Tema: Características generales de los materiales conductores

TECNOLOGIA ELÉCTRICA (Ing. José Vega)
Tema: Características generales de los materiales conductores
Introducción: Se denomina conductor a todo material que permite el paso continuo de
una corriente eléctrica, cuando está sometido a una diferencia de potencial eléctrico.
Para una diferencia de potencial determinada, cuanto mayor es la densidad de la
corriente, tanto más eficiente es el conductor.
Objetivos:
1. Analizar conceptos fundamentales de materiales electrotécnicos en electricidad
industrial.
2. Describir las propiedades generales de los materiales conductores.
3. Conocer las propiedades eléctricas de los materiales conductores.
4. Definir concepto de resistividad eléctrica.
5. Estudiar las variación de la resistencia con la temperatura
6. Definir las propiedades mecánicas de los materiales conductores
7. Enunciar las propiedades físico-químicas de los materiales conductores
Definición de material conductor: Se denomina conductor a todo material que permite
el paso continuo de una corriente eléctrica, cuando está sometido a una diferencia de
potencial eléctrico. Para una diferencia de potencial determinada, cuanto mayor es la
densidad de la corriente, tanto más eficiente es el conductor.
Virtualmente, todos los materiales en estado sólido o líquido tienen propiedades
conductoras, pero ciertos materiales son relativamente mejores desde este punto de
vista, mientras que otros están casi totalmente desprovistos de esta propiedad. Por
ejemplo, los metales son los mejores conductores, mientras que otras sustancias como
óxidos y sales metálicas, minerales, materias fibrosas, etc., tienen conductividad
relativamente baja que, no obstante, es afectada favorablemente por la absorción de la
humedad. Hay ciertos materiales poco conductores, como el carbón y determinada
aleaciones, que también tienen interés electrotécnico.
Conducción eléctrica
Se puede definir la conducción eléctrica como el movimiento de cargas eléctricas en el
espacio. La conductividad eléctrica de los materiales varía entre amplios límites: para un
material considerado buen conductor, como la plata, vale 106 siemens-cm
La conductividad eléctrica puede ser de dos clases:
a) Conducción electrónica. En este caso, los portadores de cargas son los electrones
libres. En ausencia de campo electromagnético exterior, el movimiento
electrónico es desordenado, la superposición de un campo electromagnético
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exterior provoca una orientación de los electrones hacia el polo positivo del
campo aplicado.
b) Conducción iónica. En este caso, los portadores de cargas son los átomos
ionizados, es decir, átomos a los que faltan electrones (carga positiva) o a los que
sobran electrones (carga negativa). En ausencia de campo electromagnético
exterior, el movimiento de los iones es el resultado de la agitación térmica y, por
lo tanto, entre ellos se producen choques y frenados, en movimiento
desordenados. Al aplicar un campo electromagnético exterior, el movimiento de
los iones queda orientado en el sentido de un polo, . según sea su carga. La
conductividad iónica aumenta con la temperatura ya que ésta aumenta la
movilidad de los iones; el campo electromagnético es la causa de la orientación
de los movimientos iónicos.
Naturalmente, la orientación de los movimientos, electrónicos o iónicos, serán tanto
más acusados cuando más intenso sea el campo electromagnéticos exterior aplicado.
Los movimientos electrónicos serán mucho más rápido que los iónicos, ya que el
electrón tiene una masa mucho menor que la del átomo ionizado y, por lo tanto, una
inercia que es también mucho menor.
Propiedades generales de los materiales conductores
Esta propiedad se pueden clasificar en tres grupos:
Propiedades eléctricas.
Propiedades mecánicas.
Propiedades físico-químicas.
Naturalmente, las propiedades eléctricas son las más interesantes para el
electrotécnico. Pero no deben olvidarse las restantes propiedades citadas, ya que de
nada servirá un material buen conductor de la corriente eléctrica si no pudiera resistir
los esfuerzos mecánicos sin romperse, o los calentamientos sin descomponerse.
Propiedades eléctricas de los materiales conductores
Las propiedades eléctricas que han de tenerse en cuenta para determinar la calidad de
los materiales conductores, son las siguientes:
a) Resistencia eléctrica.
b) Resistividad.
c) Conductividad.
Resistencia eléctrica de los materiales conductores
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La resistencia eléctrica R, de un material conductor constituye un índice de la oposición
que ofrece el paso de la corriente eléctrica.
Se define como la relación entre la tensión constante U, aplicada a sus extremos y la
corriente permanente I que circula por el conductor, es decir, que se trata de un
coeficiente de proporcionalidad entre ambas magnitudes, expresado por
𝑹=
𝑼
𝑰
Para un material conductor determinado, la resistencia R es, en general, independiente
de la tensión aplicada U y de la corriente I que pasa por el circuito formado con ese
conductor; es, en realidad, un parámetro que depende de la naturaleza y dimensiones
del material considerado.
En conductores de sección uniforme, relativamente
Pequeña respecto a su longitud, la resistencia es directamente proporcional a la
longitud I e inversamente proporcional a la sección s, de forma que puede expresarse
por
𝒍
𝒔
En la que 𝝆 es el coeficiente de proporcionalidad, distinto para cada material conductor
y denominado resistividad, como se verá más adelante.
𝑹=𝝆
La unidad práctica de resistencia es el ohmio (𝛀), definido como la resistencia eléctrica
de un circuito recorrido por la corriente de 1 amperio, con la diferencia de potencial de 1
voltio. Para resistencias muy pequeñas, se emplea un submúltiplo, denominado
microhmio siendo.
𝟏 𝒎𝒊𝒄𝒓𝒐𝒉𝒎𝒊𝒐 = 𝟏𝝁𝛀 = 𝟏𝟎−𝟔 𝒐𝒉𝒎𝒊𝒐𝒔
Para resistencias muy grandes, se emplea el múltiplo denominado megohmio, siendo
𝟏 𝒎𝒆𝒈𝒐𝒉𝒎𝒊𝒐 = 𝟏𝑴𝛀 = 𝟏𝟎𝟔 𝒐𝒉𝒎𝒊𝒐𝒔
La magnitud inversa de la resistencia se denomina conductancia, y está definida por
𝑰
𝑼
Siendo su unidad el siemens, o conductancia de un circuito recorrido por la corriente de
1 amperio, bajo la diferencia de potencial de 1 voltio.
En los países anglosajones, la unidad de conductancia es el mho, siendo
𝑮=
𝟏𝒎𝒉𝒐 = 𝟏 𝒔𝒊𝒆𝒎𝒆𝒏𝒔
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Resistividad eléctrica
La resistividad eléctrica o resistencia específica es la medida de la resisitencia eléctrica
de una cantidad unidad de un material dado. Si la resistividad se refiere a las unidades
de superficie y de longitud, se trata de resistividad volumétrica, que es la más utilizada
como característica típica de los materiales conductores. La expresión de la resistividad
volumétrica se deduce de la fórmula que expresa la resistencia eléctrica.
𝑹=𝝆
𝒍
𝒔
𝑹𝒔
De donde 𝝆 = 𝒍
Si R se mide en ohmios, s en milímetros cuadrados y l en metros, la resistividad queda
expresada en ohmios por milímetros cuadrado y por metro, es decir
𝛀𝑿𝒎𝒎𝟐
𝒎
Esta expresión de la resistividad volumétrica es la generalmente empleada para
conductores metálicos. Volviendo a la expresión general de la resisitencia y adoptndo
las unidades anteriores:
𝝆=
𝑹(𝛀) = 𝝆
(𝛀𝒙𝒎𝒎𝟐 ) 𝒍(𝒎)
𝒎
𝒔(𝒎𝒎𝟐 )
Se deduce que la resistividad 𝝆 𝒆𝒔 𝒊𝒈𝒖al a la resistencia en 𝛀 de un hilo de 1 m de
longitud y 1 mm2 de sección.
Para los cuerpos muy buenos conductores, de superficie bastante grande (por ejemplo,
los electrolitos), la resistencia R se mide en microhmios, s en centímetro cuadrados y l
en centímetros; en este caso, la resistividad 𝝆 𝒒𝒖𝒆𝒅𝒂 expresada en microhmios por
centímetro cuadrado por centímetro, es decir.
𝝁𝛀𝒙𝒄𝒎𝟐
𝒄𝒎
Volviendo a la expresión general de la resistencia y aplicando las correspondientes
unidades
𝝆=
𝑹(𝛀) = 𝝆
(𝝁𝛀𝑿𝒄𝒎𝟐 )
𝒍(𝒎)
𝒄𝒎
𝒔(𝒎𝒎𝟐 )
}
Resulta que, en este caso, 𝝆 es la resistencia en 𝝁𝛀 de un cubo de 1 cm de arista. En
ambas resistividades, exist la siguiente relación:
(𝛀𝐗𝟏𝟎𝟔 )(𝒎𝒎𝟐 𝑿𝟏𝟎−𝟐 )
𝝁𝛀𝐗𝐜𝐦𝟐
𝛀𝐗𝐦𝐦𝟐
𝝆(
)=𝝆
=
𝝆
(
) 𝟏𝟎𝟎
(𝒎𝑿𝟏𝟎𝟐 )
𝒄𝒎
𝒎
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Por ejemplo, la resistividad del cobre es
𝛀𝐗𝐦𝐦𝟐
𝝆 = 𝟎, 𝟎𝟏𝟕𝟐𝟒𝟏
𝒎
o también
𝝁𝛀𝐗𝐜𝐦𝟐
𝒄𝒎
Algunas veces se utiliza también la resistividad de masa referida a unidades de masa y
expresada por
𝝆 = 𝟏, 𝟕𝟐𝟒𝟏
𝑹𝒎
𝒍𝟐
𝜹=
R = Resistencia
m = masa
l = longitud
Generalmente, la resistividad de masa se expresa en ohmios por gramo y por centímetro
cuadrado, es decir
𝜹=
𝛀𝐱𝐠
𝒄𝒎𝟐
Conductividad Eléctrica
La conductividad eléctrica x es la inversa de la resistividad, definida anteriormente, y
está expresada por
𝒙=
A la unidad de resistividad
𝟏
𝒍
=
𝜹
𝑹𝒔
𝛀𝐗𝐦𝐦𝟐
𝜹=𝟏
𝒎
Corresponde como unidad de conductividad
𝒙=𝟏
𝑺𝑿𝒎
𝐦𝐦𝟐
Y es la que normalmente se emplea para esta magnitud. Para los materiales conductores
usuales, el orden de esta magnitud es de varias decenas: por ejemplo, la resistividad del
cobre a 200 C es:
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𝝆 = 𝟎, 𝟎𝟏𝟕𝟐𝟒𝟏
Y su conductividad vale
𝛀𝐗𝐦𝐦𝟐
𝒎
𝟏
𝑺𝑿𝒎
= 𝟓𝟖
𝟎, 𝟎𝟏𝟕𝟐𝟒𝟏
𝒎𝒎𝟐
A veces, resulta muy práctico escribir el valor de la resistividad como expresión inversa
de la conductividad ( por ejemplo, para el cálculo de líneas eléctricas) . Así, para el cobre
a 200 C
𝒙=
𝟏 𝛀𝐗𝐦𝐦𝟐
𝝆=
𝟓𝟖
𝒎
Variación de la resistencia con la temperatura
Según la clase de materiales empleados, la resistencia eléctrica varia de distinta forma
al aumentar la temperatura:
La resistividad del cobre, del aluminio y, en general, de casi todos los materiales
metálicos aumenta, si aumenta la temperatura.
Industrialmente, se consiguen ciertas aleaciones de cobre y níquel, algunas veces con
adición de otras sustancias (por ejemplo, manganeso), cuya resistividad es
prácticamente independiente de la temperatura (nombres comerciales de estos
materiales: constantan, advance, manganina, etc.).
El carbono, sus derivados y casi todos los materiales aislantes en estado seco, presentan
el fenómeno inverso, es decir, que su resistividad disminuye al aumentar la
temperatura.
Dada la influencia que tiene la temperatura t, sobre los valores de la resistividad y de la
conductividad, se acostumbra a hacer constar aquélla mediante un subíndice añadido al
símbolo correspondiente: así 𝝆𝟐𝟎 significa la resistividad a 200 C
Propiedades mecánicas de los materiales conductores
Además de sus propiedades eléctricas, los materiales conductores empleados en
Electrotecnia han de poseer cierto número de propiedades mecánicas, que permitan un
empleo adecuado a los fines propuestos con su utilización entre los que, a continuación,
se definen los más importantes.
Los materiales conductores están sometidos a esfuerzos mecánicos de tracción,
compresión, flexión y cortadura. Se define:
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Coeficiente de trabajo a la tracción
𝝈𝒕 =
𝑭𝒕
𝒌𝒈/𝒎𝒎𝟐
𝒔
Ft = esfuerzo o carga de tracción que el material puede resistir con seguridad, en Kg
s= sección normal a la carga, en 𝒎𝒎𝟐
Coeficiente de trabajo a la compresión
𝑭𝒆
𝒌𝒈/𝒎𝒎𝟐
𝒔
Fe = esfuerzo o carga de compresión que el material puede resistir con seguridad en kg
s = sección normal a la carga, en 𝒎𝒎𝟐
𝝈𝒕 =
Coeficiente de trabajo a la flexión
𝝈
𝑭
𝒇= 𝒕
𝒔
𝒌𝒈/𝒎𝒎𝟐
Ff = esfuerzo o carga de flexión que el material puede resistir con seguridad, en kg
s = sección normal a la carga, en 𝒎𝒎𝟐
Coeficiente de trabajo a la cortadura
𝝈𝒄𝒐 =
𝑭𝒄𝒐
𝒌𝒈/𝒎𝒎𝟐
𝒔
Fco= esfuerzo o carga de cortadura que el material puede resistir con seguridad, en kg
s = sección normal a la carga, en 𝒎𝒎𝟐
Todos los materiales se deforman en mayor o menor grado cuando se someten a estos
esfuerzos mecánicos. Estas deformaciones pueden ser elásticas y permanentes. La
deformación se llama elástica cuando el material vuelve a su forma y dimensiones
originales, una vez suprimido el esfuerzo, y permanente, en caso contrario.
El esfuerzo que produce la aparición de una deformación permanente, se denomina
limite elástico de trabajo o limite de elasticidad; por debajo de este valor, el material es
elástico y, en general, la deformación resulta proporcional al esfuerzo. El limite elástico
acostumbra a expresarse en kg/𝒎𝒎𝟐 .
Si se siguen aplicando a un material esfuerzo cada vez mayores por encima del limite
elástico, llega un momento en que el material se rompe; el esfuerzo mínimo que
produce la rotura se denomina limite de rotura o carga de rotura y se expresa también
en kg/𝒎𝒎𝟐 .
Como los materiales conductores se emplean generalmente en forma de alambres y de
cables, las deformaciones producidas en estos materiales por los esfuerzos mecánicos,
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son alargamientos y acortamientos. La ley de Hooke expresa que, por debajo del limite
elástico, hay proporcionalidades entre los alargamientos (o acortamientos), y los
esfuerzos. Cuando se somete un material a esfuerzos de tracción hasta la rotura, el
alargamiento que sufre el material se denomina alargamiento a la rotura y constituye un
índice de la ductilidad del material; está expresado por
𝒍 − 𝒍𝒂
𝒎𝒎/𝒎𝒎𝟐
𝒔
l = longitud a la que se produce la rotura, en mm
l0 = longitud inicial, en mm.
s = sección transversal, en 𝒎𝒎𝟐
∆𝒍 =
El módulo de elasticidad, llamado también módulo de Young, es la relación entre el
esfuerzo de tracción y el alargamiento producido por este esfuerzo. Es una
característica propia del material, y está expresado por
𝑴=
F = esfuerzo de tracción, en kg
s = sección transversal inicial, en 𝒎𝒎𝟐
l = longitud inicial, en mm
∆𝒍 = 𝒂𝒍𝒂𝒓𝒈𝒂𝒎𝒊𝒆𝒏𝒕𝒐, 𝒆𝒏 𝒎𝒎
𝑭𝒍
𝒌𝒈/𝒎𝒎𝟐
𝒔∆𝒍
Otra propiedad mecánica importante que debe considerarse en los materiales
conductores es la dureza definida como la resistencia que ofrece un material a ser
penetrado por otro cuerpo más duro que se obliga a penetrar en el metal de que se
trate (por una fuerza de 3000 kg para metales duros y de 500 kg para metales blandos),
en dirección normal a la superficie d ensayo. Se llama número de Brinell o coeficiente de
dureza a la relación P/s entre la carga o esfuerzo ejercido y la superficie del casquete
esférico de penetración (huella de bolita), expresada en 𝒎𝒎𝟐
También se utiliza el método de Rockwell en el que no se mide la superficie de la
huella sino la profundidad de ésta; expresada en 𝒎𝒎𝟐
Propiedades físico-químicas de los materiales conductores
Entre estas propiedades, cabe definir y aclarar los siguientes conceptos:
Peso específico y densidad. En un material cualquiera, el peso específico es el peso de la
unidad de volumen, y densidad es la masa de la unidad de volumen. Entre el peso
especifico p y la densidad 𝜹, existe la relación
𝒑 = 𝒈𝜹
Siendo g, la aceleración de la gravedad
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El peso específico y la densidad están expresados por el mismo número, pero en el caso
del peso específico nos referimos a unidades de peso y en el caso de la densidad se hace
referencia a unidades de masa. Por ejemplo, el cobre tiene un peso especifico de 8,89
gramos-peso/cm3.
El peso especifico se expresa generalmente en gramos-peso/cm3, en kilogramospeso/dm3 o en toneladas/m3; algunas veces se emplean también los kilogramospeso/m3. La densidad se expresa casi siempre en gramos-masa/cm3. Las unidades de
peso especifico y de densidad se refieren a una temperatura de 20 0 C.
Calor especifico. El calor especifico medio ( Cm) de un material, entre dos limites de
temperatura t1 y t2 es la relación que existe entre la cantidad de calor necesario Q, para
elevar la unidad de masa del cuerpo de la temperatura t 1 a la temperatura t2 y la
elevación de temperatura (t2-t1), es decir, que está definido por la expresión
𝑪𝒎 =
𝑸
𝒕𝟐 − 𝒕𝟏
El calor específico verdadero cv de un cuerpo a la temperatura t, es el limite a que tiende
el calor especifico medio Cm cuando t2 tiende a t, es decir
𝒅𝑸
𝑪𝒗 =
𝒅𝒕
Por consiguiente, puede decirse que el calor especifico verdadero de un cuerpo a t
grados C, es la cantidad de calor necesaria para calentar 1 grado, a partir de la
temperatura t, un gramo (o un kilogramo) de este cuerpo.
Si la temperatura está expresada en grados centígrados, el calor específico se expresa
en calorías-gramo o en calorías-Kilogramo.
Para los materiales conductores simples el calor especifico es constante entre limites
de temperatura, a veces muy distantes entre sí; generalmente, el calor especifico
aumenta con la temperatura. En todos estos materiales, el calor especifico es menor que
el del agua; el calor especifico del agua, entre las temperaturas de 00 C a 600 C, vale 1
caloría-gramo.
La determinación del calor especifico de las aleaciones metálicas conductoras, es muy
complicada y depende, principalmente, de la composición de estas aleaciones. Si esta
composición es conocida y, sobre todo, si se sabe la proporción entre las masas de los
diversos componentes de la aleación y la masa total de ésta, es posible determinar con
suficiente precisión el calor especifico de la aleación. En efecto, si una aleación está
constituida por un metal M1, de calor específico C1, y por un metal M2 de calor específico
C2, el calor específico de la aleación vale:
𝑪 = 𝜻 𝑪𝟏 + (𝟏 − 𝜻)𝑪𝟐
𝜻 = proporción del metal M1 en tanto por uno
Por ejemplo, sea una aleación plomo-estaño, con una proporción de plomo 𝜻 = 𝟎, 𝟔𝟒𝟓
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Calor especifico del plomo C1 = 0,0314
Calor especifico del estaño C2 = 0,0562
El calor específico de la aleación vale
𝑪 = 𝟎, 𝟔𝟒𝟓 𝑿𝟎, 𝟎𝟑𝟏𝟒 + (𝟏 − 𝟎, 𝟔𝟒𝟓)𝑿𝟎, 𝟎𝟔𝟓𝟐 = 𝟎, 𝟎𝟒𝟎𝟐
Calor y temperatura de fusión. Se denomina calor de fusión de un cuerpo, a una
temperatura t, a la cantidad de calor que ha de comunicar a la unidad de masa de este
cuerpo, supuesto en estado sólido y a dicha temperatura t, para que pase al estado
liquido a esta misma temperatura.
La temperatura t se denomina temperatura de fusión y, también, punto de fusión, y se
expresa en 𝒐𝑪 .
Conductividad térmica. Se denomina así a la facilidad que un material presenta al paso
del calor; la conductividad térmica se produce cuando todos los puntos de un material
no están a la misma temperatura; entonces, el calor se propaga de molécula a molécula,
desde los puntos más calientes a los más fríos.
Si se considera una placa de caras paralelas, de espesor finito y de dimensiones
transversales infinitas, donde cada cara se mantenga a temperatura constante, se
produce un paso de calor a través de la masa de la placa. Cuando se ha establecido el
régimen permanente, la cantidad de calor que atraviesa, durante un tiempo muy corto,
una pequeña sección paralela a las caras, depende de la temperatura de éstas últimas y
del coeficiente de conductividad térmica del material que constituye la placa.
El coeficiente de conductividad térmica es el número de calorías gramo que atraviesa
perpendicularmente, en un segundo, una superficie de un centímetro cuadrado de una
lámina que tenga un centímetro de espesor y cuyas caras se mantengan a temperaturas
que difieran entre sí, un grado C.
La conductividad térmica de un material es un índice de la mayor o menor dificultad
con que este material permitirá la transmisión del calor, generado por efecto Joule, a los
cuerpos próximos y al ambiente que le rodea. Cuando mayor sea el coeficiente de
conductividad térmica, tanto más fácilmente se evacuará el calor producido. Al clasificar
los materiales conductores por su conductividad térmica, se puede observar que esta
clasificación coincide sensiblemente con la que corresponde a la conductividad eléctrica:
es decir, que cuando mejor conductor de la corriente eléctrica es un material, tanto
mejor conductor del calor es. La relación entre la conductividad calorífica y la
conductividad eléctrica es independiente de la naturaleza del metal y aumenta
proporcionalmente a la temperatura absoluta.
Normalmente, la conductividad térmica de un material se expresa en calorías-gramo
por grado centígrado, por cm2 y por cm, es decir, calorías-gramo/C0/cm2/cm.
Coeficiente de dilatación lineal. Cuando se calienta un material solido, aumentan sus
dimensiones en todos los sentidos, aumentando, por lo tanto su superficie y su
volumen: se dice que el material se dilata.
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La dilatación lineal es el aumento de longitud en una determinada dirección. Y el
coeficiente de dilatación lineal es el aumento que experimenta la unidad de longitud de
un determinado material, al aumentar un grado centígrado su temperatura. Entre los
límites normales de empleo industrial (generalmente de o 0 C a 1000 C) puede admitirse
que este coeficiente es constante y distinto para cada material. Por consiguiente si se
llama:
𝒍𝒕𝟏 = 𝒍𝒐𝒏𝒈𝒊𝒕𝒖𝒅 𝒂 𝒍𝒂 𝒕𝒆𝒎𝒑𝒆𝒓𝒂𝒕𝒖𝒓𝒂 𝒕𝟏
𝒍𝒕𝟐 = 𝒍𝒐𝒏𝒈𝒊𝒕𝒖𝒅 𝒂 𝒍𝒂 𝒕𝒆𝒎𝒑𝒆𝒓𝒂𝒕𝒖𝒓𝒂 𝒕𝟐
𝜷 = 𝒄𝒐𝒆𝒇𝒊𝒄𝒊𝒆𝒏𝒕𝒆 𝒅𝒆 𝒅𝒊𝒍𝒂𝒕𝒂𝒄𝒊ó𝒏 𝒍𝒊𝒏𝒆𝒂𝒍
Tendremos que si se conoce previamente la longitud lt1, a cierta temperatura t1, la
longitud a la temperatura t2 será:
𝒍𝒕𝟐 = 𝒍𝒕𝟏 ⌊𝒍 + 𝜷(𝒕𝟐 − 𝒕𝟏 )⌋
En el caso en que t1= 00 C, se tiene
𝒍𝒕𝟐 = 𝒍𝒕𝟎 (𝟏 + 𝜷𝟎 𝒕𝟐 )
𝝆 = Resistividad
∆𝝆
Δ𝜌
Δ𝑡
o
t1
Temperatura
t2
t3
Fig.1. Variación lineal de la resistividad con la temperatura
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t
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Tabla 1. Características eléctricas de algunos materiales conductores
Materiales
Aluminio extrapuro (99.9 %)
Aluminio templado
Aldrey (0,987 Al; 0,05 Mg;0,05 Si;0,03 Fe
Plata
Bismuto
Cobre electrolítico
Cobre recocido normalizado
Cobre recocido industrial
Duraluminio
Estaño
Hierro dulce
Fundición de Hierro
Mercurio
Molibdeno
Níquel
Osmio
Platino
Plomo
Tántalo
Tungsteno
Zinc
Acero al cromo ( 0,13 Cr;0,002 C)
Acero al níquel (0,30 Ni;0,001 C)
Acero al silicio ( 0,04 Si)
Acero al manganeso (0,13 Mn; 0,01 C )
Bronce al aluminio ( 0,98 Cu 0,10 Al)
Bronce fosforoso (0,98 Cu; 0,02 Sn)
Bronce silicioso (0,99 Cu; 0,01 Sn)
Constantán ( 0,60 Cu;0,40 Ni )
Ferroníquel (0,74 Fe, 0,25 Ni;0,008 Cr)
Latón ( 0,60 Cu; 0,40 Zn)
Maillechort (0,60 Cu; 0,15 Ni; 0,25 Zn)
Manganina (0,84 Cu; 0,12 Mn; 0,04 Ni )
Nicrom (0,60 Cu; 0,12 Cr; 0,28 Fe)
Niquelina( 0,62 Cu; 0,18 Ni; 0,20 Zn )
Niquelina(0,55 Cu;0,25 Ni;0,20 Zn )
Platino-rodio (0,90 Pt; 0,10 Rh)
Reotán (0,53 Cu;0,25 Ni;0,17 Zn;0,05 Fe)
𝒐𝒉𝒎𝒊𝒐𝒔.𝒎𝒎𝟐
Resistividad
a la
𝒎
temperatura de ℃
0,028
0,02703
0,0325
0,015
0,11
0,0154
0,01724
0,018
0,45
0,11
0,11
0,80
0,94076
0,49
0,10
0,095
0,11
0,195
0,15
0,07
0,957
0,60
0,82
0,62
0,66
0,126
0,055
0,018
0,49
0,80
0,0815
0,30
0,42
1,37
0,33
0,45
0,27
0,535
20
20
0
0
0
0
20
20
15
0
0
0
0
0
20
0
0
20
20
0
20
20
20
20
20
0
0
18
20
15
0
18
0
0
0
0
0
Conductividad
Relativa respecto al
cobre a 20℃
0,615
0,600
0,550
1,060
0,140
1,060
1,000
0,940
0,360
0,140
0,140
0,021
0,018
0,035
0,160
0,160
0,140
0,082
0,115
0,246
0,302
0,028
0,021
0,028
0,026
0,137
0,313
0,940
0,035
0,021
0,212
0,057
0,041
0,013
0,052
0,038
0,064
0,033
Coeficiente aparente
de temperatura
𝜶
41X10-4
40X10-4
36X10-4
40X10-4
45X10-4
41X10-4
39,3X10-4
40X10-4
43X10-4
55X10-4
75X10-4
8,87X10-4
60X10-4
42X10-4
38X10-4
42X10-4
27X10-4
39X10-4
40X10-4
8X10-4
12,7X10-4
3,2X10-4
+/- 0,1X10-4
9X10-4
10X10-4
3,6X10-4
+/- 0,1X10-4
0,002X10-4
3X10-4
3X10-4
13X10-4
4X10-4
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Cuestionario.
1.
2.
3.
4.
5.
6.
Cómo se denomina a un conductor eléctrico.
Qué materiales tienen conductividad relativamente baja.
Cómo puede definirse la conducción eléctrica.
Cuál es la diferencia entre conducción electrónica y conducción iónica.
Cuáles son las propiedades generales de los materiales conductores
Por qué el coeficiente de proporcionalidad es diferente en cada conductor
eléctrico
7. Cuáles son las propiedades mecánicas de los materiales conductores
8. Cuáles son las propiedades físico-químicas de los materiales electrotécnicos
9. Cómo se comporta la conductividad del cobre al aumentar la temperatura
10. Por qué el aluminio tiene menor conductividad que el cobre.
11. Realice 5 conclusiones del material estudiado.
MATERIALES ELECTROTECNICOS. (ENCICLOPEDIA CEAC DE ELECTRICIDAD)