Conductividad, Resistividad, Resistencia Electrica, Conductancia, Unidades de Medida y Modelo Matematico

La conductividad eléctrica: es la capacidad de un cuerpo o medio para conducir la corriente eléctrica, es decir, para permitir el paso a través de él de partículas cargadas, bien sean los electrones, los transportadores de carga en conductores metálicos o semimetálicos

Valores de conductividad de algunas muestras típicas

Conductividad = Conductancia de la muestra * k k: Constante de la celda d: distancia de la separación de los electrodos A: Area de los electrodos Así, un electrodo de 1 cm de separación y con area de 1 cm , tendrá una k = 1

Resistividad: Es el grado de dificultad que encuentran los electrones en sus desplazamientos. Se designa por la letra griega rho minúscula (ρ) y se mide en ohms por metro (Ω·m, a veces también en Ω·mm²/m).

Su valor describe el comportamiento de un material frente al paso de corriente eléctrica, por lo que da una idea de lo buen o mal conductor que es. Un valor alto de resistividad indica que el material es mal conductor mientras que uno bajo indicará que es un buen conductor. Es la inversa de la conductividad:

Resistividad de algunas sustancias a 20 ºC

La resistencia eléctrica de un objeto es una medida de su oposición al paso de corriente; Su valor viene dado en ohmios, se designa con la letra griega omega mayúscula (Ω), y se mide con el Ohmímetro.

Esta definición es válida para la corriente continua y para la corriente alterna cuando se trate de elementos resistivos puros, esto es, sin componente inductiva ni capacitiva
Circuito con resistencia

Se denomina conductancia eléctrica (G) de un conductor, a la inversa de la oposición que dicho conductor presenta al movimiento de los electrones en su cuerpo, es decir que la conductancia es la propiedad inversa de la resistencia eléctrica.

La unidad de medida de la conductancia en el Sistema internacional de unidades es el Siemens.

un Modelo matemático es uno de los tipos de modelos científicos, que emplea algún tipo de formulismo matemático para expresar relaciones, proposiciones sustantivas de hechos, variables, parámetros, entidades y relaciones entre variables y/o entidades u operaciones

El Sistema Internacional de Unidades (SI) define ´unidades básicas' o unidades físicas fundamentales, las cuales son descritas por una definición operacional y son independientes desde el punto de vista dimensional.

LA MATERIA

Es algo que posee masa y volumen (ocupa un espacio); y esta formada de atomos y moleculas.

Estructura de la materia

molécula
Partícula formada por una agrupación ordenada y definida de átomos, que constituye la menor porción de un compuesto químico que puede existir en libertad.

Las moléculas se pueden clasificar en:

Moléculas discretas, constituídas por un número bien definido de átomos, sean estos del mismo elemento (moléculas homonucleares, como el dinitrógeno o el fullereno) o de elementos distintos (moléculas heteronucleares, como el agua).

Molécula de dinitrógeno, el gas que es el componente mayoritario del aire

Molécula de fullereno, tercera forma estable del carbono tras el diamante y el grafito

Molécula de agua, "disolvente universal", de importancia fundamental en innumerables procesos bioquímicos e industriales

Macromoléculas o polímeros: constituídas por la repetición de una unidad comparativamente simple -o un conjunto limitado de dichas unidades- y que alcanzan pesos moleculares relativamente altos.

Representación de un fragmento de ADN, un polímero de importancia fundamental en la genética

Enlace peptídico que une los péptidos para formar proteínas

átomo :

El átomo es la menor fracción en que puede dividirse un elemento simple sin que pierda sus propiedades químicas y pudiendo ser objeto de una reacción química. Está formado por un conjunto de nucleones (protones y neutrones), situados en el núcleo, y a cuyo alrededor gira, en distintos orbitales, un número de electrones igual al de protones


electron:
Un electrón es una partícula subatómica de carga negativa. Puede ser libre (no conectado a un átomo, o conexionado al núcleo de un átomo


Proton:
es una partícula subatómica con una carga eléctrica elemental positiva y una masa 1.836 veces superior a la de un electrón. En un átomo, el número de protones en el núcleo determina las propiedades químicas del átomo y qué elemento químico es.


neutrón:
El Neutrón es una partícula eléctricamente neutra, de masa 1.838,4 veces mayor que la del electrón y 1,00014 veces la del protón; juntamente con los protones, los neutrones son los constitutivos fundamentales del núcleo atómico y se les considera como dos formas de una misma partícula: el nucleón.

CONDUCTORES:

Esquema de la estructura interna de un material conductor

Son materiales que conducen la corriente eléctrica con facilidad. Generalmente son metales (cobre, aluminio...). Los metales son materiales sólidos constituidos por un bloque interior muy compacto, formado por núcleos atómicos, rodeados por una especie de «nube» de electrones. Los electrones que configuran esta nube se encuentran desligados de sus átomos, es decir, se trata de electrones « libres » que pueden moverse fácilmente.Esta facilidad de movimiento es la razón por la que los metales son buenos conductores de la corriente eléctrica, pues los electrones se pueden desplazar fácilmente a través de ellos

En este video se muestra como los metales facilitan el paso de corriente y propiedades para hacerlo posible: http://youtu.be/l7I9TiCFP-Y

AISLANTES

Esquema de un material aislante

Son materiales que no conducen la corriente eléctrica, es decir, no permiten que los electrones se desplacen a través de ellos. Esto se debe a que en estos materiales todos los electrones se encuentran fuertemente ligados a sus átomos respectivos, ya que forman parte de los enlaces atómicos que configuran su estructura interna. En consecuencia, los electrones no se pueden mover, es decir, no existen electrones libres, y esto impide que pueda pasar la corriente eléctrica a través del material aislante.

SEMICONDUCTORES

esquema de un material semiconductorSon materiales que presentan unas características intermedias entre los conductores y los aislantes. En condiciones normales son aislantes y no dejan pasar la corriente eléctrica, pero bajo ciertas circunstancias, si reciben energía externa, pueden pasar a ser conductores. Los materiales semiconductores pueden ser intrínsecos o extrínsecos

Semiconductores intrínsecos: Los principales materiales que presentan propiedades semiconductoras son elementos simples, como el silicio (Si) y el germanio (Ge).Estos elementos son tetravalentes, es decir, tienen cuatro electrones de valencia, y forman enlaces covalentes en los que comparten estos electrones con los átomos vecinos. El enlace covalente mantiene «anclados» a los electrones e impide su desplazamiento, por lo que da lugar a materiales que no pueden conducir la corriente eléctrica.

Semiconductores extrínsecos
Los semiconductores intrínsecos presentan una conductividad muy baja, por lo que se han buscado métodos para aumentar su valor. Esto ha dado lugar al desarrollo de los semiconductores extrínsecos.También podemos conseguir que un material semiconductor se convierta en conductor aportándole las cargas eléctricas necesarias para que pueda conducir la corriente eléctrica. Esto se logra introduciendo impurezas en el material, mediante un proceso denominado dopado, y en este caso hablamos de conducción extrínseca.

En este video se emplea las caracteristicas y tipos de los materiales semiconductores para complementar la anterior informacion: http://youtu.be/IMiuD-PNIts?hd=1

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