“Diversificación Productiva y del Fortalecimiento de la Educación”

UNIVERSIDAD NACIONAL JOSE FAUSTINO SANCHEZ CARRION

FACULTAD DE INGENIERIA AGRARIAS, INDUSTRIAS ALIMENTARIAS Y

AMBIENTAL

Escuela Académico Profesional de Ingeniería en Industrias Alimentarias

Materiales Buenos y malos conductores de la electricidad

Asignatura: Física Aplicada

Docente: Ing. Rodríguez Geldres Jun Julio

Responsables

- CJURO APAZA, Rosa Elena

Huacho- Perú

2015

PRÁCTICA DE LABORATORIO N° 2

I. TÍTULO: Materiales buenos y malos conductores de la electricidad.

II. OBJETIVOS:

II.1. Analizar cualitativamente la conductividad eléctrica de algunas sustancias o materiales.

II.2. Describir los materiales buenos y malos conductores de electricidad y establecer sus diferencias.

III. FUNDAMENTO TEÓRICO

III.1. Buenos Conductores

Los mejores conductores de la corriente eléctrica son los metales, porque ceden más fácil que otros materiales los electrones que giran en la última órbita de sus átomos (la más alejada del núcleo). Sin embargo, no todos los metales son buenos conductores, pues existen otros que, por el contrario, ofrecen gran resistencia al paso de la corriente y por ello se emplean como resistencia eléctrica.

El más utilizado de todos los metales es el cobre (Cu), por ser relativamente barato y buen conductor de la electricidad, al igual que el aluminio (Al).

Sin embargo, los mejores metales conductores son el oro (Au) y la plata (Ag), aunque ambos se utilizan muy poco, por sus altos precios.

III.1.1. Conductividad en los líquidos:

Generalmente se habla de una solución, en la que se incluye sal, la sal forma electrolitos (iones) que transportan la corriente eléctrica

Cuando un líquido posee más sal, mayor será su conductividadSiendo el agua de mar, mejor conductora que el agua pura y el agua potable.

III.2. Malos Conductores

Por último están los materiales aislantes, cuyos átomos ni ceden ni captan electrones. Entre esos materiales se encuentran el plástico, la mica, el vidrio, la goma, la cerámica, etc. Todos esos materiales y otros similares con iguales propiedades, oponen total resistencia al paso de la corriente eléctrica.

III.3. SemiconductoresExisten también otros elementos denominados semiconductores, que dejan pasar la corriente eléctrica en algunas condiciones Entre esos elementos o materiales se encuentran el silicio (Si), el galio (Ga) y el germanio (Ge).

La resistencia en términos eléctricos se aplica a la capacidad que tiene cada material que se encuentra en la naturaleza a oponer el paso de corriente eléctrica. Cabe mencionar que todo material que existe en la naturaleza conduce la corriente eléctrica, pero unos más que otros por eso se hacen las siguientes clasificaciones:a. Conductor

Es aquel material que ofrece poca resistencia al paso dela corriente eléctrica, por lo tanto se denomina que es un buen conductor, tales como la plata, el aluminio y el cobre.

b. AislanteUn aislante es aquel material que ofrece mayor oposición al paso de corriente eléctrica y por eso se denomina un mal conductor de la corriente eléctrica, tales como el vidrio, el plástico y la porcelana. La diferencia entre un aislante y un conductor es que el conductor ofrece menos oposición al paso de la corriente y el aislante más o posición.

c. Semiconductor Es aquel material que conduce la corriente eléctrica mejor que un aislante pero peor que un conductor, tal es el caso del silicio. Este material puede ser usado para fabricar diodos, los cuales permiten el paso de la corriente en un solo sentido.

d. SuperconductorEs aquel material que conduce la corriente eléctrica mejor que un conductor ya que no opone resistencia; por ejemplo, un conductor consume cierta cantidad de corriente a largas distancias o con el paso del tiempo, este material no consume corriente alguna, el problema de estos materiales es que tienen que tener una baja temperatura.

III.4. La electrólisis La electrólisis o electrolisis1 es el proceso que separa los elementos de un compuesto por medio de la electricidad. En ella ocurre la captura de electrones por los cationes en el cátodo (una reducción) y la liberación de electrones por los aniones en el ánodo (una oxidación).La electrolisis es la transformación (interconversion) de la energía eléctrica en energía química y viceversa en depósitos conocidos como

celdas electroquímicas las que a su vez son de 2 tipos: electrolíticas y galvánicas. Se utiliza la energía eléctrica para separar los elementos de un determinado compuesto. Ejm: en la electrolisis del agua se separa el H2 del O cada uno se dirige a un determinado electrodo; industrialmente se utiliza para cromar algunas piezas mecánicas, para galvanizar y para ¨bañar en oro algunas piezas generalmente de cobre.

IV. MATERIALES E INSTRUMENTOS

Los Materiales que se utilizo en esta practica fueron:

- Agua destilada- Azúcar- Sal- Papel platino- Llave- Lapiz- Lapicero de Plastico- Vaso Pricipitado- Vagueta

V. PROCEDIMIENTO

V.1. Instalar el circuito de la figura, vemos que las pilas y el foquito se encuentran en serie, dejando los extremos libres de los cables (como en la fig.)

_ + LED Extremos libres de los cables

Cierre el circuito, uniendo los extremos libres de los cables.

¿Se enciende el foquito (led)? ¿Qué indica eso?

Luego de instalar todo el circuito y obtener que el foquito LED encienda podemos entender que existe conducción de electricidad a través de distintos materiales que son buenos conductores de electricidad.

V.2. Conectar los extremos libres de los cables a los extremos de una tira de papel de aluminio

¿Se enciende el foquito (led)? ¿Qué indica eso?

Luego de poner en contacto los extremos libres de los cables con la tira de papel de aluminio se puede observar que si existe conducción de electricidad.

V.3. Conectar los extremos libres de los cables a los extremos de una tira de papel Bond. ¿Se enciende el foquito (led)? ¿Qué indica eso?

Luego de poner en contacto los extremos libres de los cables con la tira de papel Bond se puede observar que no existe conducción de electricidad.

V.4. Conectar los extremos libres de los cables a los extremos de la tiza. ¿Se enciende el foquito (led)? ¿Qué indica eso?

Luego de poner en contacto los extremos libres de los cables con la tiza se puede observar que no existe conducción de electricidad.

V.5. Conectar los extremos libres de los cables a los extremos del lapicero de plástico. ¿Se enciende el foquito (led)? ¿Qué indica eso?

Luego de poner en contacto los extremos libres de los cables con el lapicero de plastico se puede observar que no existe conducción de electricidad.

V.6. Conectar los extremos libres de los cables a los extremos de la llave. ¿Se enciende el foquito (led)? ¿Qué indica eso?

Luego de poner en contacto los extremos libres de los cables con la llave se puede observar que si existe conducción de electricidad.

V.7. Colocar ahora los extremos libres de los cables en la cubeta de vidrio vacía (vaso de precipitación) teniendo cuidado que los extremos libres toquen el fondo del vaso pero que no hagan contacto entre ellos ¿Se enciende el foquito (led)? ¿Qué indica eso?

El foquito (Led) no se enciende porque el vidrio pertenece a los malos conductores de electricidad y en consecuencia no existe conducción de electricidad

Ahora vacíe el agua destilada en el vaso precipitado ¿Se enciende el foquito (led)? ¿Qué indica eso?

El agua es un conductor de electricidad. Pero existe una mayor conductividad de corriente cuando el agua es salada.Ya que se utilizo el agua destilada para la practica puedo decir que no se encendio el foquito led .

¿Se enV.8. Agregue poco a poco cantidades muy pequeñas de sal de

cocina al agua destilada contenida en la cubeta(vaso de precipitación)¿Se enciende el foquito (led)? ¿Qué indica eso?

Como ya se mencionó en anteriormente el agua que contiene sal es un conductor de electricidad. El foco led si enciende.

V.9. Vierta el contenido de la cubeta en el lavadero y enjuáguela de tal manera que pueda repetir el ítem anterior, pero ahora utilizando azúcar en lugar de sal.

Aquí se observó que no existe conducción eléctrica y por consecuencia el foquito led no enciende.

MATERIAL BUEN CONDUCTOR MAL CONDUCTOR

Agua destilada X

Lapicero X

Agua con sal X

Lápiz X

Agua con azúcar X

Metal X

Aluminio X

VI. CONCLUSIONES

El material de prueba, fue usado como un interruptor para completar y cerrar el circuito.

Si la bombilla se iluminaba, quería decir que el material que se uso para cerrar el circuito conducía la corriente y era un buen conductor, por lo cual iba a pasar una corriente o calor por dicho material.

En caso de que no se iluminara el led el material usado era un mal conductor.

Con este pequeño experimento se pueden clasificar los materiales usados como conductores y aislantes, los conductores son los buenos que tienen poca oposición al paso de corriente eléctrica y los aislantes son los malos conductores.

Los aislantes pueden ser usados para fabricar equipos o ropa para prevenir accidentes al contacto con un circuito energizado o para proteger el conductor ya sea para que no se troce o tenga contacto con humedad, o se unan 2 fases o fase y neutro y nos ocasione un corto circuito, etc.

El aislante más famoso y usado en la protección de conductores es el plástico

VII. CUESTIONARIO

VII.1. Establezca las principales diferencias entre conductores y aisladores.

Los conductores son materiales que, como tienen un monton de electrones libres, permiten que los atraviese el flujo de la corriente o bueno, tambien de cargas eléctricas en movimiento. Los metales por ejemplo son los conductores por excelencia.

Un aislante o asilador por el contrario tiene pocos electrones libres; sus atomons no ceden ni reciben electrones por lo que oponen resistencia al paso de la corriente. ejemplos de asilantes son el plastico, vidrio, goma etc.

VII.2. Haga un cuadro anotando la conductividad y la resistividad de los materiales más comunes. De acuerdo a esta tabla ¿Qué material tiene mayor conductividad?¿Cuál mayor resistividad?

- El material con mayor conductividad seria el metal junto con el aluminio.- Y el material con mayor resistividad seria el agua con sal ya que para que sea un buen conductor se necesita la disociación para que pueda formar corriente.

VII.3. Explique las reacciones químicas que ocurren durante la electrólisis, con las sustancias utilizadas: sal y agua

La electrolisis es un proceso mediante el cual se logra la disociación de una sustancia llamada electrolito, en sus iones constituyentes (aniones y cationes), gracias a la administración de corriente eléctrica.

VII.4. Describa el fenómeno de la superconductividad.

Se denomina superconductividad a la capacidad intrínseca que poseen ciertos materiales para conducir corriente eléctrica sin resistencia ni pérdida de energía en determinadas condiciones. Fue descubierto por el físico neerlandés Heike Kamerlingh Onnes el 8 de abril de 1911 en Leiden.

La resistividad eléctrica de un conductor metálico disminuye gradualmente a medida que la temperatura se reduce. Sin embargo, en los conductores ordinarios, como el cobre y la plata, las impurezas y otros defectos producen un valor límite. Incluso cerca de cero absoluto una muestra de cobre muestra una resistencia no nula. La resistencia de un superconductor, en cambio, desciende bruscamente a cero cuando el material se enfría por debajo de su temperatura crítica. Una corriente eléctrica que fluye en una espiral de cable superconductor puede persistir indefinidamente sin fuente de alimentación. Al igual que el ferromagnetismo y las líneas espectrales atómicas, la superconductividad es un fenómeno de la mecánica cuántica.

VIII. BIBLIOGRAFÍA

https://es.wikipedia.org/wiki/Conductor_el%C3%A9ctrico

Giordano, José Luis El conductor eléctrico (Ley de Ohm) Profísica. Chile [13-5-2008]

Wikipedia (Consultado en Julio 15, 2006) Stephen Gray (scientist)