QUE ES UN Conductor - apuntes PDF

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 QUE ES UN CONDUCTOR…….? es conductor cuando puesto en contacto con un cuerpo cargado de electricidad transmite ésta a todos los puntos de su superficie. Elemento generalmente metálico, capaz de conducir la electricidad cuando es sometido a una diferencia de potencial eléctrico.  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.

Ej.1

Ej. 2

 QUE ES UN AISLANTE…? 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. Para más detalles ver semiconductor.

Espuma de poliuretano Este material está compuesto a base de petróleo y azúcar dando lugar a una espuma rígida y ligera que presenta una baja conductividad térmica. Se caracteriza por la gran adherencia que tiene sobre diferentes tipos de superficies, además de la escasa absorción de humedad. Otra ventaja es que es de fácil aplicación, pues se puede utilizar para rellenar cámaras y huecos con pistola. Poliestireno expandido Se trata de un material de origen sintético que se caracteriza por ser muy versátil, por lo que es muy empleado en construcción. También es conocido como porexpan o corcho blanco y se utiliza tanto para el aislamiento térmico como para aligerar densidades en construcciones.

Poliestireno extruido El poliestireno extruido es muy similar al expandido pero tiene otras propiedades. La principal es que puede mojarse, por lo que se emplea sobre todo en la impermeabilización de cubiertas. También presenta una gran resistencia al hielo y deshielo, así como una gran resistencia mecánica. Se puede utilizar como material aislante en techos, cubiertas, muros enterrados, tabiquería, etc. Lana de vidrio Se trata de un producto de origen natural y mineral que está compuesto por filamentos de vidrio aglutinados mediante resina. El proceso mediante el cual se obtiene es similar al de la lana de roca y presenta una gran resistencia a la humedad, además de poseer propiedades ignífugas. La lana de vidrio se puede encontrar tanto en forma de paneles como de mantas. Lana de roca Los paneles de lana de roca son uno de los tipos de aislantes térmicos más empleados en edificación por su alto rendimiento. Están compuestos en su mayoría por roca de origen volcánico y un poco de ligante orgánico. Los paneles de lana de roca no son inflamables, a diferencia del poliestireno extruido y expandido.

Además, también es un muy buen aislante acústico por la disposición multidireccional de sus fibras  QUE ES UN SEMI CONDUCTOR…? Semiconductor (abreviadamente, SC) es un elemento que se comporta como un conductor o como un aislante dependiendo de diversos factores, por ejemplo: el campo eléctrico o magnético, la presión, la radiación que le incide, o la temperatura del ambiente en el que se encuentre. 1 Los elementos químicos semiconductores de la tabla periódica se indican en la tabla adjunta. Silicio purificado El elemento semiconductor más usado es el Silicio2, seguido del Germanio, aunque presentan un idéntico comportamiento las combinaciones de elementos de los grupos 12 y 13 con los de los grupos 16 y 15 respectivamente (Ga As, P In, As Ga Al, Te Cd, Se Cd y S Cd). Posteriormente se ha comenzado a emplear también el Azufre. La característica común a todos ellos es que son tetravalentes, teniendo el silicio una configuración electrónica s²p². Información general 1. "Los materiales semiconductores provienen de diferentes grupos de la tabla periódica, sin embargo, comparten ciertas similitudes. 2. Las propiedades del material semiconductor están relacionados con sus características atómicas, y cambian de un grupo a otro. 3. Los investigadores y los diseñadores se aprovechan de estas diferencias para mejorar el diseño y elegir el material óptimo para una aplicación PV." 3 Tipos de semiconductores Semiconductores intrínsecos Son los cristales de silicio o germanio que forma una estructura tetraédrica similar a la del carbono mediante enlaces covalentes entre sus átomos, en la figura representados en el plano por simplicidad. Cuando el cristal se encuentra a temperatura ambiente algunos electrones pueden absorber la energía necesaria para saltar a la banda de conducción dejando el correspondiente hueco en la banda de valencia.4 Las energías requeridas, a temperatura ambiente, son de 1,12 eV y 0,67 eV para el silicio y el germanio respectivamente. El proceso inverso también se produce, de modo que los electrones pueden caer desde el estado energético correspondiente en la banda de conducción a un hueco en la banda de valencia, liberando así energía. Este fenómeno se conoce como "recombinación". A una determinada temperatura, las velocidades de creación de pares electrón-hueco, y de recombinación se igualan, de modo que la concentración global de electrones y huecos permanece constante. Sea "n" la concentración de electrones

(cargas negativas) y "p" la concentración de huecos (cargas positivas), se cumple entonces que:4 ni = n = p donde ni es la concentración intrínseca del semiconductor, función exclusiva de la temperatura y del elemento en cuestión. Los electrones y los huecos reciben el nombre de portadores. La densidad o concentración intrínseca de portadores es muy baja. 4 Ejemplos de valores de ni a temperatura ambiente (27 ºC): ni(Si) = 1.5 1010cm-3 ni(Ge) = 2.4 1013cm-3 En los semiconductores, ambos tipos de portadores contribuyen al paso de la corriente eléctrica. Si se somete el cristal a una diferencia de potencial se producen dos corrientes eléctricas. Por un lado la debida al movimiento de los electrones libres de la banda de conducción, y por otro, la debida al desplazamiento de los electrones en la banda de valencia, que tenderán a saltar a los huecos próximos , originando una corriente de huecos con 4 capas ideales y en la dirección contraria al campo eléctrico cuya velocidad y magnitud es muy inferior a la de la banda de conducción. Semiconductores extrínsecos Si a un semiconductor intrínseco, como el anterior, se le añade un pequeño porcentaje de impurezas, es decir, elementos trivalentes o pentavalentes, el semiconductor se denomina extrínseco, y se dice que está dopado. Las impurezas deberán formar parte de la estructura cristalina sustituyendo al correspondiente átomo de silicio.  CODIGO DE COLORES Cómo Calcular el Valor de Una Resistencia Para saber el valor de un resistencia tenemos que fijarnos que tiene 3 bandas de colores seguidas y una cuarta más separada. Leyendo las bandas de colores, de izquierda a derecha, las 3 primeras bandas nos determinarán su valor, la cuarta banda nos indica su tolerancia, es decir, el valor + o - que el valor que puede tener por encima o por debajo del valor que marcan las 3 primeras bandas, la resistencia teórica. Veamos un ejemplo para explicar que es eso de la tolerancia. Si tenemos una Resistencia de 1.000 ohmios (Ω) y su tolerancia es de un 10%, quiere decir que esa resistencia es en teoría de 1.000Ω, pero puede tener un valor en la realidad de + o - el 10% de esos 1000Ω, en este caso 100Ω arriba o abajo (que es el 10% de 1.000). Conclusión, será una resistencia de 1.000Ω que puede tener valores entre 900Ω y 1.100Ω debido a su tolerancia. Normalmente los valores de las resistencias, si los medimos con un polímetro, suelen ser valores bastante exactos, tengan la tolerancia que tengan.

Ahora que ya sabemos su tolerancia, veamos como se calcula su valor. El color de la primera banda nos indica la cifra del primer número del valor de la resistencia, el color de la segunda banda la cifra del segundo número del valor de la resistencia y el tercer color nos indica por cuanto tenemos que multiplicar esas dos cifras para obtener el valor, o si nos es más fácil, el número de ceros que hay que añadir a los dos primeros números obtenidos con las dos primeras bandas de colores. El valor de los colores los tenemos en el siguiente esquema:

El primer color nos dice que tiene un valor de 2, el segundo de 7, es decir 27, y el tercer valor es por 100.000 (o añadirle 5 ceros). La resistencia valdrá 2.700.000 ohmios. ¿Fácil no?. ¿Cual será su tolerancia? pues como es color plata es del 10%. Esa resistencia en la realidad podrá tener valores entre 2.700.000Ω +- el 10% de ese valor. Podrá valer 270.000Ω más o menos del valor teórico que es 2.700.000Ω. Veamos algunos ejemplos más: La que viene en la imagen de la tabla de los códigos de colores (arriba) es negra-rojaverde : 0200000Ω es decir 200.000Ω tolerancia 10%. Una resistencia con los siguientes: colores verde-negro-marrón, el marrón es el color café. Será de 50 más un cero del marrón, es decir es de 500Ω. Ahora tienes una actividad en la que podrás practicar lo que aprendiste mediante 10 resistencias a las que tendrás que averiguar su valor por los colores y luego, por si todavía no lo tienes claro, otra actividad en forma de video que te enseñará a calcular el valor de la resistencia....