propiedades de los materiales
Páginas: 6 (1286 palabras)
Publicado: 4 de marzo de 2014
Propiedades eléctricas de los materiales:
El comportamiento eléctrico de un material es más crítico que el comportamiento mecánico.
La ley de ohm y la conductividad eléctrica:
Puede controlarse la conductividad eléctrica de un material por el número de portadores de carga en el material, o por la movilidad, o facilidad de movimiento, de los portadores de carga. Los electrones son losportadores de carga en los conductores (“como los metales”), los semiconductores y los aislantes, mientras q los iones llevan carga en la mayoría de los compuestos iónicos.
La conductividad y la teoría de bandas:
El principio de la exclusión de Pauli permite que cada nivel de energía solo dos electrones; cada nivel de energía se convierte en una banda. Cada uno de los niveles 2p contiene N nivelesde energía y 2N neutrones; puesto que las tres bandas 2p realmente se traslapan, se puede describir una banda simple 2p ancha que contiene 3N niveles de energía y 6N electrones.
El sodio y otros metales alcalinos tienen una buena conductividad eléctrica, estos están ubicados en la columna IA de la tabla periódica tienen solo un electrón en el nivel más exterior s de su estructura electrónica.Los metales alcalinotérreos, como el magnesio tienen una conductividad eléctrica baja, estos metales están en la columna IIA en la tabla periódica, tienen dos electrones en la banda s más exterior. No obstante estos metales tienes alta conductividad debido a que la banda p se traslapa con la banda s.
De modo similar el aluminio en la columna IIIA, tiene una banda 3p parcialmente llena dentro de lacual los electrones entran fácilmente en los niveles sin ocupar, mientras que los metales de transición, incluyendo el escandio al níquel, contienen bandas 4s y 3d traslapadas.
Los metales del grupo IB el cobre, la plata y el oro tienen un electrón en su banda s más exterior; debido a que los electrones de la banda interna d están sujetos fuertemente por el núcleo del átomo y no interactúan conlos electrones de la banda s, estos metales tienen muy altas conductividades.
Control en la conductividad en los metales
Se puede modificar altamente la conductividad alterando la movilidad (μ) de los portadores; la movilidad es baja si los electrones chocan con imperfecciones de red.
Efecto de la temperatura: cuando se eleva la temperatura de un metal, la energía térmica provoca la vibraciónde 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, la resistividad se incrementa.
Efecto de los defectos de red: las imperfeccione reticulares dispersan a los electrones, reducen la movilidad y la conductividad del metal; cada defecto contribuye aincrementar 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.
Superconductividad:
Algunos cristales perfectos enfriados a 0°K pueden comportarse como superconductores, puesto que la resistividad eléctrica se hace cero y una corriente fluyeindefinidamente en el material; sin embargo, otros materiales muestran un comportamiento superconductivo por encima del cero absoluto, aun cuando el cristal contenga defectos.
El cambio de conducción normal a superconducción, ocurre abruptamente a una temperatura crítica, está relacionado con las características magnéticas de los electrones, estos electrones tienen la misma energía pero giro propio(o espín) opuesto, que se combinan para formar pares que no están afectados por las imperfecciones de red o por la agitación térmica de los átomos.
La temperatura crítica depende del campo magnético que actúa sobre el conductor; aunque muchos materiales desarrollan la superconductividad, todos requieren que la temperatura sea extremadamente baja. El comportamiento superconductor es necesario en...
El comportamiento eléctrico de un material es más crítico que el comportamiento mecánico.
La ley de ohm y la conductividad eléctrica:
Puede controlarse la conductividad eléctrica de un material por el número de portadores de carga en el material, o por la movilidad, o facilidad de movimiento, de los portadores de carga. Los electrones son losportadores de carga en los conductores (“como los metales”), los semiconductores y los aislantes, mientras q los iones llevan carga en la mayoría de los compuestos iónicos.
La conductividad y la teoría de bandas:
El principio de la exclusión de Pauli permite que cada nivel de energía solo dos electrones; cada nivel de energía se convierte en una banda. Cada uno de los niveles 2p contiene N nivelesde energía y 2N neutrones; puesto que las tres bandas 2p realmente se traslapan, se puede describir una banda simple 2p ancha que contiene 3N niveles de energía y 6N electrones.
El sodio y otros metales alcalinos tienen una buena conductividad eléctrica, estos están ubicados en la columna IA de la tabla periódica tienen solo un electrón en el nivel más exterior s de su estructura electrónica.Los metales alcalinotérreos, como el magnesio tienen una conductividad eléctrica baja, estos metales están en la columna IIA en la tabla periódica, tienen dos electrones en la banda s más exterior. No obstante estos metales tienes alta conductividad debido a que la banda p se traslapa con la banda s.
De modo similar el aluminio en la columna IIIA, tiene una banda 3p parcialmente llena dentro de lacual los electrones entran fácilmente en los niveles sin ocupar, mientras que los metales de transición, incluyendo el escandio al níquel, contienen bandas 4s y 3d traslapadas.
Los metales del grupo IB el cobre, la plata y el oro tienen un electrón en su banda s más exterior; debido a que los electrones de la banda interna d están sujetos fuertemente por el núcleo del átomo y no interactúan conlos electrones de la banda s, estos metales tienen muy altas conductividades.
Control en la conductividad en los metales
Se puede modificar altamente la conductividad alterando la movilidad (μ) de los portadores; la movilidad es baja si los electrones chocan con imperfecciones de red.
Efecto de la temperatura: cuando se eleva la temperatura de un metal, la energía térmica provoca la vibraciónde 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, la resistividad se incrementa.
Efecto de los defectos de red: las imperfeccione reticulares dispersan a los electrones, reducen la movilidad y la conductividad del metal; cada defecto contribuye aincrementar 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.
Superconductividad:
Algunos cristales perfectos enfriados a 0°K pueden comportarse como superconductores, puesto que la resistividad eléctrica se hace cero y una corriente fluyeindefinidamente en el material; sin embargo, otros materiales muestran un comportamiento superconductivo por encima del cero absoluto, aun cuando el cristal contenga defectos.
El cambio de conducción normal a superconducción, ocurre abruptamente a una temperatura crítica, está relacionado con las características magnéticas de los electrones, estos electrones tienen la misma energía pero giro propio(o espín) opuesto, que se combinan para formar pares que no están afectados por las imperfecciones de red o por la agitación térmica de los átomos.
La temperatura crítica depende del campo magnético que actúa sobre el conductor; aunque muchos materiales desarrollan la superconductividad, todos requieren que la temperatura sea extremadamente baja. El comportamiento superconductor es necesario en...
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