Propiedades De Los Materiales

PROPIEDADES DE LOS MATERIALES Y SUS APLICACIONES

PROPIEDADES ELECTRICAS Y MAGNETICAS
PROPIEDADES ELECTRICAS DE LOS MATERIALES

• CONDUCTORES: Son aquellos con gran número de electrones en la Banda de Conducción, es decir, con gran facilidad para conducir la electricidad (gran conductividad). Todos los metales son conductores, unos mejoresque otros.
• SEMICONDUCTORES: Son materiales poco conductores, pero sus electrones pueden saltar fácilmente de la Banda de Valencia a la de Conducción, si se les comunica energía exterior. Algunos ejemplos son: el Silicio, el Germanio, el Arseniuro de Galio; principalmente cerámicos.
• AISLANTES O DIELECTRICOS: Son aquellos cuyos electrones están fuertemente ligados al núcleo y por tanto, sonincapaces de desplazarse por el interior y, consecuentemente, conducir. Buenos aislantes son por ejemplo: la mica, la porcelana, el poliéster; en lo que integran una gran cantidad de materiales cerámicos y materiales polímeros.
Propiedades eléctricas: Describen el comportamiento eléctrico del metal, el cual en muchas ocasiones es más crítico que su comportamiento mecánico. Existe también elcomportamiento dieléctrico, propio de los materiales que impiden el flujo de corriente eléctrica, que va más allá de simplemente proporcionar aislamiento.
Los electrones son los portadores de carga en los materiales conductores, semiconductores y muchos de los aislantes; en los compuestos iónicos son los iones quienes transportan la mayor parte de la carga. La movilidad de los portadores depende de losenlaces atómicos, de las imperfecciones de la red, de la microestructura y, en los compuestos iónicos, de las velocidades de difusión.
La aplicación de un campo magnético genera la formación y el movimiento de dipolos contenidos en el material. Estos dipolos son átomos o grupos de átomos que tienen carga desequilibrada. Dentro de un campo eléctrico aplicado los dipolos se alinean causandopolarización. Existen cuatro mecanismos de polarización:
- Polarización electrónica. Consiste en la concentración de los electrones en el lado del núcleo más cercano al extremo positivo del campo. Esto implica una distorsión del arreglo electrónico, en la que el átomo actúa como un dipolo temporal inducido. Este efecto, que ocurre en todos los materiales es pequeño y temporal.
- Polarización iónica.Los enlaces iónicos tienden a deformarse elásticamente cuando se colocan en un campo eléctrico. En consecuencia la carga se redistribuye minúsculamente dentro del material. Los cationes y aniones se acercan o se alejan dependiendo de la dirección de campo. Estos dipolos temporalmente inducidos causan polarización y también pueden modificar las dimensiones generales del material.
- Polarizaciónmolecular. Algunos materiales contienen dipolos naturales, que, al aplicárseles un campo giran, hasta alinearse con él. En algunos materiales, como el titanato de bario, los dipolos se mantienen alineados a pesar de haberse eliminado la influencia del campo externo.
Anteriormente, al hablar de polarización iónica, mencionamos la posibilidad de que hubiera modificación de las dimensiones delmaterial. Este efecto se conoce como electrostricción,  además de darse por cambios en la longitud de los enlaces entre iones, puede ser resultado de la actuación de los átomos como partículas en forma oval en vez de esférica o por distorsión debida a la orientación de los dipolos permanentes del material
Sin embargo, existen materiales que muestran una propiedad adicional: cuando se les impone un cambiodimensional, ocurre polarización, lo que crea un voltaje o un campo. Los materiales que presentan este comportamiento son piezoeléctricos.
Cuando se encuentran entre capas de material conductor, los materiales dieléctricos que se polarizan son capaces de almacenar cargas,  esta propiedad se describe mediante:
- Constante dieléctrica, que es la relación de la permisividad del material con la...