Preinforme Propiedades Termoelectricas

• Teoría atómica de los materiales conductores
La propiedad que poseen algunas sustancias de tener electrones libres en la capa de valencia, capaces de desplazarse, se llama conductividad.
Estos materiales serán capaces, baja la acción de fuerzas exteriores, de "conducir" la electricidad, ya que existe una carga eléctrica (los electrones) que pueden moverse en su interior.
Basándose en elcriterio de mayor o menor conductividad, se pueden clasificar los materiales en tres grupos:
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 mejores que otros. Buenos conductores son: la plata, el cobre, el aluminio, el estaño. Malos conductoresson: el hierro, el plomo.
AISLANTES O DIELECTRICOS: Son aquellos cuyos electrones están fuertemente ligados al núcleo y por tanto, son incapaces de desplazarse por el interior y, consecuentemente, conducir. Buenos aislantes son por ejemplo: la mica, la porcelana, el poliéster, el aire.
SEMICONDUCTORES: Algunas sustancias son poco conductoras, pero sus electrones pueden saltar fácilmente de laBanda de Valencia a la de Conducción, si se les comunica energía exterior: son los semiconductores, de gran importancia en la electrónica. Algunos ejemplos son: el Silicio, el Germanio, el Arseniuro de Galio.
Hasta ahora se ha hablado de la conducción eléctrica por medio de electrones; no obstante, existe otro mecanismo de conducción, por medio de iones. Los gases y las disolucioneselectrolíticas (disoluciones de sustancias iónicas, tales como ácidos, sales, álcalis) pueden conducir la electricidad por medio de iones. A este tipo de conductores, para distinguirlos de los metales, se les denomina conductores de segunda especie.


• Unidades de corriente eléctrica y conversiones entre ellas
La corriente o intensidad eléctrica es el flujo de carga por unidad de tiempo que recorre unmaterial. Se debe al movimiento de los electrones en el interior del material. Se expresa en C/s (culombios sobre segundo), unidad que se denomina amperio.
• Efecto Seebeck, Efecto Thompson, Efecto Peltier
Efecto Seebeck: puede explicarse en términos de la teoría de electrones libres en metales. Según esta aproximación, los electrones en un metal se mueven al azar, sin sufrir el efecto de fuerzaneta alguna, al estar rodeados por otros iones en forma simétrica.
Efecto Peltier: Existe un campo eléctrico en la juntura entre dos materiales distintos. Cuando una fuente externa induce un flujo electrónico en el sentido del campo eléctrico, los electrones deben transformar energía cinética en energía potencial. Un movimiento más lento de los electrones, puede visualizarse como en una disminuciónde la temperatura. Si por el contrario, los electrones se mueven en sentido contrario, su velocidad aumenta por efecto del campo eléctrico extra. Este aumento de la velocidad electrónica puede verse nuevamente como un aumento de la temperatura.
Efecto Thompson: implica la aparición de un flujo de calor al circular una corriente a través de un gradiente de temperatura en un material. Supongamosun conductor por el cual circula una corriente de calor, más no una corriente eléctrica. Esto induce la aparición de una distribución de temperaturas en el material, gobernada por los coeficientes cinéticos.
• Definición de termopar, tipos y aplicaciones
Un termopar es un dispositivo capaz de transformar o convertir un determinado tipo de energía de entrada, en otra diferente a la salida,formado por la unión de dos metales distintos que produce un voltaje (efecto Seebeck), que es función de la diferencia de temperatura entre uno de los extremos denominado "punto caliente" o unión caliente o de medida y el otro denominado "punto frío" o unión fría o de referencia.
Tipo K (Cromel (aleación de Ni-Cr) / Alumel (aleación de Ni -Al)): con una amplia variedad de aplicaciones, está...