preinforme propiedades termo electricas

PROPIEDADES TERMOELÉCTRICAS

EJERCICIO 5


Objetivos:
El alumno:
1. Conocerá y aplicará los principios termoeléctricos.
2. Construirá un termopar.
3. Determinará la relación temperatura-milivoltaje para un par metálico.

Tiempo de Realización del ejercicio: 2 Horas (1 sesión).

Equipo, material y reactivos:

• Registrador de temperaturas
• Multímetro
• Mechero
• Puntas caimán• Alambre de cobre
• Alambre de acero
• Termopar chromel alumel

Desarrollo Experimental:

1. Para cada uno de los alambres proporcionados:
• Medir el voltaje entre los dos extremos (a temperatura ambiente)
• Calentar uno de los extremos del alambre.
• Colocar en los dos extremos las puntas caimán de un multímetro
• Medir el voltaje entre los dos extremos.
• Registrar el milivoltaje.2. Unir un extremo del alambre de cobre con un extremo del alambre de acero (junta caliente).
3. Calentar la unión
4. Colocar en los extremos libres las puntas caimán de un multímetro.
5. Medir y registrar el milivoltaje.

Para el termopar chromel-alumel:

6. Conectar la unión fría de un termopar chromel-alumel al adquisidor de datos
7. Introducir la unión caliente del termopar en el bañode plomo y registrar los cambio de temperatura y cambios con respecto al tiempo.


Marco teórico.
En muchas aplicaciones, el comportamiento eléctrico del material es mas critico que el comportamiento mecánico, el alambre metálico usado para conducir corriente a grandes distancias debe tener una alta conductividad eléctrica de modo que se pierda poca energía por calentamiento del alambre, losaislantes cerámicos deben impedir que se que se establezcan arcos eléctricos entre los conductores, los dispositivos semi conductores utilizados para convertir la energía eléctrica deben ser tan eficientes como sea posible para que las celdas solares sean una fuente alternativa de energía.
Los materiales dieléctricos se usan en los capacitores que almacenan carga eléctrica y en los transductoresque convierten las señales eléctricas en acústicas y viceversa.
Para seleccionar y utilizar los materiales en aplicaciones eléctricas y electrónicas se debe entender como se producen y controlan las propiedades tales como la conductividad eléctrica y el comportamiento di eléctrico. Se debe observar también que el comportamiento eléctrico se encuentra influido por la estructura del material, porsu procesamiento y por el medio ambiente al que se encuentra expuesto.

Control de la conductividad en un metal.
Cuando se eleva la temperatura de un metal, la energía térmica provoca la vibración de los átomos, en cualquier instante el átomo puede no estar en su posición de equilibrio y por ello interactúa con los electrones, debido a que la movilidad de los electrones es reducida, laresistividad se incrementa, el cambio de la resistividad con la temperatura puede estimarse la ecuación designada.
La relación entre la resistividad y la temperatura es lineal en un gran intervalo de temperaturas.

Efecto de los efectos de red. Las imperfecciones reticulares dispersan a los electrones y reducen la movilidad y la conductividad del metal. Las vacantes las dislocaciones y los defectossuperficiales se comportan de modo similar. Cada efecto contribuye a incrementar la resistividad del metal.

Efecto del procesamiento y del endurecimiento. Los mecanismos de endurecimiento y las técnicas de procesamiento de los metales afectan las propiedades de un metal de modos diferentes.
Debido a la distribución aleatoria de los átomos intersticiales o sustituciones, el endurecimiento por lasolución solida es una manera eficaz de obtener alta resistencia mecánica el intenso efecto del elemento de aleación sobre la conductividad en las aleaciones cobre-níquel.
El endurecimiento por deformación y el control del tamaño de grano tiene un menor efecto en la conductividad, puesto que la dislocaciones y los limites de grano están mas apartados de que los átomos de la solución solida,...