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¿Qué es la conductividad eléctrica?

Cuando se habla de la propiedad de un cuerpo de impedir el paso de la corriente eléctrica a través de él, solemos emplear el término “resistencia eléctrica“. En la electrónica es conveniente, incluso existen componentes microelectrónicos especiales, resistencias, que tienen tal o cual resistencia nominal.

Pero, también existe el concepto de conductividad eléctrica, que se caracteriza por la capacidad del cuerpo para conducir la corriente eléctrica.

Mientras que la resistencia es inversamente proporcional a la corriente, la conductividad es directamente proporcional a la corriente. Es decir, la conductividad es inversa a la resistencia eléctrica.

La resistencia se mide en ohmios y la conductividad en Siemens. Pero de hecho, siempre se trata de la misma propiedad del material, en su capacidad para conducir la corriente eléctrica.

La conductividad electrónica significa que los portadores de carga que forman la corriente en una sustancia son electrones. En primer lugar, la conductividad electrónica tiene metales, aunque casi todos los materiales son más o menos capaces de hacerlo.

Cuanto más alta es la temperatura del material, menor es su conductividad electrónica, porque con el aumento de la temperatura, el movimiento térmico obstaculiza cada vez más el movimiento ordenado de los electrones e impide así la corriente dirigida.

La conductividad electrónica es mayor cuanto más corto es el conductor, mayor es su área de sección transversal, y mayor es la concentración de electrones libres en él (menor es la resistividad).

Prácticamente en la ingeniería eléctrica, lo más importante es transmitir la energía eléctrica con pérdidas mínimas. Por esta razón, los metales juegan un papel crucial en ella. Especialmente aquellos que tienen la mayor conductividad eléctrica, es decir, la menor resistencia eléctrica específica, como la plata, cobre, aluminio, oro.

La concentración de electrones libres en los metales es mayor que en los dieléctricos y los semiconductores.

Como conductores de energía eléctrica, los metales son los más rentables para utilizar el aluminio y el cobre, porque el cobre es significativamente más barato que la plata, pero la resistencia eléctrica específica del cobre es sólo ligeramente superior a la de la plata, respectivamente, la conductividad del cobre es muy poco menos que la de la plata.

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Otros metales no son tan importantes para la producción industrial de conductores.

Los medios gaseosos y líquidos con iones libres tienen una conductividad iónica. Los iones, al igual que los electrones, son portadores de carga y pueden desplazarse bajo la acción de un campo eléctrico en todo el volumen de un medio determinado. Un electrolito puede actuar como tal medio.

Cuanto mayor es la temperatura del electrolito, mayor es su conductividad iónica, ya que con el crecimiento de la energía de movimiento térmico de los iones aumenta y la viscosidad del medio disminuye.

Con la falta de electrones en la red cristalina del material, la conductividad puede tener lugar. Los electrones llevan una carga, pero actúan como si liberaran lugares en su movimiento de los agujeros o lugares vacíos en la red cristalina del material. Los electrones liberados no se mueven aquí como una nube de gas en los metales.

La conductividad del agujero se muestra en los semiconductores a la par de la conductividad electrónica. Los semiconductores en diferentes combinaciones permiten controlar el valor de la conductividad, lo que se demuestra en varios dispositivos microelectrónicos: diodos, transistores, tiristores, etc.

En primer lugar, como conductores en la ingeniería eléctrica, ya en el siglo XIX se empezaron a utilizar metales, junto a estos, dieléctricos, aislantes, como la mica, la porcelana o el caucho.

En la electrónica, los semiconductores se generalizaron y ocuparon un buen lugar intermediario entre los conductores y dieléctricos. La mayoría de los semiconductores modernos se basan en el silicio, carbono y el germanio. Otras sustancias se emplean con menos frecuencia.

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