Instituto Tecnológico de Tijuana. Subdirección Académica. Departamento de Sistemas Computacionales.   Enero-Junio 2012. Principios Eléctricos y Aplicación Digital. 6SC5C. Tipos de Materiales. Unidad 1. Chacón Ventura Abel. Flores Lomeli Laura Lorena. N° control: 10210464 González Cruz Amy de los Ángeles. N° control: 10210537 Olivares Martinez Jose Francisco Lic. Jorge Carlos Rios. Tijuana Baja California 02 de Febrero del 2012.   Hora: 14:00-15:00. Aula: 303.

 

Tipos de Materiales

Los materiales conductores 

Pueden clasificarse en dos grupos: Materiales de alta conductividad(baja resistividad), y Materiales de alta resistividad (baja conductividad).

Materiales Conductores de Alta Conductividad

Los materiales de alta conductividad mas típicos son: la plata (ρ=0,016), cobre (ρ=0,0172 a 0,0175) y el aluminio (ρ=0,026 a 0,028).

Materiales Conductores de Alta Conductividad

La plata es un material muy maleable y dúctil, que puede soldarse a sí misma por martilleo (batido), a una temperatura inferior a la de fusión (temperatura de fusión: 960ºC); su dureza no es muy elevada, y se haya comprendida entre la del oro y el cobre.Como material conductor se emplea: en fusibles (para cortocircuitos eléctricos),

Materiales Conductores de Alta Conductividad

El cobre es un metal altamente maleable y dúctil, que puede ser fundido, forjado, laminado, estirado y trabajado. El trabajo mecánico lo endurece, pero el recocido lo devuelve a su estado dulce. Tiene una elevada resistencia a la tracción, una gran estabilidad a la corrosión, y es fácil de estañar y de soldar.

Materiales Conductores de Alta Conductividad

El bronce suele usarse como conductor eléctrico, pese a que su conductividad eléctrica es inferior a la del cobre. Los bronces modernos, son frecuentemente aleaciones ternarias o cuaternarias (otros elementos componentes de la aleación suelen ser: el fósforo, el silicio, el magnesio, el berilio, el cadmio, etc.); 

Materiales Conductores de Alta Conductividad

El aluminio ocupa el tercer lugar por sus conductividad, después de la plata y el cobre. La conductividad del aluminio es sólo un 63% de la conductividad del cobre, pero a igualdad de longitud y peso tiene el doble de conductancia.

Materiales Conductores de Alta Resistividad

Este grupo está compuesto

de aleaciones de alta resistividad. Estas aleaciones tienen composiciones muy variadas y se encuentran en el mercado bajo distintas denominaciones. Los principales elementos empleados en estas aleaciones son: cobre, cromo, hierro, níquel, manganeso, aluminio, zinc, silicio, etc.

Materiales Conductores de Alta Resistividad

Aleaciones de cobre y níquel

Son aleaciones que poseen coeficientes de resistividad relativamente bajos respecto a otras aleaciones. Una aleación de este tipo constan del (60%cobre – 40%níquel).

Materiales Conductores de Alta Resistividad

Aleaciones de níquel y cromo Son aleaciones que poseen

coeficientes de resistividad más elevados 

Las aleaciones níquel—cromo se encuentran en el mercado con distintas denominaciones comerciales

Característica y clasificación de las aleaciones de alta resistividad

En general, las características mas importantes a tener en cuenta en las aleaciones de alta resistividad son:

· Alta resistividad.· Bajo coeficiente térmico de resistividad.· Resistencia a la corrosión.· Constancia en el tiempo.· Pequeña fuerza termoelectromotriz con respecto al cobre.· Alto punto de fusión.· Ductibilidad, maleabilidad y soldabilidad.

Las aleaciones de alta resistividad suelen agruparse en tres clases

Clase A: Aleaciones para resistores de precisión (cajas de resistencia, resistores patrones, etc.).Clase B :  Aleaciones para resistores comunes (resistores y reóstatos).Clase C :  Aleaciones para elementos electrotérmicos (hornos, etc.).

Materiales semiconductores

Los semiconductores son materiales cuya conductancia eléctrica puede ser controlada de forma permanente o dinámica variando su estado desde conductor a aislante.

Debido a su uso en dispositivos tales como los transistores (y por tanto en computadoras) y en los laseres.

Incremento de la conductividad en un elemento semiconductor La mayor o menor conductividad eléctrica

que pueden presentar los materiales semiconductores depende en gran medida de su temperatura interna. En el caso de los metales, a medida que la temperatura aumenta, la resistencia al paso de la corriente también aumenta, disminuyendo la conductividad. Todo lo contrario ocurre con los elementos semiconductores, pues mientras su temperatura aumenta, la conductividad también aumenta. 

La conductividad de un elemento semiconductor se puede variar aplicando uno de los siguientes métodos:

Elevación de su temperatura

Introducción de impurezas (dopaje) dentro de su estructura cristalina

Incrementando la iluminación.