PROPIEDADES ELÉCTRICAS DE LOS MATERIALES ¿QUÉ ES LA ELECTRICIDAD? • La electricidad es un tipo de energía que, a diferencia de energía cinética que es aquella que se genera por el movimiento de las cosas, puede circular a través de “carreteras” como pueden ser los cables de un lado a otro y seguir manteniendo prácticamente la misma intensidad. Y como ya sabemos, cuando decimos que un material posee la propiedad de la conductividad, nos referimos a que permite que la energía eléctrica circule a través de él y al hacerlo se transfiera de un punto a otro. • Dicho esto, en función de la facilidad con la que circule la electricidad a través de un material (o un medio o un espacio) conductor se puede catalogar como buen conductor aquel que ofrece poca resistencia a la corriente; o mal conductor, aquel que sí que ofrece resistencia a la corriente. PROPIEDADES ELÉCTRICAS DE LOS MATERIALES Las Propiedades eléctricas de los materiales son las que determinan el comportamiento de un determinado material al pasar por él la corriente eléctrica. En líneas generales, la Conductividad es la propiedad que tienen los materiales para transmitir la corriente eléctrica, y la Resistividad es la resistencia que ofrecen al paso de dicha corriente. En función de sus propiedades eléctricas, los materiales pueden ser: Aislantes. Conductores. Semiconductores. AISLANTES • Los materiales aislantes son aquellos que reducen, resisten o impiden completamente el paso de alguna clase de energía como el calor o la electricidad. Sirven para proteger a los seres vivos, alimentos y otros objetos de los elementos y sus condiciones; como el revestimiento plástico de los cables y las paredes o techos de las casas. • Para que cumplan bien su función, estos materiales necesitan principalmente tener una conductividad térmica baja que les permita reducir la trasmisión de calor. Igualmente deben tener una alta resistencia a las temperaturas muy altas que los prevenga de derretirse. • El material aislante debe ser resistente al agua, a los solventes y químicos; debe ser duradero y no perder su eficiencia en el corto tiempo. Debe ser de fácil instalación, no inflamable, no absorber olores y no atraer hongos ni alimañas. CONDUCTORES • Son los que permiten fácilmente el paso de la corriente a través de ellos, por ejemplo los cables eléctricos. • ¿Qué quiere decir que un material es buen conductor de electricidad? ¿Por qué hay materiales que son mejores conductores que otros? Decir que un material es buen conductor no tiene nada que ver con que respete las normas de circulación ni nada parecido, sino que se hace referencia a una de sus propiedades: la conductividad. Según la definición del diccionario, la conductividad es la capacidad que poseen los elementos, los medios o los espacios de conducir electricidad. ¿Por qué los metales son buenos conductores? • Por el tipo de átomos que los conforman. Todos los materiales poseen en sus átomos partículas positivas llamadas protones y partículas negativas llamadas electrones que, como su nombre indica, son las que transportan la electricidad. Pues bien, todos los metales tienen una estructura atómica tan estable que cuando la electricidad contacta con dicho material los electrones fluyen sin problemas de un extremo a otro del metal. Ejemplos de materiales conductores: • Plata, Cobre, Oro, Aluminio, Hierro, Acero, Latón, Bronce, Mercurio, Grafito, Hormigón. SEMICONDUCTORES • Son los que permiten el paso de la corriente a través de ellos sólo en determinadas condiciones o por debajo de una temperatura determinada. Están constituidos por silicio o germanio, con aditivos como arsénico, aluminio, fósforo, galio, boro. Son la base de todos los componentes electrónicos. • Un semiconductor es un material aislante que, cuando se le añaden ciertas sustancias o en un determinado contexto, se vuelve conductor. Esto quiere decir que, de acuerdo a determinados factores, el semiconductor actúa a modo de aislante o como conductor • Todos los elementos químicos se califican como conductores, aislantes o semiconductores. Mientras que los conductores tienen baja resistencia a la circulación de la corriente eléctrica y los aislantes, alta, los semiconductores se ubican entre ambos ya que permiten el paso de la corriente sólo en ciertos casos. La temperatura, la presión, la radiación y los campos magnéticos pueden hacer que un semiconductor actúe como conductor o como aislante según el contexto. EJEMPLOS DE SEMICONDUCTORES: • Cadmio: Metal. • Boro: Metaloide • Aluminio: Metal • Galio: Metal • Indio: Metal • Germanio: Metaloide • Silicio: Metaloide • Fósforo: No metal • Arsénico: Metaloide • Antimonio: Metaloide • Azufre: No metal • Selenio: No metal • Telurio: Metaloide Los metales son buenos conductores eléctricos en general, ya que su estructura interna es ordenada y los electrones no se encuentran sujetos a un átomo determinado. Sin embargo la madera o los materiales cerámicos son malos conductores eléctricos, es decir, tienen altas resistividades. Esto es debido a que los electrones de sus átomos no tienen apenas movilidad. Las propiedades eléctricas de un material condicionan en muchos casos su destino. Existen varias propiedades a determinar el carácter y comportamiento eléctrico de los materiales metálicos, cerámicos y polímeros, pero las principales son la conductividad y di electricidad; superconductividad; y, polarización y piezoelectricidad. El comportamiento de un material se ve manifestado primordialmente por su facultad de conducir señales, pulsos, o corrientes eléctricas a través de sus electrones, este comportamiento es lo que designa si se pueden considerar o no materiales conductores.
