Autora:María Cristina Chaler.
CIENCIA FÁCIL Número: 270
Conductores, Aisladores y Semiconductores
La materia interacciona con el medio que la rodea y según su íntima estructura se comporta en de diferentes formas
¿Cómo se comportan las sustancias frente a la electricidad?
Hay ciertas sustancias que permiten el paso de la electricidad con facilidad, son las llamadas conductoras.
La electricidad es un flujo de electrones,aquellas sustancia que en su intimidad no tienen tendencia a retenerlos son las que permiten su paso.Los metales forman parte de este tipo de sustancias.
El modelo metálico se describe como núcleos positivos sumergidos en un mar electrónico. Los electrones no pertenecen a ningún núcleo en especial sino que fluyen a través de los mismos, esa libertad es lo que permite que se comporten como conductores.
El agua salada tiene disuelta en su interior grupos de átomos con cargas eléctricas (iones) que se encuentran en permanente movimiento, esto permite el paso de la electricidad a través, es conductora por ello resulta tan peligroso manipular artefactos eléctricos con las manos húmedas o en lugares donde hay agua.
El grafito, es una sustancia formada por átomos de carbono que en su estructura consta de gigantescas moléculas formando lámina,s dispuestas paralelamente entre sí, dentro de cada lámina los átomos de carbono se enlazan compartiendo sus electrones (covalente) ocupando los vértice de un hexágono formando una gran red semejante a un panal, así cada átomo de carbono estará rodeado por tres átomos más y compartirá con ellos un par electrónico. Recordemos que el carbono posee cuatro electrones en su último nivel y debe compartir cuatro para alcanzar el estado ideal, por lo que en este caso al estar rodeado de tres átomos, el cuarto electrón queda sin preferencia con respecto a los núcleos y no se le atribuirá a ninguno en particular fluirá a través de la estructura y el material será conductor.El grafito es una sustancia blanda, de color gris oscuro y presenta un brillo característico provocado por la movilidad electrónica de su estructura. Se usa para construir electrodos industriales.
Toda sustancia que posea movilidad de cargas eléctricas en su interior conducirá la electricidad.
Los Opuestos
En posición opuesta a las sustancias anteriormente descriptas encontramos a los aisladores. Sustancias que no poseen en su estructura movilidad electrónica, ni movimiento alguno de cargas eléctricas. La electricidad no fluirá a través de ellas de ahí que se utilicen como aislantes eléctricos.
Son sustancias aisladoras, el vidrio, la porcelana, el caucho, al plástico, la madera, pero ¡Cuidado¡ todos ellos secos, porque apenas se humedecen el agua los transforma en conductores.
Tanto unas sustancias como otras son de gran utilidad para el hombre, las primeras sirven para la conducción eléctrica cuando necesitamos que esto ocurra y las otras aíslan las zonas eléctricamente peligrosas.
Entre estos dos tipos de sustancias están los semiconductores. Poseen propiedades intermedias y se usan fundamentalmente en electrónica. Son no metales como el Silicio (Si) y el Germanio (Ge) que pertenecen al grupo IVA (grupo del carbono) de la tabla periódica, conducen en forma bastante imperfecta la electricidad pues tienen los electrones fuertemente aferrados al núcleo. Al aumentar la temperatura los electrones adquieren energía , se movilizan y la sustancia aumenta su capacidad conductora.
Podemos hacer un truco que consiste en agregarle impurezas controladas del grupo VA (P_ fósforo, As_ arsénico, Sb_ antimonio) Como estos elementos poseen 5(cinco) electrones en su último nivel compartirán fuertemente 4(cuatro) de ellos quedando uno a disposición de todos los núcleos con alta movilidad, lo que mejora muchísimo la conductividad del material, este tipo de semiconductor se clasifica como n (negativo) porque le sobran electrones.
También hay otro truco que es impurificarlos con elementos del grupo 3A (Al_ aluminio, Ga_ galio, In _ indio) como poseen 3 (tres) electrones en el último nivel sólo comparten éstos faltando un cuarto que deja una especie de hueco y por lo tanto esta falta favorece a la conducción eléctrica ya que los electrones circulan por el material para ocupar esos huecos .Estos se llaman semiconductores p (positivos) pues la escasez de electrones es considerada positiva.
Los semiconductores son utilizados ampliamente para la fabricación de productos electrónicos como transistores y circuitos integrados y forman parte del gran adelanto tecnológico de estos últimos años.
El hombre descubre y con su ingenio utiliza lo que la naturaleza le da y lo adapta para el logro de su confort y comodidad. La tecnología es la aplicación de los conocimientos científicos con el fin de generar adelanto y progreso que mejoren la calidad de vida de la humanidad.
Todo esto debe manejarse con el respeto y la cautela suficiente de modo que el avance tecnológico no perjudique el sutil equilibrio de la naturaleza, si lo alteramos, ésta para restablecerlo generará fuerzas que a veces pueden resultar perjudiciales en lugar de beneficiosas.
CIENCIA FÁCIL Número: 270
Conductores, Aisladores y Semiconductores
La materia interacciona con el medio que la rodea y según su íntima estructura se comporta en de diferentes formas
¿Cómo se comportan las sustancias frente a la electricidad?
Hay ciertas sustancias que permiten el paso de la electricidad con facilidad, son las llamadas conductoras.
La electricidad es un flujo de electrones,aquellas sustancia que en su intimidad no tienen tendencia a retenerlos son las que permiten su paso.Los metales forman parte de este tipo de sustancias.
El modelo metálico se describe como núcleos positivos sumergidos en un mar electrónico. Los electrones no pertenecen a ningún núcleo en especial sino que fluyen a través de los mismos, esa libertad es lo que permite que se comporten como conductores.
Toda sustancia que posea movilidad de cargas eléctricas en su interior conducirá la electricidad.
Los Opuestos
En posición opuesta a las sustancias anteriormente descriptas encontramos a los aisladores. Sustancias que no poseen en su estructura movilidad electrónica, ni movimiento alguno de cargas eléctricas. La electricidad no fluirá a través de ellas de ahí que se utilicen como aislantes eléctricos.
Son sustancias aisladoras, el vidrio, la porcelana, el caucho, al plástico, la madera, pero ¡Cuidado¡ todos ellos secos, porque apenas se humedecen el agua los transforma en conductores.
Tanto unas sustancias como otras son de gran utilidad para el hombre, las primeras sirven para la conducción eléctrica cuando necesitamos que esto ocurra y las otras aíslan las zonas eléctricamente peligrosas.
Entre estos dos tipos de sustancias están los semiconductores. Poseen propiedades intermedias y se usan fundamentalmente en electrónica. Son no metales como el Silicio (Si) y el Germanio (Ge) que pertenecen al grupo IVA (grupo del carbono) de la tabla periódica, conducen en forma bastante imperfecta la electricidad pues tienen los electrones fuertemente aferrados al núcleo. Al aumentar la temperatura los electrones adquieren energía , se movilizan y la sustancia aumenta su capacidad conductora.
Los semiconductores son utilizados ampliamente para la fabricación de productos electrónicos como transistores y circuitos integrados y forman parte del gran adelanto tecnológico de estos últimos años.
El hombre descubre y con su ingenio utiliza lo que la naturaleza le da y lo adapta para el logro de su confort y comodidad. La tecnología es la aplicación de los conocimientos científicos con el fin de generar adelanto y progreso que mejoren la calidad de vida de la humanidad.
Todo esto debe manejarse con el respeto y la cautela suficiente de modo que el avance tecnológico no perjudique el sutil equilibrio de la naturaleza, si lo alteramos, ésta para restablecerlo generará fuerzas que a veces pueden resultar perjudiciales en lugar de beneficiosas.
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