materiales

OTRAS PROPIEDADES:
TÉRMICAS, ELÉCTRICAS,
DIELÉCTRICAS, AISLANTES Y
MAGNÉTICAS DE LOS MATERIALES

El comportamiento físico de los materiales se encuentra descrito por
una gran variedad de propiedades eléctricas, magnéticas, ópticas y
térmicas, que vienen determinadas, entre otras, por su estructura y
ordenamiento atómico y la estructura cristalina.
Estas propiedades físicas pueden sermodificadas cambiando el
ordenamiento a corto y medio alcance de los átomos, introduciendo
imperfecciones en la estructura atómica, variando el tamaño de grano,
modificando la microestructura, etc; y por ello son también función
del proceso de fabricación y de su composición, que pueden ser
modificados para alcanzar unas determinadas propiedades físicas
finales.

PROPIEDADES TÉRMICASCuando un sólido se calienta absorbe calor, lo
transmite y se dilata.

- El primer efecto “absorbe calor” se describe como la capacidad
calorífica C, o energía necesaria para elevar la temperatura de un
mol del sólido un grado Kelvin a presión constante.

- El segundo efecto “transmite calor”, se define como la
conductividad térmica o la energía que fluye por segundo de una
cara a otra de uncubo de 1 cm de lado con una diferencia de
temperatura de 1 K entre las caras.

- El tercer efecto “se dilata” es el cambio por unidad de
longitud por grado kelvin conocido como expansión térmica debido
a que, al ganar energía térmica, el átomo empieza a vibrar y se
comporta como si tuviera un mayor diámetro atómico, variando la
distancia promedio entre los átomos provocando un aumento enlas
dimensiones del material.

PROPIEDADES ÓPTICAS
Los materiales pueden responder ante la interacción de los fotones
de luz de diversas formas: absorbiendo la misma, transmitiéndola,
reflejándola o refractándola.

Nota: Así mismo, determinados materiales pueden emitir ondas dentro del espectro
de luz de forma continua (lámparas de wolframio), o de una determinada longitud de
onda(lámpara de sodio), o presentar fenómenos de luminiscencia, fosforescencia o
fluorescencia.

PROPIEDADES ELÉCTRICAS
Conductividad eléctrica
En los materiales y dispositivos conductores, la propiedad esencial para
su diseño es la resistividad, o su inversa, la conductividad, aunque no deben
de olvidarse otro tipo de propiedades físicas, químicas o mecánicas que si se olvidasen en el
diseñopueden limitar la puesta en servicio del material diseñado.

Ley Ohm
U=I.R

El concepto opuesto al de Resistencia Eléctrica, es decir la aptitud o
facilidad para el paso de corriente por un material, es la Conductancia
eléctrica que se suele representar por el símbolo Λ.

Nota 1: habrá materiales con mejor o peor conductividad, e incluso para el mismo
material, diseños más o menos apropiadospara la conducción.

Nota 2: Al ingeniero le interesa utilizar unas magnitudes físicas indicadoras de
estas propiedades y comportamientos de manera que le permitan diseñar y calcular
elementos o componentes con su apropiado valor de resistencia eléctrica. Estos
indicadores son la resistividad y su inversa, la conductividad eléctrica.

Resistividad como la resistencia que opone un materialal paso de corriente a través de él por
unidad de longitud y de sección. (La conductividad es la inversa de la resistividad)

1

S0
ρ = = R.
σ
L0
- ρ es la resistividad medida en Ωcm
- σ es la conductividad medida en (Ωcm)-1
- R es la resistencia en Ω
- S0 es la superficie en cm2
- L0 es la longitud en cm

Nota 1: Por convenio internacional, también se expresa la conductividad entérminos porcentuales, de manera que se toma como patrón con una conductividad
del 100% IACS, al cobre recocido cuya resistividad es de 1,724 µΩcm a la
temperatura de 20ºC.

Nota 2: Para la determinación de la resistividad existen diferentes métodos de
ensayo que tienen por objeto determinar la resistencia eléctrica del material y a partir
de ella y conocida la geometría del mismo...