Conductividad

Experimento

“Conductividad”

              Materiales:

v  Un Led

v  Una Resistencia

v  Pila De 6 V

v  Recipiente Con Agua

v  Y Otros Materiales Para Probar Conduccion

v  Cable Para Led

v  Estaño

       Procedimiento

1.    Colocar En La Punta De La Resistencia Una Pata Del Led Y Soldarlo

2.    De La Otra Pata Colocar Un Cable Saliente Ala Parte Negativa De La Pila

3.    Dela Parte Positiva Colocar Un Cable Ejandolo Caer En El Recipiente Con Agua

4.    Del Otro Lado Del Recipiente Colocar La Punta Del Cable Saida De La Resistencia

5.    Observar Como Conduce El Agua Es Un Buen Conductor

6.    Comprobar Esoo Con Otros Materiales

Calculos

Valor De Resistencia

Valor Real = 172.2 Ω

Valor Nominal = 180 Ω

Valor Mínimo= 163.56 Ω

Valor Máximo= 180.81 Ω

I = V/Ω

= 1.2 V / 180 Ω =  6.66x10-3a = 666ma

R=

Resutados:

Observamos Que Solo Dos Son Buenos Conductoresel Agua Y El Metal De Todos Los Materiales Que Teniamor

Conclusiones:

Aprnedimos Como Funcionan Los Conductores Y  Cuales Son Los Mas Buenos Para Conducir Electricidad

Laconductividad es la capacidad de un determinado elemento para conducir la corriente eléctrica. A pesar de ser esta definición absolutamente precisa, no aporta demasiada información al aficionado. No podemos en este sitio abarcar ni siquiera básicamente las implicancias que la conductividad tiene en la química y la física, pero revisemos porque motivo el agua podría conducir electricidad, para saber de que manera esta magnitud nos aporta información de interés a los acuaristas.

El agua pura es un muy mal conductor de la corriente eléctrica

A medida que se disuelven en ella sólidos solubles en agua, algunas cosas importantes comienzan a cambiar en el seno del líquido. En el primer tercio del siglo XIX, Faraday y otros, descubrieron que algunos elementos disueltos en el agua pura podían alterar la conductividad de la misma.

Para poder explicar esto propusieron que estos elementos se dividían en el agua en “partículas” cargadas, que a pesar de que seguían formando parte del elemento, podían conducir más fácilmente la corriente. A estas partículas se las denomino iones y se propuso que los sólidos se “disociaban” en presencia de un solvente como el agua en iones eléctricamente cargados, que entonces podían conducir mejor la corriente.

Aunque esta información por desgracia no es de interés para la mayoría de los aficionados, es importante recordar al menos que, en principio y dentro de los rangos de soluciones usadas en el acuarismo, la cantidad de sales, ácidos y bases disueltas en el agua determina la conductividad de la misma. Es en este punto es que se descubre porque la conductividad de nuestros acuarios es importante al acuarista. Si la conductividad aumenta, sabemos que también aumentó la cantidad de substancias disueltas en el agua.

Conductividad del agua

Agua pura es un buen conductor de la electricidad. El agua destilada ordinaria en equilibrio con dióxido de carbono en el aire tiene una conductividad aproximadamente de 10 x 10^-6 W^-1*m^-1 (20 dS/m). Debido a que la corriente eléctrica se transporta por medio de iones en solución, la conductividad aumenta cuando aumenta la concentración de iones. De tal manera, que la conductividad cuando el agua disuelve compuestos iónicos.

La corriente eléctrica resulta del movimiento de partículas cargadas eléctricamente y como respuesta a las fuerzas que actúan en estas partículas debido a un campo eléctrico aplicado. Dentro de la mayoría de los sólidos existen un flujo de electrones que provoca una corriente, y a este flujo de electrones se le denomina conducción electrónica. En todos los conductores, semiconductores y en la mayoría de los materiales aislados se genera conducción electrónica; la conductividad eléctrica depende en gran medida del numero de electrones disponibles para participar en el proceso de conducción. La mayoría de los metales son buenos conductores de electricidad, debido al gran numero de electrones libres que pueden ser excitados en un estado de energía vacío y disponible. 

Conductores

Un medio conductor es un material en el que los portadores de carga poseen libertad de moverse en su interior, en respuesta a campos eléctricos. Un conductor perfecto o ideal es un conductor en que los portadores de carga se moverán en respuesta a cualquier campo eléctrico, por pequeño que éste sea (gran movilidad).

Nos interesa, por ahora, estudiar el comportamiento de los medios conductores en presencia de campos eléctricos estáticos. El primer resultado de importancia es que el campo eléctrico en el interior de un conductor es cero.

En efecto, supongamos que producimos una inhomogeneidad en la distribución de carga en el interior de un conductor. Inicialmente, las cargas en el interior se moverán en respuesta al campo eléctrico presente y lo seguirán haciendo mientras  sea distinto de cero, por lo tanto, el equilibrio se alcanzará sólo cuando  en el interior del conductor. Cuando se alcance tal situación de equilibrio, necesariamente, no habrá carga neta en el interior del conductor; por lo tanto si hay una carga neta en el conductor, ésta residirá en su superficie.

Tipos deconductores eléctricos

Los conductores eléctricos son materiales que presentan una resistencia baja al paso de la electricidad. Existen distintos tipos de conductores, que pueden dividirse en dos grandes grupos:

1.       De alta conductividad:

Plata: este es el material con menor resistencia al paso de la electricidad pero al ser muy costoso, su uso es limitado. La plata se halla en la naturaleza en forma de cloruros, sulfuros o plata nativa. Este material se caracteriza por ser muy dúctil, maleable y no muy duro y fácil de soldar. Es utilizado en fusibles para cortocircuitos eléctricos porque es muy preciso en la fusión, es inoxidable y posee una conductividad sumamente alta. También se lo usa en contactos de relevadores o interruptores para bajas intensidades por su elevada conductividad térmica y eléctrica. La plata también es usada en instrumentos eléctricos de medicina como por ejemplo el termocauterio.

Cobre: este es el conductor eléctrico más utilizado ya que es barato y presenta una conductividad elevada. Este material se encuentra en la naturaleza de manera abundante, en forma de sulfuros, carbonatos, óxidos y en muy pocos casos se halla el cobre nativo. Se caracteriza por ser dúctil y maleable, sencillo de estañar y soldar y es muy resistente a la tracción. Para mejorar sus cualidades mecánicas, el cobre es fusionado con bronce y estaño.

Aluminio: este ocupa el tercer puesto por su conductividad, luego de los dos anteriores. Su conductividad representa un 63% de la del cobre pero a igualdad de peso y longitud su conductancia es del doble. El aluminio se encuentra en grandes cantidades y se lo extrae de un mineral llamado bauxita. Se caracteriza por no ser muy resistente a la tracción, ser más blando que el cobre y no es fácil de soldar. A pesar de esto, al ser dúctil permite ser trabajado por estirado, laminado, forjado, hilado y extrusión. Para mejorar la resistencia mecánica del aluminio se le agrega magnesio, hierro o silicio.

2.       De alta resistividad: 

Aleaciones de cobre y níquel: estas presentan una resistencia al paso de corriente eléctrica relativamente baja y una fuerza electromotriz elevada en relación al cobre. El níquel representa el 40% y el cobre el 60% restante y es una aleación que no resulta útil para instrumentos de medida de precisión, a pesar de que su coeficiente de temperatura es bajo. Sin embargo, este se puede incrementar añadiéndole zinc.

Aleación de cromo y níquel: estas se caracterizan por presentar coeficientes bajos de temperatura, un coeficiente de resistividad mayor y una fuerza electromotriz pequeñas con respecto al cobre. Debido a que el conductor está cubierto por una capa de óxido que lo protege del ataque del oxígeno, resulta útil para trabajar a temperaturas que superen los 1000° C.

Los conductores de alta resistividad se caracterizan entonces por perdurar con el paso del tiempo, contar con un punto de fusión elevado, ser fáciles de soldar, ser dúctiles y maleables. Además, su fuerza electromotriz es menor a la del cobre, son resistentes a la corrosión y presentan un coeficiente térmico de conductividad bajo.