Propiedades eléctricas de los metales

[pic 1][pic 2]INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL

ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERÍA MECÁNICA Y ELÉCTRICA

UNIDAD CULHUACAN

Practica 4

“propiedades eléctricas de los metales”

Profesora:

Gómez Vázquez Rosa María

Integrantes del equipo:

• Ochoa Meza Ram Lo Guillermo
• De La Peña Castillo Carlos
• Madrigal Lara Daniel
• Martínez Sánchez Erick Fernando

Grupo:

1EX36

Fecha de inicio del experimento: 13/10/2015

Fecha de conclusión del experimento: 20/10/2015

Objetivos

Que el alumno:

• Observe cualitativamente la conductividad de algunos materiales y posteriormente determínela cuantitativamente.
• Clasifique los materiales empleados en la práctica como conductores y aislantes, basándose en las características que presentan.
• Relacione las propiedades eléctricas de los materiales empleados como conductores y aislantes en función del tipo de enlace químico que presentan.

Generalidades

Conductores de la corriente eléctrica

La corriente eléctrica representa movimiento de carga y esta se puede conducir a través de materiales, eléctricos puros (sales fundidas) o disoluciones que contengan electrolitos.

Los electrolitos son sustancias que cuando se disuelven en agua conducen la electricidad  porque se disocian en iones. Los electrolitos se clasifican en débiles y en fuertes; cuando se disocian completamente se conoce como electrolitos fuertes y cuando se disocian parcialmente son débiles. El agua pura (no confundir con purificada) esta disociada muy poco, por lo que sus iones no son suficientes para percibir su conductividad. Sin embargo, cuando se agregan electrolitos en ella, estos contribuyen al aumento de iones y son los responsables de su conductividad.

Un conductor metálico es un material a través del cual los electrones fluyen fácilmente. En estos materiales, los electrones de valencia, aquellos localizados en el último nivel energético, pueden separarse sin dificultad de los átomos padres, al aplicar una diferencia de potencial. Dicho de otra manera, un conductor es un material que tiene electrones libres.

La plata, el cobre y el aluminio son tres buenos conductores eléctricos. De hecho, los metales por lo general son buenos conductores eléctricos, ciertos gases bajo condiciones especiales, pueden usarse también como conductores. Por ejemplo: el gas neón, el argón, el vapor de mercurio y el vapor de sodio se usan en las lámparas.

Los electrones individuales fluyen a través de un conductor a una velocidad relativamente baja por lo general a 25.4 mm por segundo. Sin embargo un impulso eléctrico o fuerza, viaja por un conductor a la velocidad de la luz a 300,000 Km por segundo. Esto significa que después de haber aplicado a un circuito, el voltaje produce un flujo de electrones libres a través de todos los puntos de ese circuito a la velocidad de la luz.

Materiales y aislantes de la corriente eléctrica

El aislamiento eléctrico se produce cuando se cubre un elemento de dos instalación eléctrica con un material que no es conductor de la electricidad, es decir, un material que resiste el paso de la corriente a través del elemento que alberga y lo mantiene en su desplazamiento a lo largo del semiconductor. Dicho material se denomina aislante eléctrico.

La diferencia de los distintos materiales es que los aislantes son materiales que presentan gran resistencia a que las cargas que lo forman se desplacen y los conductores tienen cargas libres y que pueden moverse con facilidad.

Materiales semiconductores

Un material semiconductor es aquel que en su estado puro y a temperatura ambiente normal, no es ni buen conductor ni buen aislador, este tipo de materiales semiconductores  puros rara vez se emplean en la electrónica, más bien se añaden pequeñas cantidades de otras sustancias por medio de un proceso llamado impurificación o dopado. Los elementos como el germanio y silicio son los materiales semiconductores más empleados.

Los átomos de germanio y silicio tienen cuatro electrones de valencia, los del nivel superior. En estos materiales los átomos están ordenados en una estructura de red cristalina. Cada átomo comparte sus electrones de valencia con los átomos vecinos, de esta manera se forman los llamados enlaces de par electrónicos o covalente entre los átomos.

Materiales semiconductores: tipo n.

El arsénico es un elemento que se adiciona al silicio en el proceso de dopacion con lo cual un material semiconductor puro se impurifica o contamina a menudo para generar las propiedades de semiconductor. El arsénico tiene cinco electrones de valencia, de ellos intervienen en los enlaces de par electrónico con los electrones de valencia de atomos de silicio. Por consiguiente un electron de cada atomo de arsénico queda sin pareja y se convierte en un electron libre. Puesto quee semiconductor contiene electrones o partículas cargadas negativamente en exceso se le llama material tipo n.

Materiales semiconductores: tipo p.

El silicio puro con frecuenci se dopa con elementos como el indio que tiene tres electrones de valencia.

 en este caso los electrones de valencia de cada atomo de indio forman enlaces de par electronco con los electrones de valencia de los tres atomos de silicio. Esto deja a un electron de valencia de un atomo de silicio cercano sin enlace de par electrónico y como resultado falta un electron en la red cristalina del silicio ¿. Dicha falta se denomina hueco.

Un hueco representa la falta de un electron puede considerarce como un portador de corriente de carga positiva.

La unión de semiconductores tipo n y p se utilizan en diolos y transitores dde estado solido.

Material y equipo

 1 medidor de conductividad digital

12 vasos de precipitados de entre 100 ml y 150 ml

1 pipeta

1vaso de precipitado de 500ml

1 superficie aisalnte

1 medidor de conductividad digital

1 multímetro

Descripción de reactivos

Disolventes organicos

Agua destilada

Disoluciones 0.1 M: sacarosa, cloruro de litio, nitrato de cobre, acido sulfúrico, cloruro de aluminio, cloruro de potasio, sulfato de cobre, cloruro de calcio, cloruro de sodio, cloruro de niquel.

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