Conductores eléctricos

Conductores electricos
Los materiales 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. 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.
Conductores eléctricos

link: http://www.youtube.com/watch?v=http://www.youtube.com/watch?v=CcOH5P_gF_I

La mayoría de los conductores familiares son metálicos. El cobre es el material más común para el cableado eléctrico, y el oro para la superficie-a-superficie de alta calidad entra en contacto con. Sin embargo, hay también muchos conductores nos-metálico, incluyendo grafito, soluciones de sales, y todos plasmas.
Un conductor eléctrico está formado primeramente por el conductor propiamente tal,
usualmente de cobre.
Este puede ser alambre, es decir, una sola hebra o un cable formado por varias hebras o
alambres retorcidos entre sí.

El tipo de cobre que se utiliza en la fabricación de conductores es el cobre electrolítico
de alta pureza, 99,99%.
Dependiendo del uso que se le vaya a dar, este tipo de cobre se presenta en los
siguientes grados de dureza o temple: duro, semi duro y blando o recocido.
Partes que componen los conductores eléctricos
Estas son tres muy diferenciadas:
. El alma o elemento conductor.
. El aislamiento.
. Las cubiertas protectoras.

El alma o elemento conductor
Se fabrica en cobre y su objetivo es servir de camino a la energía eléctrica desde las
centrales generadoras a los centros de distribución (subestaciones, redes y empalmes),
para alimentar a los diferentes centros de consumo (industriales, grupos habitacionales,
etc.).
Conductores eléctricos
De la forma cómo esté constituida esta alma depende la clasificación de los conductores
eléctricos. Así tenemos:
Según su constitución
Alambre: Conductor eléctrico cuya alma conductora está formada por un solo
elemento o hilo conductor.
Se emplea en líneas aéreas, como conductor desnudo o aislado, en instalaciones
eléctricas a la intemperie, en ductos o directamente sobre aisladores.
Cable: Conductor eléctrico cuya alma conductora está formada por una serie de hilos
conductores o alambres de baja sección, lo que le otorga una gran flexibilidad.
Según el número de conductores
Mono conductor: Conductor eléctrico con una sola alma conductora, con aislación y
con o sin cubierta protectora.
Multiconductor: Conductor de dos o más almas conductoras aisladas entre sí, envueltas
cada una por su respectiva capa de aislación y con una o más cubiertas protectoras
comunes.

EL AISLAMIENTO
El objetivo de la aislación en un conductor es evitar que la energía eléctrica que circula
por él, entre en contacto con las personas o con objetos, ya sean éstos ductos, artefactos
u otros elementos que forman parte de una instalación. Del mismo modo, la aislación
debe evitar que conductores de distinto voltaje puedan hacer contacto entre sí.
Los materiales aislantes usados desde sus inicios han sido sustancias poliméricas, que
en química se definen como un material o cuerpo químico formado por la unión de
muchas moléculas idénticas, para formar una nueva molécula más gruesa.
Antiguamente los aislantes fueron de origen natural, gutapercha y papel. Posteriormente
la tecnología los cambió por aislantes artificiales actuales de uso común en la
fabricación de conductores eléctricos.
Los diferentes tipos de aislación de los conductores están dados por su comportamiento
técnico y mecánico, considerando el medio ambiente y las condiciones de canalización
a que se verán sometidos los conductores que ellos protegen, resistencia a los agentes
químicos, a los rayos solares, a la humedad, a altas temperaturas, llamas, etc. Entre los
materiales usados para la aislación de conductores podemos mencionar el PVC o
cloruro de polivinilo, el polietileno o PE, el caucho, la goma, el neoprén y el nylon.
Si el diseño del conductor no consulta otro tipo de protección se le denomina aislación
integral, porque el aislamiento cumple su función y la de revestimiento a la vez.
Cuando los conductores tienen otra protección polimérica sobre la aislación, esta última
se llama revestimiento, chaqueta o cubierta.

LAS CUBIERTAS PROTECTORAS
El objetivo fundamental de esta parte de un conductor es proteger la integridad de la
aislación y del alma conductora contra daños mecánicos, tales como raspaduras, golpes,
etc.
Si las protecciones mecánicas son de acero, latón u otro material resistente, a ésta se le
denomina «armadura» La «armadura» puede ser de cinta, alambre o alambres trenzados.
Los conductores también pueden estar dotados de una protección de tipo eléctrico
formado por cintas de aluminio o cobre. En el caso que la protección, en vez de cinta
esté constituida por alambres de cobre, se le denomina «pantalla» o «blindaje».
Conductores eléctricos

Tamaño del conductor
En muchos países, los conductores son medidos por su sección representativa en milímetros cuadrados.
Sin embargo, en los Estados Unidos, los conductores se miden cerca Normas americanas de cableado para los más pequeños, y milipulgadas circulares para los más grandes. En algunos países pobres han sobrecargado los alambres que entraban un circuito.
Conductores eléctricos

Tipos de materiales conductores de la corriente
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. Se utiliza también, por su elevada conductividad térmica, por ejemplo en equipos de soldadura, tubos de refrigeración
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.
Conductores eléctricos

materiales no conductores
Los materiales no conductores carecen cargas móviles, y así que resista el flujo de actual eléctrico, generando calor. De hecho, todos los materiales ofrecen cierta resistencia y calentamiento cuando fluye una corriente. Así, el diseño apropiado de un conductor eléctrico considera la temperatura que el conductor necesita poder aguantar sin daño, así como la cantidad de corriente eléctrica.

Porcelana:
Densidad: 2,3...2,6 Kg/dm3
Ed.: 35 kV/mm (Porcelana dura tipo 110)
Resist. Tracción: 3000... 4000 N/cm2
Resist. Compres.: 40 000... 50 000 N/cm2
La porcelana se fabrica a base de Caolín (47% SIO2, 30% Al2O3, 14% H2O), al que se mezclan feldespato y cuarzo. Según la composición y la temperatura de sinterizado se distinguen diferentes clases de porcelana.
Las porcelanas duras, empleadas principalmente para aisladores de alta tensión, se sinterizan a temperaturas elevadas (1400 a 1450 °C).
Conductores eléctricos

Vidrio:
Densidad: 2,3...2,5 Kg/dm3
Ed.: 10...40 kV/mm
Como materias primas para la fabricación de los vidrios corrientes para ventanas y botellas se utilizan la arena de cuarzo (SiO2), polvo de piedra caliza (CaCo3) y sosa (Na2CO3) en lugar de sosa, se obtienen vidrios difíciles de fundir. Para distinguirlo de los vidrios a base de plástico, el vidrio a base de cuarzo se denomina vidrio de silicato o silicio. El vidrio es transparente, e incoloro, furo y frágil. Pierde sus propiedades aislantes para temperaturas superiores a 300 °C.
El vidrio se emplea para lámparas de incandescencia, válvulas electrónicas, aisladores y recipientes resistentes a los ácidos, para acumuladores de plomo fijos.
A partir del estado líquido, el vidrio se puede estirar en forma de finas fibras, que a su vez se pueden hilar, dando como resultado la lana de vidrio, que se puede transformar en tejido. Los fabricados a base de lana de vidrio se emplean para el aislamiento de conductores devanados que se deban someter a elevadas temperaturas de servicio.
Conductores eléctricos
Aire:El aire es una mezcla de diferentes gases, principalmente nitrógeno y oxigeno: El aire seco contiene, en volumen: 78% nitrógeno (N2), 21% de oxigeno (O2), casi 1% de Argón (Ar); el resto está formado por dióxido de carbono

El agua, ¿material conductor?
El agua, tal y como la encontramos normalmente, es una buena conductora de la electricidad. ¿Pero no acabamos de ver justo lo contrario? Sí. Pero fijaos que he hablado únicamente de la molécula de agua, es decir, de agua pura. En el mundo real, a menos que destilemos el agua, siempre tendrá cosas disueltas en ella, como distintas sales (de hecho, se considera al agua como disolvente universal). Y entonces la cosa cambia mucho. Cuando una sal se disuelve en agua, las moléculas se dividen en iones, es decir, átomos o moléculas cargados eléctricamente. Estos iones se pueden desplazar, por lo que al aplicar una diferencia de potencial, se crea una corriente eléctrica.
La estructura de las moléculas del agua es muy diferente. Como sabes, la molécula de agua está formada por un átomo de oxígeno y dos de hidrógeno: H2O. La unión entre estos tres átomos es muy fuerte, y además la molécula es eléctricamente neutra, por lo que aplicando una diferencia de potencial eléctrico, no conseguimos nada. Con la suficiente tensión, podremos llegar a romper la molécula de agua y separarla en los iones H+ y OH-, que sí se desplazarían, y tendríamos por tanto una pequeña corriente eléctrica (no hay aislantes perfectos).
NO!, el agua pura (H2O) no es buen conductor de la electricidad.Hace falta que contenga algún tipo de sales minerales para ser conductores de la electricidad.El agua potable si lo es ya que contiene Cloro y otras sales minerales.
Conductores eléctricos

¿Qué es una corriente eléctrica?
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.
El instrumento usado para medir la intensidad de la corriente eléctrica es el galvanómetro que, calibrado en amperios, se llama amperímetro
Conductores eléctricos

Voltaje del conductor
voltaje en un conductor es determinado por el trazado de circuito conectado y no tiene nada hacer con el conductor sí mismo. Los conductores se rodean generalmente cerca y/o se apoyan cerca aisladores y el aislamiento determina el voltaje máximo que se puede aplicar a cualquier conductor dado.
El voltaje de un conductor “V” se da cerca
V = IR
donde
I es la corriente, medida adentro amperios
V es diferencia potencial medido adentro voltios
R es resistencia medido adentro ohmios


Resistencia eléctrica
Se denomina resistencia eléctrica, simbolizada habitualmente como R, a la dificultad u oposición que presenta un cuerpo al paso de una corriente eléctrica para circular a través de él. En el Sistema Internacional de Unidades, su valor se expresa en ohmios, que se designa con la letra griega omega mayúscula, O. Para su medida existen diversos métodos, entre los que se encuentra el uso de un ohmímetro.
En la mayoría de los materiales, el índice de la corriente es proporcional al voltaje (Ley del ohmio,) proporcionada la temperatura sigue la constante y sigue habiendo el material en la misma forma y estado. El cociente entre el voltaje y la corriente se llama resistencia (medido en ohmios) del objeto entre los puntos donde el voltaje fue aplicado. La resistencia a través de una masa estándar (y de la forma) de un material en una temperatura dada se llama resistencia del material.
Los materiales no conductores carecen cargas móviles, y así que resista el flujo de actual eléctrico, generando calor. De hecho, todos
los materiales ofrecen cierta resistencia y calentamiento cuando fluye una corriente.
Conductores eléctricos

Corriente continua y alternativa
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


Se denomina 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.



link: http://www.youtube.com/watch?v=http://www.youtube.com/watch?v=XYrGvhkOcGU&feature=related


Fuentes de consulta:

http://www.monografias.com/trabajos71/conductores-electricos/conductores-electricos.shtml

http://www.worldlingo.com/ma/enwiki/es/Electrical_conductor[/b]

2 comentarios - Conductores eléctricos