Ejemplo de Materiales Conductores De Electricidad

Se conoce como materiales conductores de electricidad a aquellos que presentan poca resistencia al paso de una corriente eléctrica, por lo que son el medio para conducir energía eléctrica en un espacio físico.

Dicho desde otra perspectiva, la conductividad eléctrica es la propiedad de un material que permite que una corriente eléctrica viaje a través de su estructura atómica, con una baja resistencia por parte de este material.

Dado que conductividad y resistencia son magnitudes eléctricas que representan fenómenos opuestos, uno equivale al recíproco del otro. Se expresará esto al explicar las unidades de medida.

Las unidades de medida que definen la conductividad eléctrica son las siguientes:

k (conductividad eléctrica)se expresa en  1/ohm.cm ó mho/cm

Nótese que “ohm” es la unidad de Resistencia eléctrica. Se coloca como denominador en las unidades 1/ohm.cm porque la resistencia representa el recíproco de la conductividad. Por lo general, k se ha manejado en μmho/cm (micromhos/cm). La palabra “mho”, es “ohm” al revés. Así se presenta para colocarlo como numerador en las unidades mho/cm y no batallar al manejarlas.

k (conductividad electrica)  se expresa también en miliSiemens/metro,es decir (mS/m)

En el Sistema Internacional de Unidades, 1 ohm equivale al recíproco de 1 Siemens (1/ohm=1 S) o (1/S=1 ohm).

Ambas unidades de conductividad eléctrica tienen la siguiente equivalencia:

1  miliSiemens/metro=10 μmhos/centímetro

Tipos de Materiales Conductores de Electricidad

La conductividad eléctrica se presenta en su máxima expresión en los Metales, gracias a su configuración electrónica. Los metales, en su gran mayoría, presentan entre 1 y 3 electrones en la última capa. Clic para conocer las características de los metales.

Los materiales que conducen la electricidad, pero no tan eficientemente, se llaman Semiconductores. Éstos se ubican en la región de los metaloides de la tabla periódica. Suelen tener 4 electrones en su última capa. Ejemplos de los que se utilizan en la industria de las computadoras son el Silicio y el Germanio. Clic para conocer las características de los metaloides.

El resto de los materiales se clasifican como Materiales Aislantes o No Conductores. Suele tratarse de los no metales, polímeros, y otras estructuras complejas.

Al hablar de conductores de electricidad, también aplica mencionar las Soluciones acuosas, donde se presenta una disociación del soluto, y el sistema se convierte en un electrólito, constituido por dos partículas cargadas o iones, que serán los encargados de sostener el paso de la corriente eléctrica. Clic para conocer las características de los electrolitos.

Los metales como conductores eléctricos

Los metales que mejor cumplen con la propiedad de conductividad, son el cobre, el oro, el hierro y aluminio, y algunas mezclas o  aleaciones entre ellos.  

Entre estas opciones, el cobre, es el más indicado para usar en el beneficio del hombre dentro de las instalaciones eléctricas en los hogares y otro tipo de construcciones, se puede encontrar protegido con una serie de plásticos que darán como resultado lo que hoy conocemos como cables.

Por supuesto que se pueden utilizar otros tipos de materiales conductores para tal fin. Por ejemplo, se podría usar la plata, que es el mejor conductor de energía eléctrica, sin embargo, por los costos altos que representa este tipo de material es que no se aplica para tales fines.

También se podría usar el aluminio, que se emplea de manera puntual en las líneas aéreas aun cuando a comparación del cobre representa un porcentaje de beneficio del 60 %, sólo que resulta ser un material más ligero, por lo que resulta idóneo para usarlo en ese sector.

Principales materiales conductores de electricidad

1. Aluminio 

 Conductividad eléctrica

El grado de conductividad de este material es elevado, y se representa físicamente de la siguiente manera: 37.8 × 10^6 S/m. por tal motivo, es un referente importante en el empleo en el campo de la electricidad y la electrónica. De manera particular, se emplea en el cableado de tipo alta tensión, así como en los llamados microchips.

 Usos que se le da a este material

Se emplea en la producción de algunos objetos que son indispensables en la vida cotidiana. Entre ellos podemos encontrar al papel aluminio, el cual sirve para proteger a los alimentos cuando se empacan o envuelven con el mismo.

También se usan para poder fabricar algunos componentes en la industria de los aparatos electrónicos, además de usarse en la aeronáutica e industria naval. Por supuesto en el cableado de alta tensión se emplea demasiado.  

También se ha venido aplicando para la realización de soldadura, en paneles solares y en la industria de la construcción.

2. Oro

El oro se presenta a la vista del observador como una de las propiedades físicas más evidentes, un tipo de color amarillento, independientemente de que se haya encontrado en un nivel de estado puro o combinado con algunos minerales en pequeñas porciones que al entrar en contacto recurrente con las corrientes del río suelen adherirse.

Conductividad Eléctrica

Entre una de las bondades que tiene este tipo de material conductor de energía es que precisamente, es el metal que cuenta con la mejor capacidad de conductividad en comparación con otros metales.   

Usos que se le da a este material

Durante prácticamente toda la historia de la humanidad, este tipo de material se ha venido empleando con la firme determinación de proyectar un nivel de poder de tipo económico, que se ven representados por la posesión de ciertas cantidades de joyería y monedas que hayan sido acuñadas con dicho material.

En la actualidad se han estado aplicando en el desarrollo de nuevos componentes tecnológicos enfocados en microchips, computadoras y teléfonos móviles.

3. Cobre

Este tipo de metal se encuentra en una tonalidad rojiza en su estado más puro. Representa un elemento químico representado simbólicamente con las siglas “Cu”, con un número atómico acuñado que corresponde a 29, junto con un peso atómico de 63,546. Este resulta ser un material altamente maleable presentando un nivel de punto de ebullición de 2350 grados centígrados y un nivel de fusión de 1083 grados centígrados.  

 Conductividad eléctrica

Este suele ser uno de los metales que generan un alto nivel de conducción eléctrica. De hecho el nivel de conductividad eléctrica se representa con un valor de 59,6 X 10^6 S/m, por eso es que se utiliza demasiado en la industria para tales fines.

Usos que se le da a este material

No sólo es usado para la fabricación de herramientas y otros materiales para uso de los sistemas de cableado existentes. También se emplean para el diseño de algunos tipos de joyerías, instrumentos de cocina, así como para uso en el sector de la producción de componentes para baterías. Incluso se usa mucho en la industria automotriz como catalizadores.

4. Hierro

Este es uno de los elementos de la tabla periódica que tiene un número atómico 26 y un peso también atómico de 55,845. Se representa simbólicamente de la siguiente manera: “Fe”. Este material se puede llegar a fundir a temperaturas que oscilan los 1220 grados centígrados. Y representa un punto de ebullición de por lo menos 2,862 grados centígrados.

Conductividad eléctrica

Tiene la propiedad física de poder ser un conductor eficiente de la energía eléctrica. De hecho su nivel de conductividad es de 9,93·106 S/m, pudiéndose aplicar específicamente en el diseño y fabricación de algunos elementos de la construcción, en electroimanes, y algunos motores eléctricos.

Ejemplos de materiales conductores:

Metálicos

1. Plata
2. Cobre recocido
3. Cobre endurecido
4. Aluminio
5. Zinc
6. Alambre de hierro
7. Níquel
8. Plata alemana
9. Hierro colado
10. Oro
11. Platino
12. Plomo
13. Merucrio
14. Cadmio
15. Zinc

Metaloides

16. Arsénico

Combinaciones o aleaciones

17. Bronce con fósforo
18. Alambre de hierro

Electrolitos

19. Agua con sal
20. Vinagre
21. Hidróxido de amonio