismas. Diversos muebles, escaleras, juegos de comedor como mesas y sillas, o bien para las bases de las mismas, son otras de las muchas elaboraciones con base férrica. Al mismo tiempo, el hierro es utilizado para la fabricación de diversas maquinarias industriales que se utilizan para realizar determinados trabajos en particular. Un ejemplo son los montacargas, que deben levantar y bajar diferentes contenidos de gran volumen y peso. Las propias herramientas que suelen utilizarse no sólo en este ámbito, sino también en el de la construcción y en la agricultura, son realizadas con hierro. Algunas de forma total y otras en alguna de sus partes. Y es que el hierro no sólo es utilizado en el mundo urbano, sino también en el rural. Los campos o fincas suelen ser divididos por estructuras hechas con alambre, estando éstos realizados con hierro, garantizando una mayor resistencia y durabilidad de los cercos. En la agricultura, el hierro es utilizado para que las plantaciones se desarrollen adecuadamente y puedan proporcionar los nutrientes esenciales

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al hombre. En el área de la construcción, el hierro es utilizado para realizar columnas o vigas, las cuales ejercen una función de sostén de diversas estructuras, como las paredes y los techos.

3.5. Plata

La plata ha sido extraída y usada durante miles de años. La cualidad más aparente y popular de este metal único es su belleza. Incluso hoy en día algunas de las mejores joyas están hechas de diferentes variedades. Este metal es de origen natural y a menudo es encontrado en combinación con otros metales. Es extremadamente suave y es aleado a menudo para generar un producto más fuerte. Además, este material es esencial en la tecnología y electrónica. El símbolo químico de la plata, ‘Ag’, deriva del latín argentum, que a su vez procede del griego argòs, que significa brillante, luminoso. 3.5.1 Características generales de la plata La plata presenta un brillo blanco metálico susceptible al pulimento. Se mantiene en agua y aire, si bien su superficie se empaña en presencia de ozono, sulfuro de hidrógeno o aire con azufre. Químicamente hablando, este metal no es muy activo.

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Es resistente a la corrosión por el aire, el agua, las bases y los ácidos diluidos , pero se disuelve en nítrico concentrado y en sulfúrico concentrado y caliente. En su versión pura también presenta el color más blanco y el mayor índice de reflexión (aunque refleja mal la radiación ultravioleta) de todos los metales. 3.5.2 Propiedades físico-químicas PROPIEDADES FÍSICO-QUÍMICAS Símbolo químico Ag Número atómico 47 Grupo 11 Periodo 5 Aspecto plateado Bloque Densidad Masa atómica Radio medio Radio atómico Radio covalente Radio de van der Waals Configuración electrónica Electrones por capa Estados de oxidación Óxido Estructura cristalina Estado Punto de fusión

Punto de ebullición Calor de fusión Presión de vapor Electronegatividad Calor específico Conductividad eléctrica Conductividad térmica

d 10490 kg/m3 107.8683 u 160 pm 165 153 pm 172 pm [Kr]4d10 5s1 2, 8, 18, 18, 1 1 anfótero cúbica centrada en las caras sólido 1234.93 K 2435 K 11.3 kJ/mol 0,34 Pa a 1234 K 1,93 232 J/(K·kg) 63 × 106 m-1S/m 429 W/(K·m)

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3.5.3 Aplicaciones por su alta conductividad La plata tiene muy buena conductividad, permite que la corriente eléctrica pase a través de ella de forma fácil, por lo que se utiliza en muchas ocasiones para fabricar componentes eléctricos y electrónicos. Algunos de los elementos en los que se suele utilizar la plata son los chips, para aumentar el flujo de los electrones, y en los teclados de los ordenadores, para hacer más rápido el procesamiento de lo que se pide al ordenador al pulsar determinadas teclas.

3.6 Zinc

El zinc es un metal blanco y azulado que conduce la electricidad. Si bien puede ser un metal frágil, a una temperatura aproximada de entre 100° y 150° C se vuelve maleable, tiene propiedades superplásticas y a unos 238° C logra propiedades ferromagnéticas. No obstante, en estado natural, el zinc no es un elemento ferromagnético. Sí presenta propiedades eléctricas, térmicas y ópticas que pueden resultar interesantes. Tiene 16 isótopos que son inestables y en su forma natural, tiene 5 isótopos estables. El zinc se encuentra en la naturaleza en forma de minerales, habiendo por ejemplo sulfuros de zinc (blenda), carbonatos (smithsonita) y silicatos (calamina). La extracción de zinc más frecuente se realiza cocinando sus minerales para formar óxido y luego reducir ese óxido con carbón, logrando destilar el metal. 3.6.1 Propiedades físicas del Zinc Los metales de transición, también llamados elementos de transición es el grupo al que pertenece el zinc. En este grupo de elementos químicos al que pertenece el zinc, se encuentran aquellos situados en la parte central de la tabla periódica, concretamente en el bloque d. Entre las características que tiene el zinc, así como las del resto de metales de tansi...