Propiedades Eléctricas De Los Sólidos, Conductores, Aislantes Y Semiconductores.

Somos conscientes de las propiedades físicas de los sólidos. Como el hecho de que tienen una forma y volumen definidos. Pero las propiedades eléctricas de los sólidos varían en gran medida en función de su composición y estructura química. Se dividen en tres grupos: conductores, semiconductores y aislantes. Vamos a estudiarlos más a fondo.

Propiedades eléctricas de los sólidos

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Ahora la propiedad eléctrica de una sustancia es una referencia a su conductividad. La conductividad eléctrica de una sustancia se define como su capacidad de transmitir energía térmica o eléctrica (y en algunos casos también energía sonora). Así que un buen conductor de electricidad es fácilmente capaz de transmitir la energía sin hervir o fundir o cambiar su composición de ninguna manera.

Los sólidos tienen diversos grados de conductividad, es decir, todos los sólidos no tienen propiedades eléctricas uniformes. En realidad, los sólidos pueden dividirse en tres grandes categorías basadas en su conductividad eléctrica. Estos tres grupos son los siguientes,

Conductores

En términos generales, los conductores son sólidos que tienen una buena conductividad eléctrica. Permiten que la energía térmica y las corrientes eléctricas se transmitan a través de ellos con facilidad y rapidez.

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Los conductores permiten que esta transferencia de energía ocurra a través del libre flujo de electrones de un átomo a otro. Tienen la capacidad de llevar esta energía a través de ellos incluso cuando la corriente sólo se aplica a una parte de su cuerpo.

Se sabe que todos los metales son los mejores conductores. Su conductividad depende del número de electrones de valencia de sus átomos. Estos electrones no están estrechamente unidos entre sí y pueden moverse libremente.

Los metales tienen tales electrones en sus átomos, y por eso conducen tan bien el calor y la electricidad. Los metales permiten que el campo eléctrico se transmita a través de ellos en conductividades del orden de 106 - 108 ohm-1.

Aislantes

A diferencia de los conductores, los aislantes son materiales que no conducen absolutamente ninguna energía eléctrica o corrientes. No dejan pasar ninguna (o muy poca) carga eléctrica a través de ellos. Tienen un importante hueco en la banda que impide el flujo de electricidad. Algunos ejemplos son el vidrio, la madera, los plásticos, la goma, etc.

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Dado que los aislantes son muy malos conductores, tienen otro uso. Los usamos para aislar conductores y semiconductores. Por ejemplo, debe haber visto cables de cobre con una cubierta de plástico o alguna forma de polímeros. Protegen los alambres y cables sin permitir que la corriente eléctrica los atraviese. Este es el aislamiento del cable.

Semiconductores

Los semiconductores son los intermediarios entre los conductores y los aislantes. Son sólidos que tienen la capacidad de conducir la electricidad a través de ellos, pero sólo bajo ciertas condiciones. Hay dos de esas condiciones que afectan a la capacidad de los semiconductores para conducir energía, calor e impurezas.

• Semiconductor intrínseco: Son materiales puros sin impurezas añadidas, por lo que se conocen como semiconductores sin dopaje. Aquí aplicamos energía térmica al material y creamos vacantes en las bandas de valencia. Esto permite que la energía pase a través. Y sin embargo estos no son muy buenos conductores y encuentran aplicaciones muy limitadas
• Semiconductores extrínsecos: Son semiconductores dopados. Añadimos ciertas impurezas para aumentar la conductividad de los materiales. Hay dos tipos de semiconductores extrínsecos, a saber, los de tipo n y los de tipo p. Por ejemplo, cuando aumentamos la conductividad del silicio y el germanio por este método.

Una razón por la que los semiconductores son un material importante es que tenemos control sobre su conductividad. Por eso encuentran muchas aplicaciones, especialmente en la electrónica.

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Pregunta resuelta para ti

P: La conductividad del semiconductor aumenta con el aumento de la temperatura. ¿Verdadero o falso?

Respuesta: La afirmación dada es Verdadera.

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• Semiconductor intrínseco; la conductividad sube o la resistividad baja con el aumento de la temperatura.
• La conductividad fuertemente dopada vuelve a subir o la resistividad baja con el aumento de la temperatura.