tarea1-fisica

7/26/2019 tarea1-fisica

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Universidad Centroamericana Jos Simen Caas Antiguo Cuscatln, El Salvador

Facultad de Ingeniera y ArquitecturaDepartamento de Ciencias nergticas y Fludicas

Fsica III!area de investigacin

Ing" Carlos #ario Flores

Jes$s %odrigo Andrade &lanco 00351114ri'a (uadalupe (utirre) #artne) 00352914Josu Ale*ander (me) C+acn 00012213

Domingo ,- de A.ril de /-,0


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Ciertos materiales permiten que las cargas elctricas se muevan con facilidadde una regin del material a la otra, mientras que otros no lo hacen. A estosmateriales se les conoce como conductores de electricidad y aislantesrespectivamente. (Young & Freedman, !!"#$ero en algunas condiciones alcam%iar algunas propiedades de los materiales estos pueden pasar deconductores a aislantes o viceversa. ste es el caso para los siguientesmateriales'

Vidrio

Con respecto a las propiedades elctricas, la conductividad de un vidriodepende de su composicin, de su temperatura y de las condicionesatmosfricas que rodean al material. A %a as temperaturas los vidriosmulticomponentes son aislantes.

A temperaturas de ) a *, !!+C la resistividad, o resistencia a conducir laelectricidad, es varia%le. a resistividad del vidrio disminuye r-pidamente amedida que aumenta la temperatura, y por consiguiente se dice que es unsemiconductor. a conduccin en este caso no se de%e a que los electrones semuevan, sino a iones que emigran a travs de la red v trea.

n la /gura * se o%serva que al aumentar la temperatura aumenta laconductividad elctrica, y a pesar de que es seme ante el comportamiento delos vidrios que aparecen en la /gura, se puede ver que los que contienen %ario(0# y plomo ()# necesitan una temperatura mayor, de 00 y 01+Crespectivamente, para comportarse como conductores. ( ope2 & 3artine2,*"")#

Figura *. Cam%io de la conductividad elctrica con la temperatura en varios vidrios.


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Agua

$uesto que el agua destilada es puri/cada y no contiene impure2as, es incapa2de conducir la electricidad. as molculas de agua por cuenta propia no tienenninguna carga y como resultado puede no intercam%ian electrones. 4in elintercam%io de electrones, la electricidad es incapa2 de via ar a travs del aguadestilado.$ero si al agua le agregamos sal, este se considera un %uen conductor deelectricidad, porque l contiene iones. l agua del grifo, aunque no leagreguemos sal, tam%in puede conducir la electricidad, porque no es puro, yaque a menudo contiene tra2as de minerales como el calcio, Ca 5 , y magnesio,3g 5 y puede ayudar a conducir la electricidad. (Cru2, !*6#

$ara pasar de agua como conductor a aislante se puede pasar por un procesode osmosis inversa en el que el agua se fuer2a a travs de mem%ranas semi7impermea%les de ando las impure2as atr-s. ste proceso es capa2 de removerhasta un ) a ""8 de 9:4, dando lugar a agua pura o ultra pura. ( enntech#

Figura . Conductividad elctrica del agua

Plsticol pl-stico es un material altamente aislante, muy utili2ado en la industria por

e emplo como aislante alrededor de los alam%res de co%re que son materialeselctricos. 4in em%argo, los pl-sticos luego de ciertos procesos, puede llegar aser elctricamente conductor.

l pl-stico es un pol mero, es decir es un compuesto que tiene largas cadenasde hidrocar%uros en su estructura molecular. $ara que un pol mero sea


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conductor de%e presentar slo enlaces simples o do%les entre los -tomos decar%ono de su estructura. (;eeger, 3acdiarmid, & 4hirangenieria$lastica, !!!#

Figura 6. nlace do%le y simple entre -tomos de car%ono en una molcula.

Adem-s, el pol mero de%e ser sometido a un proceso de ?dopa e@. ste proceso

consiste en ?quitar@ o ?introducir@ electrones para que los electrones uyanpor el pol mero. Bisten dos maneras para dopar a un pol mero'

:opa e u mico' 3ediante la adicin de un reactivo qu mico que oBida oreduce el sistema, lo que hace que uyan los electrones de la %anda devalencia a la %anda de conduccin, haciendo que el pol mero sea m-sconductor.

:opa e lectroqu mico' 4e recu%re un electrodo con un pol mero y sonintroducidos en una solucin electrol tica en la cual el pol mero no sedisuelve. a oBidacin ocurre mediante una corriente elctrica. stoprovoca un movimiento de iones y electrones generando as , un eBcesoo defecto de electrones en la %anda de conduccin de un pol mero. D E

Figura 0. :opa e lectroqu mico del polipirrol.


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os pl-sticos conductores tienen aplicaciones industriales tales como'sustancias antiest-ticas para la pel cula fotogr-/ca, %linda es para la pantalladel ordenador contra la radiacin electromagntica y para clulas solares.(;eeger, $olimeros conductores#

Germanio

l germanio tiene una estructura como la del diamante (Figura )#. Cada -tomoest- rodeado por otros cuatro -tomos, los -tomos forman una red cristalina. nlas capas eBteriores del germanio hay 0 electrones que reali2an la uninqu mica entre los -tomos, dichos electrones se denominan como electrones devalencia, a %a a temperaturas un electrn de valencia no puede a%andonar suposicin en la red cristalina, por lo tanto, a %a as temperaturas el material noes conductor. D E

Figura ). Ged cristalina del germanio.n consecuencia, cerca del cero a%soluto el germanio tiene todos sus

electrones con %a a energ a dentro de las %andas de valencia y se transformaen un aislador a%soluto. n cam%io a temperatura am%iente algunos de loselectrones toman la energ a necesaria para pasar a la %anda de conduccin yel germanio se comporta como un semiconductor (Figura H#. D1E A latemperatura am%iente, los -tomos semiconductores se encuentran enmovimiento en la red cristalina, oscilando alrededor de su posicin centralr-pidamente, con ello, algunos electrones de valencia se mueven li%rementeen la red cristalina ale -ndose de sus -tomosI los electrones que se puedenmover li%remente dentro de la red cristalina se les denominan ?electronesconductores@. Cuando el electrn de a su posicin, al momento en el que semueve li%remente, este de a un hueco, el cual, tam%in ayuda en laconduccin, los huecos parecen que se mueven por todo el cristal de%ido a quecada ve2 un electrn ocupa el hueco anterior surge un nuevo hueco en elcristal, repitiendo una y otra ve2 dicho procedimiento (Figura #. D"E


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Figura H. 9ransicin del germanio de temperaturas %a as a temperatura am%iente.

Figura . Conduccin por huecos.

Ji%liograf aCru2, K. ( ! de 4eptiem%re de !*6#. Ciencias y Tecnologia . Gecuperado el " de

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;eeger, 3acdiarmid, & 4hira


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