fisica modelo de conduccion



Modelo de conducción eléctrica
INTRODUCCIÓN
En los primeros esfuerzos por explicar la estructura electrónica de los metales, los científicos esgrimieron las propiedades de la buena conductividad térmica y eléctrica para apoyar la teoría de que los metales se componen de átomos ionizados, cuyos electrones libres forman un "mar" homogéneo de carga negativa. La atracción electrostática entrelos iones positivos del metal y los electrones libres, se consideró la responsable del enlace entre los átomos del metal. Así, se pensaba que el libre movimiento de los electrones era la causa de su alta conductividad eléctrica y térmica. La principal objeción a esta teoría es que en tal caso los metales debían tener un calor específico superior al que realmente tienen.
Para comprender No todoslos materiales conducen la electricidad de la misma forma. Para diferenciarlos, decimos que algunos presentan mayor “resistencia” que otros a conducir la electricidad.
La resistencia eléctrica es una medida cuantitativa respecto de cuán buen conductor es un material. La resistencia eléctrica se mide en ohmios, en honor a Georg Simon Ohm (1787-1854), que desarrolló los principios agrupados en laley de Ohm (ver recuadro). A los materiales que presentan baja resistencia eléctrica se les llama buenos conductores eléctricos. A su vez, a aquellos que poseen alta resistencia eléctrica se les denomina malos conductores eléctricos.
Por otro lado; un conductor eléctrico es cualquier material que ofrezca poca resistencia al flujo de electricidad. La diferencia entre un conductor y un aislante,que es un mal conductor de electricidad o de calor, es de grado más que de tipo, ya que todas las sustancias conducen electricidad en mayor o en menor medida. Un buen conductor de electricidad, como la plata o el cobre, puede tener una conductividad mil millones de veces superior a la de un buen aislante, como el vidrio o la mica. El fenómeno conocido como superconductividad se produce cuando alenfriar ciertas sustancias a una temperatura cercana al cero absoluto su conductividad se vuelve prácticamente infinita. En los conductores sólidos la corriente eléctrica es transportada por el movimiento de los electrones; y en disoluciones y gases, lo hace por los iones.
CONTENIDO
Conducción eléctrica
La conducción eléctrica es el movimiento de partículas eléctricamente cargadas a través deun medio de transmisión (conductor eléctrico). El movimiento de las cargas constituye una corriente eléctrica. El transporte de las cargas puede ser a consecuencia de la existencia de un campo eléctrico, o debido a un gradiente de concentración en la densidad de carga, o sea, por difusión. Los parámetros físicos que gobiernan este transporte dependen del material en el que se produzca.
La conducciónen metales y resistencias está bien descrita por la Ley de Ohm, que establece que la corriente es proporcional al campo eléctrico aplicado. Se calcula la conductividad σ para caracterizar la facilidad con la que aparece en un material una densidad de corriente (corriente por unidad de área) j, definida como:
j = σ E
O por su recíproco la resistividad ρ:
j = E / ρ
La conducción endispositivos semiconductores puede darse debido a una combinación de campo eléctrico (deriva) y de difusión. La densidad de corriente es entonces
j = σ E + D ∇qn
Siendo q la carga eléctrica elemental y n la densidad de electrones. Los portadores se mueven en la dirección de decrecimiento de la concentración, de manera que para los electrones una corriente positiva es resultado de una gradiente de densidadpositivo. Si los portadores son "huecos", cámbiese la densidad de electrones n por el negativo de la densidad de huecos p.
En los materiales linealmente anisótropos, σ, ρ y D son tensores.

En los sólidos cristalinos, los átomos interaccionan con sus vecinos, y los niveles de energía de los átomos individuales forman bandas. El hecho de que un material conduzca o no, viene determinado por...