CONDUCTORES ELECTRICOS
Los
conductores son aquellos materiales cuya resistencia al
paso de la corriente es muy baja, recordemos que un buen aislante presenta una
resistencia de hasta 1024 veces mayor que un buen conductor.
En
general podemos denominar material conductor a
cualquier sustancia o material que sometido a una diferencia de potencial
eléctrico proporciona un paso continuo de corriente eléctrica.
En
general todas las sustancias en estado sólido
o líquido poseen la propiedad de
conductividad eléctrica, pero algunas sustancias son buenos conductores, las
mejores sustancias conductoras son los metales.
Dentro
de los materiales metálicos más utilizados mencionamos: la Plata, el cobre, aluminio, aleaciones de
aluminio, aleaciones de cobre y conductores compuestos de aluminio-acero y
cobre-acero cuyas aplicaciones en las industrias eléctricas
son muy útiles.
Tipos de conductores eléctricos
- COBRE:
Símbolo:
Cu.
Densidad:
8.9 Kg/dm3
Resistencia
Específica?: 0.0178
Conductividad:
56
Punto
de Fusión:
1085 °C
Propiedades:
El cobre es, después de la plata, el metal que tiene mayor conductividad
eléctrica; las impurezas, incluso en pequeña cantidad, reducen notablemente
dicha conductividad. También después de la plata el cobre es el metal que mejor
conduce el calor.
No es atacado por el aire seco;
en presencia del aire húmedo, se forma una platina (Carbonato de Cobre), que es
una capa estanca, que protege el cobre de posteriores ataques.
Aplicaciones:
El cobre puro, con un grado de pureza del 99.9%, se fábrica generalmente por procedimientos electrolíticos.
Su denominación normalizada es KE-CU (Cobre Catódico). Industrialmente, solo se
emplea como material conductor cobre electrolítico.
El
cobre Electrolítico se emplea en electrotecnia especialmente como material
conductor para líneas eléctricas y colectores y como material de contacto en
interruptores de alta tensión.
- ALUMINIO:
Símbolo:
Al.
Densidad:
2.7 Kg/dm3
Resistencia
Específica ?: 0.0278
Conductividad:
36
Punto
de Fusión: 658 °C
Propiedades:
El aluminio presenta buena conductividad eléctrica y es también buen conductor
del calor. Es fácil de conformar por laminado y estirado. Su resistencia es ala
tracción, modelando, es de 90 a 120 N/mm2 y laminado en caliente de 130 a 200
N/mm2. A la inversa, el alargamiento, varía entre 35 y 3%. El aluminio se puede
alear fácilmente con otros metales. Sometido a la acción del
aire, se cubre de una capa de óxido, que debido a su estanqueidad protege de
oxidación ulterior al metal situado bajo la misma, por lo que el aluminio es
resistente a la corrosión.
El aluminio se puede estañar y soldar. Como material conductor se emplea
exclusivamente aluminio puro (99,5 % Al). El aluminio purísimo (Krayal)
contiene 99,99999 % Al: su conductividad aumenta al bajar su temperatura,
hasta, a 4,2 K.
Aplicaciones:
El aluminio puro se emplea, debido a su resistencia a la corrosión y a su baja densidad,
para revestimientos de cables. Su buena deformabilidad lo hace apropiado para
láminas de condensadores,
su buena colabilidad para jaulas de rotores y su buena conductividad para
líneas aéreas.
Electrolisis:
Electrolisis,
parte de la química que
trata de la relación entre las corrientes eléctricas y las reacciones químicas,
y de la conversión de la energía química en eléctrica y viceversa. En un
sentido más amplio, la electrolisis es el estudio de las reacciones
químicas que producen efectos eléctricos y de los fenómenos
químicos causados por la acción de
las corrientes o voltajes.
La
mayoría de los compuestos inorgánicos y algunos de los orgánicos se ionizan al
fundirse o cuando se disuelven en agua u otros líquidos; es decir, sus
moléculas se disocian en componentes cargados positiva y negativamente que
tienen la propiedad de
conducir la corriente
eléctrica. Si se coloca un par de electrodos en una disolución de un
electrolito (o compuesto ionizable) y se conecta una fuente de corriente
continua entre ellos, los iones positivos de la disolución se mueven hacia el
electrodo negativo y los iones negativos hacia el positivo. Al llegar a los
electrodos, los iones pueden ganar o perder electrones y transformarse en
átomos neutros o moléculas; la naturaleza de
las reacciones del electrodo depende de la diferencia de potencial o voltaje
aplicado.
·
Definiciones:
Electrolito: Es toda sustancia iónica que en solución se
descompone al pasar la corriente eléctrica. Cuerpo que se somete a electrólisis.
Los electrolitos son fuertes cuando dejan pasar fácilmente la corriente
eléctrica, pero cuando no lo hacen sino la dejan pasar débilmente, esto es por
contener pocos iones, es decir que no son fuertes.
Electrodo: Componente de un circuito eléctrico que conecta
el cableado convencional del circuito a un medio conductor como un electrólito
o un gas.
En el caso más cercano a la electrólisis; son conductores metálicos sumergidos
en el electrolito.
La corriente eléctrica
Es
el flujo de carga por unidad de tiempo que
recorre un material. Se debe a un movimiento de
los electrones en el interior del material. Esta se mide en amperios y se
indica con el símbolo A. Una corriente eléctrica, puesto que se trata de un
movimiento de cargas, produce un campo magnético.
Históricamente,
la corriente eléctrica se definió como un flujo de cargas positivas y se fijó
el sentido convencional de circulación de la corriente como un flujo de cargas
desde el polo positivo al negativo y sin embargo posteriormente se observó,
gracias al efecto Hall, que en los metales los
portadores de carga son negativos, estos son los electrones, los cuales fluyen
en sentido contrario al convencional. En resultas, el sentido convencional y el
real son ciertos en tanto que los electrones fluyen desde el polo positivo
hasta llegar al negativo (sentido real), cosa que no contradice que dicho
movimiento se inicia al lado del polo positivo donde el primer electrón se ve
atraido por dicho polo creando un hueco para ser cubierto por otro electrón del
siguiente átomo y así sucesivamente hasta llegar al polo negativo (sentido
convencional) es decir la corriente eléctrica es el paso de electrones desde el
polo negativo al positivo comenzando dicha progresión en el polo positivo.
Unidad de la corriente eléctrica
Siempre que se mueven
cargas eléctricas de igual signo se establece una corriente eléctrica. Para
definir la corriente de manera más precisa, suponga que las cargas se mueven
perpendiculares a una superficie de área A, como en la figura 27.1. (Esta sería
el área de la sección transversal de un alambre, por ejemplo.) La corriente es
la tasa a la cual fluye la carga por esta superficie. Si ?
Q es la cantidad de
carga que pasa por esta rea en un intervalo de tiempo ?t, la corriente
promedio, Ipro, es igual a la carga que pasa por A por unidad
de tiempo:
ç
Cargas en movimiento a
través de un área A. La tasa de flujo de carga en el tiempo a través del área
se define como la corriente I. la dirección de
a la cual la carga positiva fluiría si tuviera libertad de
hacerlo.
Si la tasa a la cual
fluye la carga varía en el tiempo, la corriente también varía en el tiempo, y
definimos a la corriente instantánea I como el límite diferencial de la
ecuación:
La unidad de corriente
del Sistema Internacional
es el ampere (A).
La corriente continua (CC en español,
en inglés DC,
de Direct Current) es el flujo continuo de electrones a través de
un conductor entre dos puntos de distinto potencial. A diferencia de la
corriente alterna (CA en español, AC en inglés), en la corriente continua las
cargas eléctricas circulan siempre en la misma dirección (es decir, los
terminales de mayor y de menor potencial son siempre los mismos). Aunque
comúnmente se identifica la corriente continua con la corriente constante (por
ejemplo la suministrada por una batería), es continua toda corriente que
mantenga siempre la misma polaridad
Representación de la
tensión en corriente continúa.
Corriente
alterna (abreviada CA en español y AC en
inglés, de Alternating Current) a la corriente eléctrica en la que la magnitud
y dirección varían cíclicamente. La forma de onda de la corriente alterna más
comúnmente utilizada es la de una onda sinusoidal (figura 1), puesto que se
consigue una transmisión más eficiente de la energía. Sin embargo, en ciertas
aplicaciones se utilizan otras formas de onda periódicas, tales como la
triangular o la cuadrada.
Utilizada
genéricamente, la CA se refiere a la forma en la cual la electricidad llega a
los hogares y a las empresas.
Sin embargo, las señales de
audio y de radio transmitidas
por los cables eléctricos, son también ejemplos de corriente alterna. En estos
usos, el fin más importante suele ser la transmisión y recuperación de la información codificada
(o modulada) sobre la señal de la CA.
Funciones
Una función es un conjunto de líneas de código
que realizan una tarea específica y puede retornar un valor. Las funciones
pueden tomar parámetros que modifiquen su funcionamiento. Las funciones son
utilizadas para descomponer grandes problemas en tareas simples y para
implementar operaciones que son comúnmente utilizadas durante un programa y de
esta manera reducir la cantidad de código. Cuando una función es invocada se le
pasa el control a la misma, una vez que esta finalizó con su tarea el control
es devuelto al punto desde el cual la función fue llamada.
•
En
este tema nos centraremos en
– La recepción y validación de entradas.
– Los detalles del cuerpo de la funcion
– La preparación y entrega de la salida.
•
Partiremos
por la salida por ser más simple.
Entrada de una funcion
•
Las entradas de una función se definen en
forma de parámetros.
•
Los parametros se definen por un nombre y un
tipo.
•
Actuan como variables locales de la función.
•
Definen la forma en que la función debe ser
invocada.
Cuerpo de una funcion
•
El cuerpo de una función es un conjunto de
instrucciones
•
Se pueden definir variables locales
– Estas variables solo son visibles dentro de la
función.
–
La función no puede afectar cosas fuera de ella.
– Los nombres de variables debe ser únicos solo
dentro de ella.
•
Variables globales
– Son variables definidas fuera de toda función.
– Cualquiera las puede leer y modificar.
– Deben ser únicas a través de todo el programa.
•
Las variable globales pueden sustituir la
entrada y la salida!
Salida de una función
•
Una función realiza transformaciones y cálculos
sobre las entradas para generar una salida.
•
Una vez que se ejecutan todos los pasos
necesarios la salida es “devuelta” a quien invocó a la función.
•
La devolución de la salida implica el término
de la función
– Una vez devuelto el resultado, el programa
sigue su ejecución justo después de la invocación.
• Una función debe definir el tipo de dato que
devuelve
– int
– double
– char
– void
– etc.
• El valor que devuelva debe ser consecuente con
el tipo de dato especificado
Algoritmo:
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