Presentacion de materiales conductores, semiconductores y aislantes, para la materia de Principios Electricos y aplicaciones digitales de la carrera de Ing. Sistemas Computacionales.

1. MATERIALES: CONDUCTORES,
SEMICONDUCTORES Y AISLANTES
PRINCIPIOS ELECTRICOS Y DIGITALES
CATEDRATICO: JORGE RIOS CARLOS

3. MATERIALES CONDUCTORES

4. CONDUCTORES
 Los elementos conductores tienen facilidad
para permitir el movimiento de cargas y sus
átomos se caracterizan por tener muchos
electrones libres y aceptarlos o cederlos con
facilidad, por lo tanto son materiales que
conducen la electricidad.

5. MATERIALES
CONDUCTORES
 En la categoría “conductores” se
encuentran agrupados todos los
metales que en mayor o menor
medida conducen o permiten el paso
de la corriente eléctrica por sus
cuerpos.

6. CONDUCTIVIDAD EN LOS
METALES
Normalmente las bandas de energías se
componen de: 1) una banda de
valencia. 2) una banda de conducción
y, 3) otra banda interpuesta entre las dos
anteriores denominada “banda prohibida”.
La función de esta última es impedir o
dificultar que los electrones salten desde la
banda de valencia hasta la banda de
conducción. En el caso de los metales la
banda prohíbida no existe, por lo que los
electrones en ese caso necesitan poca
energía para saltar de una banda a la otra.

7. La figura mostrada a
continuación muestra
una sección de un
conductor de cobre
(Z=29) que solo tiene un
electrón en la capa de
valencia (capa más
externa). Observe como
sus electrones libres se
mueven libremente entre
los átomos.

8. CARACTERÍSTICAS

9. PARA QUE SIRVE?
 Las principales aplicaciones de un
conductor eléctrico son el transporte de
energía eléctrica (cables de la red
eléctrica domiciliaria, de alta tensión,
aparatos eléctricos, actuadores,
iluminación, automóviles, etc.),
transporte de señales
(transmisores/receptores,
computadores, automóviles, etc.), y
fabricación de componentes electrónicos
(conectores, placas de circuito impreso,
resistencias, condensadores, transistores,
circuitos integrados, sensores, etc.).

11. DEFINICIÓN DE SEMICONDUCTOR

12. ELEMENTOS
SEMICONDUCTORES
 Los "semiconductores" como el
silicio (Si), el germanio (Ge) y el
selenio (Se), por ejemplo,
constituyen elementos que
poseen características
intermedias entre los cuerpos
conductores y los aislantes, por
lo que no se consideran ni una
cosa, ni la otra.

13. ELEMENTOS
SEMICONDUCTORES
 Si los conductores son materiales que disponen de electrones
libres y los aislantes carecen de ellos, los semiconductores se
encuentran en una situación intermedia: a la temperatura de 0 K
se comportan como aislantes, pero mediante una aportación de
energía puede modificarse esta situación, adquiriendo un
comportamiento más cercano al de los conductores

14. ELEMENTOS
SEMICONDUCTORES
 A temperatura cercana al cero
absoluto no hay electrones
libres y el semiconductor se
comporta como un aislador o
dieléctrico. A mayores
temperaturas algunos
electrones adquieren suficiente
energía para escapar del enlace
y se convierten en electrones
“libres” ( libres pero dentro del
sólido cristalino ), dejando atrás
una vacante en el enlace
covalente. Dicha vacante se
conoce como un hueco y todo
este proceso se conoce como
producción térmica de un par
electrón-hueco.

15. APLICACIONES DE LOS
SEMICONDUCTORES.
 Las aplicaciones de los semiconductores se dan
en diodos, transistores y termisores
principalmente. Diodos: Al unir un semiconductor
N con otro P se produce un fenómeno de difusión
de cargas en la zona de contacto, que crea una
barrera de potencial que impide a los demás
electrones de la zona N saturar los restantes
huecos positivos de la zona.

16. RESUMIENDO
 En resumen un semiconductor es un elemento que
se comporta como un 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.

18. QUE SON LOS MATERIALES
AISLANTES?
“Los cuerpos aislantes son aquellos que no permiten
el paso e intercambio de electrones periféricos,
siendo sus átomos normalmente estables, por lo
tanto no dejan pasar la corriente eléctrica a través
de ellos.”

19. ESTRUCTURA
 Los átomos de los elementos aislantes poseen
entre cinco y siete electrones fuertemente
ligados a su última órbita, lo que les impide
cederlos. Esa característica los convierte en
malos conductores de la electricidad, o no la
conducen en absoluto.

20. MATERIALES AISLANTES
 Madera Vidrio
 Plastico Resinas sinteticas
 Porcelana
:

21. EJEMPLO
 El plástico que recubre el hilo de cobre
conductor, impide que suframos una descarga
eléctrica al entrar en contacto con el hilo de
cobre. Nos los encontramos en el recubrimiento
de los cables eléctricos, en los aparatos
electrónicos y en todos los aparatos que
funcionen con corriente eléctrica.