Informe Electrotecnia

Informe de Electrotecnia


Tema: Conductores – Semiconductores – Aislantes


Nombre:


E.P.E.T N° 5






Temas a explicar:
-Conductores, Semiconductores y Aislantes
-Semiconductores Intrínsecos
-Semiconductores Extrínsecos: P-N
-Unión P-N
-Polarización
-Diodo Rectificador (Con 1,2y4 diodos)
-Ondas, Curvas características












Conductores,Semiconductores y Aislantes – Definiciones
Conductores
Son materiales cuya resistencia al paso de la electricidad es muy baja. Los mejores conductores eléctricos son metales, como el cobre, el oro, el hierro y el aluminio, y sus aleaciones, aunque existen otros materiales no metálicos que también poseen la propiedad de conducir la electricidad, como el grafito o las disoluciones y solucionessalinas (por ejemplo, el agua de mar) o cualquier material en estado de plasma.
Para el transporte de energía eléctrica, así como para cualquier instalación de uso doméstico o industrial, el mejor conductor es la plata, pero debido a su elevado precio, los materiales empleados habitualmente son el cobre (en forma de cables de uno o varios hilos), o el aluminio; metal que si bien tiene una conductividadeléctrica del orden del 60% de la del cobre, es sin embargo un material tres veces más ligero, por lo que su empleo está más indicado en líneas aéreas de transmisión de energía eléctrica en las redes de alta tensión.1 A diferencia de lo que mucha gente cree, el oro es levemente peor conductor que el cobre, sin embargo, se utiliza en bornes de baterías y conectores eléctricos debido a su durabilidady “resistencia” a la corrosión.
La conductividad eléctrica del cobre puro fue adoptada por la Comisión Electrotécnica Internacional en 1913 como la referencia estándar para esta magnitud, estableciendo el International Annealed Copper Standard (Estándar Internacional del Cobre Recocido) o IACS. Según esta definición, la conductividad del cobre recocido medida a 20 °C es igual a 58.0  MS/m.2 Aeste valor es a lo que se llama 100% IACS y la conductividad del resto de los materiales se expresa como un cierto porcentaje de IACS. La mayoría de los metales tienen valores de conductividad inferiores a 100% IACS pero existen excepciones como la plata o los cobres especiales de muy alta conductividad designados C-103 y C-110.3
Aislante
Un material aislante es aquel que debido a que loselectrones de sus átomos están fuertemente unidos a sus núcleos, prácticamente no permite su desplazamiento y, por ende, el paso de la corriente eléctrica cuando se aplica una diferencia de tensión entre dos puntos de mismo.
En estos materiales para conseguir una determinada corriente sería necesario aplicar una tensión muchísimo más elevada que en el conductor; ello no ocurre dado que se produceantes la perforación de la aislación que el paso de una corriente eléctrica detectable. Se dice entonces que su resistividad es prácticamente infinita.
Semiconductores
Están caracterizados por una banda prohibida, Bg, muy estrecha, del orden de 1 eV. A una temperatura de 0 K, todos los electrones que ocupan los niveles más altos de energía, se encuentran en la banda de valencia. Por tanto, a0 K la banda de valencia está llena y la banda de conducción está vacía. Como una banda llena no contribuye al mecanismo de conducción (y una vacía tampoco), los semiconductores se comportan como un aislante en el cero absoluto.

Al aumentar la temperatura, los electrones adquieren energía térmica y ayudados por la energía que puede proporcionarles un campo eléctrico, adquieren la siguienteenergía para saltar a la banda de conducción y aumentar la densidad d portadores de carga. Se deduce que la energía de Fermi se encuentra en medio de la banda prohibida. Además, la conductividad en los semiconductores depende en gran medida de la temperatura y aumenta rápidamente con T (Al revés que en los metales donde un aumento de la temperatura resulta un aumento de la resistividad.)...