Unidad 2

Instituto Tecnológico de Ciudad Juárez.

UNIDAD 2
Conducción Eléctrica de los Materiales

Definición de material conductor:
Se denomina conductor a todo material que permite el paso continuo de una corriente eléctrica, cuando está sometido a una diferencia de potencial eléctrico. Para una diferencia de potencial determinada, cuanto mayor es la densidad de la corriente, tanto más eficiente es elconductor. Virtualmente, todos los materiales en estado sólido o líquido tienen propiedades conductoras, pero ciertos materiales son relativamente mejores desde este punto de vista, mientras que otros están casi totalmente desprovistos de esta propiedad. Por ejemplo, los metales son los mejores conductores, mientras que otras sustancias como óxidos y sales metálicas, minerales, materiasfibrosas, etc., tienen conductividad relativamente baja que, no obstante, es afectada favorablemente por la absorción de la humedad. Hay ciertos materiales poco conductores, como el carbón y determinada aleaciones, que también tienen interés electrotécnico.
Conducción eléctrica
La conducción eléctrica es cuando da una corriente y el movimiento de partículas eléctricamente cargadas a través de un medio detransmisión (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 conducción enmetales 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
E= El campo eléctrico
J= La corrienteeléctrica o intensidad eléctrica.





La conductividad eléctrica puede ser de dos clases:
A) Conducción electrónica. En este caso, los portadores de cargas son los electrones libres. En ausencia de campo electromagnético exterior, el movimiento electrónico es desordenado, la superposición de un campo electromagnético exterior provoca una orientación de los electrones hacia el polo positivo del campoaplicado.
B) Conducción iónica. En este caso, los portadores de cargas son los átomos ionizados, es decir, átomos a los que faltan electrones (carga positiva) o a los que sobran electrones (carga negativa). En ausencia de campo electromagnético exterior, el movimiento de los iones es el resultado de la agitación térmica y, por lo tanto, entre ellos se producen choques y frenados, en movimientodesordenados. Al aplicar un campo electromagnético exterior, el movimiento de los iones queda orientado en el sentido de un polo, según sea su carga. La conductividad iónica aumenta con la temperatura ya que ésta aumenta la movilidad de los iones; el campo electromagnético es la causa de la orientación de los movimientos iónicos.
Naturalmente, la orientación de los movimientos, electrónicos oiónicos, serán tanto más acusados cuando más intenso sea el campo electromagnéticos exterior aplicado. Los movimientos electrónicos serán mucho más rápido que los iónicos, ya que el electrón tiene una masa mucho menor que la del átomo ionizado y, por lo tanto, una inercia que es también mucho menor.











Movimiento electrónico en un campo magnético.
Además de sus notables descubrimientosexperimentales Faraday hizo una contribución teórica que ha tenido una gran influencia en el desarrollo de la física hasta la actualidad: el concepto de línea de fuerza y asociado a éste, el de campo. Oersted había escrito que el efecto magnético de una corriente eléctrica que circula por un alambre conductor se esparce en el espacio fuera del alambre. De esta forma la aguja de una brújula lo podrá...