Propiedades Fisicas De Los Materiales

INTRODUCCIÓN

Denominamos materia a todo aquello que podemos percibir con nuestros sentidos, es decir, todo lo que podemos ver, oler, tocar, oír o saborear es materia. Un cuerpo es una porción de materia, delimitada por unas fronteras definidas, como por ejemplo una mesa, el lápiz o el borrador..Las distintas tipos de materia que constituyen los cuerpos reciben el nombre de sustancia. El agua, el vidrio, la madera, la pintura son sustancias.

Todas las sustancias están formadas por átomos y moléculas

Hay determinadas magnitudes físicas que no permiten diferenciar unas sustancias de otras y por ello se les llama propiedades generales de la materia. Es el caso de la masa y el volumen.

En el presente trabajo de investigación, se darán a conocer dos tipos de propiedades físicas que tiene la materia, las cuales son eléctricas y mecánicas. Las propiedades físicas son las que se ponen de manifiesto ante estímulos como la electricidad, la luz, el calor o la aplicación de fuerzas, son de destacar las propiedades eléctricas, mecánicas, térmicas, acústicas y magnéticas.

Las eléctricas, es la conductividad que tiene como propiedad los materiales para transmitir la energía eléctrica. Describen el comportamiento eléctrico del metal, el cual en muchas ocasiones es más crítico que su comportamiento mecánico.

La resistencia es la que opone un material al paso de corriente a través de él por unidad de longitud y de sección. (La conductividad es la inversa de la resistividad).

El campo de aplicaciones donde se exigen propiedades magnéticas a los materiales es enorme. Desde los clásicos motores y generadores eléctricos a discos de ordenadores, cintas de audio y vídeo o cabezas de grabación y reproducción.

OBJETIVO:

Identificar las propiedades de la materia.

PROPIEDADES FÍSICAS

Se ponen de manifiesto ante estímulos como la electricidad, la luz, el calor o la aplicación de fuerzas, son de destacar las propiedades eléctricas, mecánicas, térmicas, acústicas y magnéticas.

1.1 ELÉCTRICAS:

La conductividad eléctrica es la propiedad que tienen los materiales de transmitir la electricidad

• Conductividad eléctrica

Describen el comportamiento eléctrico del metal, el cual en muchas ocasiones es más crítico que su comportamiento mecánico. Existe también el comportamiento dieléctrico, propio de los materiales que impiden el flujo de corrien te eléctrica, que va más allá de simplemente proporcionar aislamiento.

Los electrones son los portadores de carga en los materiales conductores, semiconductores y muchos de los aislantes; en los compuestos iónicos son los iones quienes transportan la mayor parte de la carga. La movilidad de los portadores depende de los enlaces atómicos, de las imperfecciones de la red, de la micro estructura y, en los compuestos iónicos, de las velocidades de difusión.

La aplicación de un campo magnético genera la formación y el movimiento de dipolos contenidos en el material. Estos dipolos son átomos o grupos de átomos que tienen carga desequilibrada. Dentro de un campo eléctrico aplicado los dipolos se alinean causando polarización. Existen cuatro mecanismos de polarización:

- Polarización electrónica. Consiste en la concentración de los electrones en el lado del núcleo más cercano al extremo positivo del campo. Esto implica una distorsión del arreglo electrónico, en la que el átomo actúa como un dipolo temporal inducido. Este efecto, que ocurre en todos los materiales es pequeño y temporal.

- Polarización iónica. Los enlaces iónicos tienden a deformarse elásticamente cuando se colocan en un campo eléctrico. En consecuencia la carga se redistribuye minúsculamente dentro del material. Los cationes y aniones se acercan o se alejan dependiendo de la dirección de campo. Estos dipolos temporalmente inducidos causan polarización y también pueden modificar las dimensiones generales del material.

- Polarización molecular. Algunos materiales contienen dipolos naturales, que, al aplicárseles un campo giran, hasta alinearse con él. En algunos materiales, como el titanato de bario, los dipolos se mantienen alineados a pesar de haberse eliminado la influencia del campo externo.

Anteriormente, al hablar de polarización iónica, mencionamos la posibilidad de que hubiera modificación de las dimensiones del material. Este efecto se conoce como electrostricción, además de darse por cambios en la longitud de los enlaces entre iones, puede ser resultado de la actuación de los átomos como partículas en forma oval en vez de esférica o por distorsión debida a la orientación de los dipolos permanentes del material

Sin embargo, existen materiales que muestran una propiedad adicional: cuando se les impone un cambio dimensional, ocurre polarización, lo que crea un voltaje o un campo. Los materiales que presentan este comportamiento son piezoeléctricos.

Cuando se encuentran entre capas de material conductor, los materiales dieléctricos que se polarizan son capaces de almacenar cargas, esta propiedad se describe mediante:

- Constante dieléctrica, que es la relación de la permisividad del material con la permisividad en el vacío.

- Resistencia dieléctrica. Es el campo dieléctrico máximo que puede mantener un material entre conductores.

La presencia de polarización en un material después de que se retira el campo eléctrico se puede explicar en función de una alineación residual de dipolos permanentes. Esto sucede de la siguiente forma: se toma un cristal cuyos dipolos se encuentran orientados de forma aleatoria, de forma que no h ay polarización neta; al aplicar un campo, los dipolos comienzan a alinearse con dicho campo; finalmente, el campo alinea todos los dipolos y se obtiene la polarización máxima o de saturación; cuando posteriormente se retira el campo, queda una polarización remanente, debida al acoplamiento de dipolos y el material ha quedado permanentemente polarizado. Los materiales que retienen una polarización neta, una vez retirado el campo se conocen como ferroeléctricos.

Para que el material dieléctrico almacene energía, se debe impedir que los portadores de carga como iones y electrones se muevan de un conductor a otro a través de él, en consecuencia,

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