Este documento describe la conductividad eléctrica en diferentes tipos de materiales, incluidos gases, sólidos y líquidos. Explica que la conductividad eléctrica se refiere a la capacidad de un material para conducir electricidad a través de iones u otros mecanismos. Los materiales dieléctricos no conducen bien la electricidad, mientras que los gases solo lo hacen bajo altas tensiones o bajas presiones. La conductividad en sólidos depende de la estructura de bandas, y en líquidos depende
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Este documento describe la conductividad eléctrica en diferentes tipos de materiales, incluidos gases, sólidos y líquidos. Explica que la conductividad eléctrica se refiere a la capacidad de un material para conducir electricidad a través de iones u otros mecanismos. Los materiales dieléctricos no conducen bien la electricidad, mientras que los gases solo lo hacen bajo altas tensiones o bajas presiones. La conductividad en sólidos depende de la estructura de bandas, y en líquidos depende
Descripción original:
Conductividad de Materiales dieléctricos
Título original
Electro conductividad de los materiales Dieléctricos
Este documento describe la conductividad eléctrica en diferentes tipos de materiales, incluidos gases, sólidos y líquidos. Explica que la conductividad eléctrica se refiere a la capacidad de un material para conducir electricidad a través de iones u otros mecanismos. Los materiales dieléctricos no conducen bien la electricidad, mientras que los gases solo lo hacen bajo altas tensiones o bajas presiones. La conductividad en sólidos depende de la estructura de bandas, y en líquidos depende
Este documento describe la conductividad eléctrica en diferentes tipos de materiales, incluidos gases, sólidos y líquidos. Explica que la conductividad eléctrica se refiere a la capacidad de un material para conducir electricidad a través de iones u otros mecanismos. Los materiales dieléctricos no conducen bien la electricidad, mientras que los gases solo lo hacen bajo altas tensiones o bajas presiones. La conductividad en sólidos depende de la estructura de bandas, y en líquidos depende
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Electro conductividad de los materiales dieléctricos,
gaseosos, sólidos y líquidos
La electro-conductividad(EC) es la capacidad que tiene un líquido para trasportar la electricidad; mientras que la conductividad eléctrica(CE), es la capacidad de un material de conducir corriente eléctrica cuando está sometido a un campo eléctrico. La conductividad se designa por la letra griega sigma minúscula (σ) y se mide en siemens por metro. Los mecanismos de conductividad difieren entre los tres estados de la materia: 1. Conductividad Eléctrica de los materiales dieléctricos Los dieléctricos son materiales, no metálicos, con una alta resistividad por lo que la circulación de corriente a través de ellos es débil, el nivel de aislamiento no siempre es absoluto. El nivel de conducción que el material pueda tolerar determinara si puede emplearse o no como aislador. Algunos ejemplos de este tipo de materiales son el vidrio, la cerámica, la goma, la mica, la cera, el papel, la madera seca, la porcelana, algunas grasas para uso industrial y electrónico y la baquelita. En cuanto a los gases se utilizan como dieléctricos sobre todo el aire, el nitrógeno y el hexafluoruro de azufre. Los materiales dieléctricos tienen la propiedad de formar dipolos eléctricos que son dos cargas puntuales de igual magnitud, pero de signos opuesto. Los dipolos aparecen en cuerpos aislantes dieléctricos. A diferencia de lo que ocurre en los materiales conductores, en los aislantes los electrones no son libres. Al aplicar un campo eléctrico a un dieléctrico aislante éste se polariza dando lugar a que los dipolos eléctricos se reorienten en la dirección del campo disminuyendo la intensidad de éste.
Fig. Líneas de campo de un dipolo dieléctrico
2. Conductividad eléctrica de los gases
La conductividad eléctrica a través del gas se estudió por primera vez en el siglo 19 por Humphry Davy. Los científicos como Nikola Tesla también utilizan arco como medios para desarrollar invenciones adicionales impulsados por electricidad y la manipulación de la conductividad en el gas. Los gases generalmente no son buenos conductores, pero sometidos a tensiones eléctricas muy altas o presiones muy bajas pueden conducir corriente eléctrica. En circunstancias normales solo hay muy pocas moléculas de aire de cada mil que están ionizadas, pero cuando se aplica una tensión muy alta se ionizan mucho más, los iones positivos y negativos se aceleran por el efecto de la tensión, produciendo más iones al chocar unas moléculas con otras, hasta que el aire se convierte en conductor eléctrico. 3. Conductividad eléctrica de los materiales solidos Las propiedades eléctricas de los sólidos pueden llegar a ser, en ocasiones, casi tan importantes como las propiedades mecánicas. Todos los sólidos son sensibles a campos eléctricos externos. La conductividad eléctrica en medios sólidos está ligada a la teoría de bandas de energía en sólidos cristalinos, son materiales conductores aquellos en los que las bandas de valencia y conducción se superponen, formándose una «nube» de electrones libres causante de la corriente al someter al material a un campo eléctrico”. 4. Conductividad eléctrica de líquidos Al igual que ocurre en materiales sólidos, hay algunos líquidos que conducen electricidad, mientras otros no. En termino generales los ácidos fuertes junto con las disoluciones de sus sales en agua y las bases son buenos conductores. Por otra parte, los líquidos orgánicos son malos conductores. En los líquidos conductores, las cargas eléctricas son transportadas por partículas llamadas iones, que son partes de átomos o moléculas. El cloruro de sodio está formado por dos tipos de iones: iones de sodios (positivo) e iones cloruro (negativos).la diferencia de potencial que hay entre los electrodos provoca movimiento de iones, siendo atraídos los positivos al catado y los iones negativos al ánodo de esta forma es posible que exista una corriente eléctrica dentro del líquido. El efecto se puede describir de la siguiente manera: Factores que afectan la conductividad eléctrica Temperatura La variación en la temperatura de un material conductor eléctrico puede cambiar su conductividad. Esta variación se produce debido a la excitación térmica de los átomos dentro de materiales conductores, que es directamente proporcional a la temperatura en aumento. Las impurezas Las impurezas se refieren a la presencia de partículas de no conductor elementos dentro de conductores eléctricos, lo que resulta en la disminución de la conductividad de estos materiales aislantes. Estas sustancias son aislantes, ya sea presentes debido a la contaminación natural, o debido a defectos de fabricación. Estas impurezas impiden el flujo de corriente dentro de los conductores, lo que disminuye significativamente los niveles de conductividad. Los campos electromagnéticos Los campos electromagnéticos están presentes por todas partes en el medio ambiente circundante, y tienen sus impactos sobre las propiedades de conducción eléctrica de los conductores. Su presencia con intensidades fuertes y polaridades opuestas (alineaciones) a menudo provoca un cambio en el ritmo normal del flujo de corriente en conductores eléctricos. Este efecto también se conoce como la magnetorresistencia, ya que contribuye en mayor o menor resistencia dentro de conductores eléctricos a través de campos magnéticos intensos en el ambiente circundante.
Efecto de la humedad y la intensidad del campo eléctrico en los materiales dieléctricos
Cuando se somete un material dieléctrico a una tensión continua, el paso de la corriente a través de sí mismo, se establece por medio de las pocas cargas libres presentes en el material. En los dieléctricos la humedad y la intensidad del campo eléctrico puede modificar las cargas libres presentes y el valor de la conductividad del mismo. Efecto del campo eléctrico Si el campo eléctrico en un punto sobrepasa el valor de tensión disruptiva del material presente, se producirá la polarización del material, si el campo sigue aumentando llega un momento que las fuerzas de cohesión no pueden mantener juntas las cargas y el material se ira calentando de forma exabrupto provocando la degradación del material perdiendo su propiedades dieléctricas y dará paso a la corriente eléctrica, este fenómeno se conoce como ruptura dieléctrica y depende del tipo y estado del material, que tolera un campo máximo antes de la ruptura. .