miércoles, 6 de enero de 2010

La Electricidad

 Para poder entender que es la electricidad se hace necesario conocer primero la estructura atómica. El átomo es la parte mas pequeña en que puede dividirse un elemento sin que pierda sus características físicas y químicas.
Los átomos están constituidos por partículas cargadas positivamente (los protones), neutras (los neutrones) formando estos el núcleo y cargados negativamente, los (electrones), que giran alrededor del núcleo. Podemos imaginar un átomo como un sistema solar en donde el sol sería el nucleo que contiene protones y neutrones y los planetas serían los electrones girando en órbitas alrededor del nucleo. 
Como los electrones poseen carga negativa, se mantienen en sus órbitas gracias a la atracción del núcleo que posee cargas positivas. Pero los átomos están en distintas órbitas tambien denominadas bandas de energía. Es en la última órbita (las más alejada del nucleo) donde los electrones se sienten menos atraídos por el núcleo y pueden escaparse hasta otro átomo cercano, dejando así un hueco libre que rapidamente será ocupado por un electrón de otro atomo cercano, y así sucesivamente, a esto se le denomina banda de conducción.

Cuando un átomo es excitado empleando, luz, calor, etc., alguno de sus electrones pueden absorber energía, saltar a la banda de conducción y desplazarse de una molécula a otra dentro de un cuerpo pruduciendo un flujo de electrones llamado electricidad.

Conductividad. Es la propiedad de los átomos de los metales que permite a los electrones que giran en su última órbita o banda de conducción desplazarse por su estructura molecular conduciendo calor o electricidad. De acuerdo con la mayor o menor conductividad que tenga un cuerpo, se clasifican en tres grupos:

Conductores, Aislantes o dieléctricos y Semiconductores

Conductores. Son todos los metales conducen, en mayor o menor medida, la electricidad y el calor, pues sus átomos tienden a ceder con facilidad los electrones que giran en su última órbita. El oro (Au), la plata (Ag), el cobre (Cu), el aluminio (Al), el estaño (Sn) y el platino (Pt) son buenos conductores, mientras que el hierro (Fe) y el plomo (Pb), por ejemplo, lo son en menor medida.

Aislantes o dieléctricos. Son materiales en los que los electrones que giran en la última órbita de sus moléculas se encuentran fuertemente atraídos por el núcleo. Eso impide que se puedan desplazar libremente a través de la estructura molecular a la que pertenecen, por lo cual no conducen ni calor, ni electricidad. Entre los buenos materiales aislantes se encuentran la mica, el teflón, la porcelana, los plásticos, etc. El aire se considera también un buen aislante del calor y la electricidad.

Semiconductores. Como su nombre indica, estos materiales no son exactamente buenos conductores de la electricidad, pero cuando se les excita sus electrones pueden pasar a la banda de conducción y facilitar el flujo electrónico, aunque siempre en un solo sentido. De ahí su nombre de "semiconductores".

Entre los elementos o materiales semiconductores más empleados por la industria para fabricar dispositivos electrónicos como diodos, transistores, circuitos integrados y microprocesadores se encuentran el silicio (Si), el germanio (Ge) y el arseniuro de galio (GaAs).




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