sábado, 19 de febrero de 2011

TABLA DE RESISTIVIDAD DE LOS MATERIALES, TABLA DE CONDUCTORES Y TABLA DE AISLANTES

Tabla de resistividades de algunos materiales

Material
Resistividad (en 20 °C-25 °C) (Ω·m)
1,55 x 10-8
1,71 x 10-8
2,22 x 10-8
2,82 x 10-8
5,65 x 10-8
6,40 x 10-8
9,71 x 10-8
10,60 x 10-8
11,50 x 10-8
72,00 x 10-8
60,00 x 10-8

 TABLA DE LOS CONDUCTORES:
MATERIAL
SIMBOLO
DENSIDAD
RESISTENCIA ESPECIFICA
  CONDUCTIVIDAD  
PUNTO DE FUSION  
PROPIEDADES Y APLICACIONES

COBRE
Cu.

8.9 Kg/dm3

0.0178
OHMIOS
56

1085 °C

El cobre es, después de la plata, el metal que tiene mayor conductividad eléctrica; las impurezas, incluso en pequeña cantidad, reducen notablemente dicha conductividad. También después de la plata el cobre es el metal que mejor conduce el calor. No es atacado por el aire seco; en presencia del aire húmedo, se forma una platina (Carbonato de Cobre), que es una capa estanca, que protege el cobre de posteriores ataques. El cobre puro, con un grado de pureza del 99.9%, se fábrica generalmente por procedimientos electrolíticos. Su denominación normalizada es KE-CU (Cobre Catódico). Industrialmente, solo se emplea como material conductor cobre electrolítico.
El cobre Electrolítico se emplea en electrotecnia especialmente como material conductor para líneas eléctricas y colectores y como material de contacto en interruptores de alta tensión. Se utiliza también, por su elevada conductividad térmica, por ejemplo en equipos de soldadura, tubos de refrigeración y superficies de


ALUMINIO
Al
2.7 Kg/dm3

0.0278
OHMIOS
36

658 °C

El aluminio presenta buena conductividad eléctrica y es también buen conductor del calor. Es fácil de conformar por laminado y estirado. Su resistencia es ala tracción, modelando, es de 90 a 120 N/mm2 y laminado en caliente de 130 a 200 N/mm2. A la inversa, el alargamiento, varía entre 35 y 3%. El aluminio se puede alear fácilmente con otros metales. Sometido a la acción del aire, se cubre de una capa de óxido, que debido a su estanqueidad protege de oxidación ulterior al metal situado bajo la misma, por lo que el aluminio es resistente a la corrosión. El aluminio se puede estañar y soldar. Como material conductor se emplea exclusivamente aluminio puro (99,5 % Al). El aluminio purísimo (Krayal) contiene 99,99999 % Al: su conductividad aumenta al bajar su temperatura, hasta, a 4,2 K.
El aluminio puro se emplea, debido a su resistencia a la corrosión y a su baja densidad, para revestimientos de cables. Su buena deformabilidad lo hace apropiado para láminas de condensadores, su buena colabilidad para jaulas de rotores y su buena conductividad para líneas aéreas.

AGUA
H2O
(0,958 kg/l)
0.002 OHMIOS
40
0ºC
Líquido incoloro, inodoro e insípido, esencial para la vida de los animales y plantas, de los que entra a formar parte. Muy abundante en la naturaleza, no se encuentra en la misma en estado puro, sino con gran variedad de sales minerales disueltas


 TABLA DE AISLANTES:
MATERIAL
PROPIEDADES
Lanas minerales
Las lanas minerales usadas en aislamientos pueden ser tanto lanas de vidrio, como lanas de roca (por ejemplo roca volcánica) siendo simultáneamente un buen aislante acústico y térmico. Su presentación es de lo más variada: en paneles, en rollos, a granel, en colchones, incluso cosidas a otros productos y electrodomésticos. Se trata de un material muy flexible que le permite adaptarse a cualquier recoveco pudiendo recubrir la vivienda en su totalidad: suelos, paredes, y techos. Este tipo de lanas son ignífugas, pero no toleran demasiado bien la humedad por lo que deben ser protegidas.

Fibra de vidrio
Un buen aislante térmico obtenido tras hacer pasar vidrio fundido a través de una fina rejilla hasta formar fibras.


Plásticos alveolares
Algunos ejemplos son el polietileno expandido (PSE), la espuma de poliuretano, o el poliestireno extrusionado (Porexpan). Por su flexibilidad y facilidad de colocación suele preferirse el poliestireno expandido. Se trata de un material muy utilizado en el envasado, con notables cualidades higiénicas pues en él no proliferan los microorganismos. El pequeño inconveniente de estos materiales es que no ofrecen el mismo nivel de aislamiento térmico o acústico de forma simultánea. Se deberá escoger el tipo, acústico o térmico, según nuestras necesidades.

Aislantes ecológicos
En los últimos se está extendiendo el uso de aislantes basados en productos naturales como por ejemplo el lino o el cáñamo. La agramiza, obtenida a partir del cáñamo, es un buen ejemplo. Ofrece aislamiento tanto acústico como térmico, siendo resistente al fuego y a la humedad. Tampoco se pudre ni resulta comestible por potenciales roedores. Este tipo de aislante se presenta en forma de rollos o paneles de cierta rigidez.

Hormigón celular
Este tipo de hormigón formado básicamente por cemento, cal, y arena de sílice, resulta poroso y de relativo poco peso. Presenta propiedades aislantes tanto acústicas como térmicas, y por supuesto ignífugo.



MODELO MATEMATICO ,UNIDADES DEL SISTEMA INTERNACIONAL Y UNIDADES DIMENSIONALES

MODELO MATEMATICO:


Un Modelo matemático es uno de los tipos de modelos científicos, que emplea algún tipo de formulismo matemático para expresar relaciones, proposiciones sustantivas de hechos, variables, parámetros, entidades y relaciones entre variables y/o entidades u operaciones, para estudiar comportamientos de sistemas complejos ante situaciones difíciles de observar en la realidad. El término modelización matemática es utilizada también en diseño gráfico cuando se habla de modelos geométricos de los objetos en dos (2D) o tres dimensiones (3D).
El significado de modelo matemático en matemática fundamental, sin embargo, es algo diferente. En concreto en matemáticas se trabajan con modelos formales. Un modelo formal para una cierta teoría matemática es un conjunto sobre el que se han definido un conjunto de relaciones unarias, binarias y trinarias, que satisface las proposiciones derivadas del conjunto de axiomas de la teoría. La rama de la matemática que se encarga de estudiar sistemáticamente las propiedades de los modelos es la teoría de modelos.

UNIDADES DEL SISTEMA INTERNACIONAL(SI):

El Sistema Internacional de Unidades consta de siete unidades básicas. Son las unidades utilizadas para expresar las magnitudes físicas definidas como básicas, a partir de las cuales se definen las demás.

Magnitud física básicaSímbolo dimensionalUnidad básicaSímbolo de la UnidadObservaciones
LongitudLmetromSe define fijando el valor de la velocidad de la luz en el vacío
TiempoTsegundosSe define fijando el valor de la frecuencia de la transición hiperfina del átomo de cesio.
MasaMkilogramokgEs la masa del «cilindro patrón» custodiado en la Oficina Internacional de Pesos y Medidas, en Sèvres (Francia).
Intensidad de corriente eléctricaIamperioASe define fijando el valor de constante magnética.
TemperaturaΘkelvinKSe define fijando el valor de la temperatura termodinámica del punto triple del agua.
Cantidad de sustanciaNmolmolSe define fijando el valor de la masa molar del átomo de carbono-12 a 12 gramos/mol. Véase también número de Avogadro
Intensidad luminosaJcandelacdVéase también conceptos relacionados: lumen, lux e iluminación física

UNIDADES DIMENSIONALES:
 Sistema Absoluto

  • Unidad de masa: M\,
  • Unidad de longitud: L\,
  • Unidad de tiempo: T\,

 Sistema Técnico

  • Unidad de Fuerza: F\,
  • Unidad de longitud: L\,
  • Unidad de tiempo: T\,

 Ecuaciones Dimensionales más comunes

  • Longitud: L\,
  • Área: L\,.L\,
  • Volumen: L\,.L\,.L\,
  • Velocidad: \frac{L}{T}
  • Aceleración: \frac{L}{T.T}
  • Velocidad Angular, Frecuencia: \frac{1}{T}
  • Aceleración Angular: \frac{1}{T.T}
  • Período: T\,
  • Fuerza, Empuje, Tensión: \frac{ML}{T.T}
  • Trabajo, Torque, Energía: \frac{M.L.L}{T.T}
  • Potencia: \frac{M.L.L}{T.T.T}
  • Densidad: \frac{M}{L.L.L}
  • Presión: \frac{M}{L.T.T}

CONDUCTIVIDAD,RESISTENCIA,RESISTIVIDAD Y CONDUCTANCIA

CONDUCTIVIDAD:
La conductividad eléctrica es la capacidad de un cuerpo o medio para conducir la corriente eléctrica, es decir, para permitir el paso a través de él de partículas cargadas, bien sean los electrones, los transportadores de carga en conductores metálicos o semimetálicos, o iones, los que transportan la carga en disoluciones de electrolitos.
La conductividad es la inversa de la resistividad, por tanto \scriptstyle \sigma = 1/\rho, y su unidad es el S/m (siemens por metro) o Ω-1·m-1. Usualmente la magnitud de la conductividad (σ) es la proporcionalidad entre el campo eléctrico \bold{E} y la densidad de corriente de conducción \bold{J}:
\bold{J} = \sigma \bold{E}
RESISTENCIA:

La resistencia eléctrica de un objeto es una medida de su oposición al paso de corriente.
Descubierta por Georg Ohm en 1827, la resistencia eléctrica tiene un parecido conceptual a la fricción en la física mecánica. La unidad de la resistencia en el Sistema Internacional de Unidades es el ohmio (Ω). Para su medición en la práctica existen diversos métodos, entre los que se encuentra el uso de un ohmímetro. Además, su cantidad recíproca es la conductancia, medida en Siemens.
Para una gran cantidad de materiales y condiciones, la resistencia eléctrica no depende de la corriente eléctrica que pasa a través de un objeto o de la tensión en los terminales de este. Esto significa que, dada una temperatura y un material, la resistencia es un valor que se mantendrá constante. Además, de acuerdo con la ley de Ohm la resistencia de un objeto puede definirse como la razón de la tensión y la corriente, así :
R = {V \over I}
RESISTIVIDAD:


Todas las sustancias se oponen en mayor o menor grado al paso de la corriente eléctrica, esta oposición es a la que llamamos resistencia eléctrica. Los materiales buenos conductores de la electricidad tienen una resistencia eléctrica muy baja, los aislantes tienen una resistencia muy alta.
Se le llama resistividad al grado de dificultad que encuentran los electrones en sus desplazamientos. Se designa por la letra griega rho minúscula (ρ) y se mide en ohm-metros (Ω•m).[1]
Su valor describe el comportamiento de un material frente al paso de corriente eléctrica, por lo que da una idea de lo buen o mal conductor que es. Un valor alto de resistividad indica que el material es mal conductor mientras que uno bajo indicará que es un buen conductor.
Generalmente la resistividad de los metales aumenta con la temperatura, mientras que la resistividad de los semiconductores disminuye ante el aumento de la temperatura 



 

CONDUCTANCIA:


Se denomina Conductancia eléctrica (G) de un conductor, a la inversa de la oposición que dicho conductor presenta al movimiento de los electrones en su cuerpo, es decir que la Conductancia Eléctrica es la inversa de la Resistencia Eléctrica.
Aunque la conductancia eléctrica está relacionada, pero no se debe confundir, con la conducción, que es el mecanismo mediante el cual la carga fluye, o con la conductividad, que es una propiedad del material.
La unidad de medida de la conductancia en el Sistema internacional de unidades es el Siemens.
Este parámetro es especialmente útil a la hora de tener que manejar valores de resistencia muy pequeños, como es el caso de los
conductores eléctricos

CONDUCTORES , AISLANTES Y SEMICONDUCTORES

CONDUCTORES:



Materiales cuya resistencia al paso de la electricidad es muy baja. Los mejores conductores eléctricos son los metales y sus aleaciones. Existen otros materiales, no metálicos, que también poseen la propiedad de conducir la electricidad como son el grafito, las disoluciones y soluciones salinas (por ejemplo, el agua de mar) y cualquier material en estado de plasma.
Pca, así como para cualquier instalación de uso doméstico o industrial, el mejor conductor es la plata pero es muy cara, así que el metal empleado universalmente es el cobre en forma de cables de uno o varios hilos. metal que si bien tiene una conductividad eléctrica del orden del 60% de la del cobre es, sin embargo, un material mucho más ligero, lo que favorece su empleo en líneas de transmisión de energía eléctrica en las redes de alta tensiónLa 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. A este 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.

AISLANTES:


El aislamiento eléctrico se produce cuando se cubre un elemento de una instalación eléctrica con un material que no es conductor de la electricidad, es decir, un material que resiste el paso de la corriente a través del elemento que recubre y lo mantiene en su trayectoria a lo largo del conductor. Dicho material se denomina aislante eléctrico.
La diferencia de los distintos materiales es que los aislantes son materiales que presentan gran resistencia a que las cargas que lo forman se desplacen y los conductores tienen cargas libres y que pueden moverse con facilidad.
De acuerdo con la teoría moderna de la materia (comprobada por resultados experimentales), los átomos de la materia están constituidos por un núcleo cargado positivamente, alrededor del cual giran a gran velocidad cargas eléctricas negativas. Estas cargas negativas, los electrones, son indivisibles e idénticas para toda la materia.

SEMICONDUCTOS:

Un semiconductor es una sustancia que se comporta como conductor o como aislante dependiendo de diversos factores, como por ejemplo el campo eléctrico o magnético, la presión, la radiación que le incide, o la temperatura del ambiente en el que se encuentre. Los elementos químicos semiconductores de la tabla periódica se indican en la tabla adjunta.

El elemento semiconductor más usado es el Silicio, el segundo el Germanio, aunque idéntico comportamiento presentan las combinaciones de elementos de los grupos II y III con los de los grupos VI y V respectivamente (AsGa, PIn, AsGaAl, TeCd, SeCd y SCd). Posteriormente se ha comenzado a emplear también el azufre. La característica común a todos ellos es que son tetravalentes, teniendo el silicio una configuración electrónica s²p².

ElementoGrupoElectrones en

ELECTRONES, PROTONES Y NEUTRONES

ELECTRONES:




El electrón (del griego ἤλεκτρον, ámbar), comúnmente representado por el símbolo: e, es una partícula subatómica de tipo fermiónico. En un átomo los electrones rodean el núcleo, compuesto únicamente de protones y neutrones.
Los electrones tienen una masa pequeña respecto al protón, y su movimiento genera corriente eléctrica, aunque dependiendo del tipo de elemento o compuesto en el que se genere, necesitará más o menos energía para provocar esta corriente eléctrica. Estas partículas desempeñan un papel primordial en la química ya que definen las atracciones con otros átomos.
Desde el punto de vista físico, el electrón tiene una carga eléctrica contraria a la del protón. Sin embargo, por razones históricas -y ventajas en ecuaciones matemáticas-, se dice que el electrón tiene una carga eléctrica negativa, en el sentido que es contraria a la carga del protón, que se consideraba positiva. Sin embargo, esta elección de signo es totalmente arbitraria.

PROTONES:

En física, el protón (del griego πρῶτον, prōton ['primero']) es una partícula subatómica con una carga eléctrica elemental positiva y una masa 1.836 veces superior a la de un electrón. Experimentalmente, se observa el protón como estable, con un límite inferior en su vida media de unos 1035 años, aunque algunas teorías predicen que el protón puede desintegrarse en otras partículas. El protón y el neutrón, en conjunto, se conocen como nucleones, ya que conforman el núcleo de los átomos.
En un átomo, el número de protones en el núcleo determina las propiedades químicas del átomo y qué elemento químico es.

NEUTRONES:


El neutrón es una partícula sin carga neta, presente en el núcleo atómico de prácticamente todos los átomos, excepto el protio. Aunque se dice que el neutrón no tiene carga, en realidad está compuesto por tres partículas fundamentales cargadas llamadas quarks, cuyas cargas sumadas son cero. Por tanto, el neutrón es un barión neutro compuesto por dos quarks de tipo abajo, y un quark de tipo arriba.
Fuera del núcleo atómico, los neutrones son inestables, teniendo una vida media de 15 minutos (885.7 ± 0.8 s] ); cada neutrón se descompone en un electrón, un antineutrino y un protón. Su masa es muy similar a la del protón, aunque ligeramente mayor.
El neutrón es necesario para la estabilidad de casi todos los núcleos atómicos, a excepción del isótopo hidrógeno-1. La interacción nuclear fuerte es responsable de mantenerlos estables en los núcleos atómicos.