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Propiedades de los materiales: Eléctricas y Magnéticas

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Diana Lemarroy

on 12 November 2014

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Propiedades de los materiales: Eléctricas y Magnéticas
Propiedades Magnéticas
Las propiedades magnéticas se refieren al comportamiento de los materiales con respecto a campos magnéticos. Los imanes son objetos que generan un campo magnético que atrae a los metales; a esta fuerza de atracción la denominamos magnetismo.

Con respecto al magnetismo nos interesan dos cosas, si un material es magnético o no lo es y si al magnetizar un material este se magnetiza temporalmente o permanentemente.
Propiedades eléctricas
Las propiedades eléctricas definen el comportamiento de los materiales frente a la corriente eléctrica y a los campos magnéticos respectivamente.
Resistencia eléctrica
La principal propiedad eléctrica es la resistencia eléctrica. La resistencia eléctrica mide el grado de oposición de un material a ser atravesado por la corriente eléctrica. Un material tiene una alta resistencia cuando presenta gran oposición a ser atravesado por una corriente eléctrica.
Los materiales se pueden clasificar como:
AISLANTES O DIELECTRICOS
Son aquellos cuyos electrones están fuertemente ligados al núcleo y por tanto, son incapaces de desplazarse por el interior y, consecuentemente, conducir. Buenos aislantes son por ejemplo: la mica, la porcelana, el poliéster; en lo que integran una gran cantidad de materiales cerámicos y materiales polímeros.
CONDUCTORES
Son aquellos con gran número de electrones en la Banda de Conducción, es decir, con gran facilidad para conducir la electricidad (gran conductividad). Todos los metales son conductores, unos mejores que otros.
SEMICONDUCTORES
Son materiales poco conductores, pero sus electrones pueden saltar fácilmente de la Banda de Valencia a la de Conducción, si se les comunica energía exterior. Algunos ejemplos son: el Silicio, el Germanio, el Arseniuro de Galio; principalmente cerámicos.
La conductividad eléctrica es la capacidad de un medio o espacio físico de permitir el paso de la corriente eléctrica a su través. También es definida como la propiedad natural característica de cada cuerpo que representa la facilidad con la que los electrones pueden pasar por él.
Método para medir la conducción eléctrica; Ley de Ohm.
MATERIALES METÁLICOS SUPERCONDUCTORES
Estos son ciertos metales; especialmente aquellos que tienen bajas temperaturas de fusión y son mecánicamente suaves y de fácil obtención en un alto grado de pureza y libres de esfuerzos mecánicos internos o residuales, y así exhiben semejanzas en su comportamiento en el estado superconductor. Estos materiales superconductores reciben el nombre de superconductores Tipo I. En cambio, el comportamiento de muchas aleaciones y de algunos de los metales impuros es complejo e individual, particularmente con respecto a la forma cómo resultan afectados en el estado superconductor en presencia de un campo eléctrico o magnético. Estos superconductores se denominan superconductores Tipo II.
MATERIALES CERÁMICOS SUPERCONDUCTORES
Existen superconductores cerámicos los cuales son materiales comúnmente denominados como
perovskitas.
Las perovskitas son óxidos metálicos que exhiben una razón estequiométrica de 3 átomos de oxigeno por cada 2 átomos de metal; son también típicamente mezclas de muchos diferentes metales. Por ejemplo, un caso es el superconductor Y1 Ba2 Cu3 O7, en el cual los metales presentes son el Itrio, Bario y Cobre. Las perovskitas como material cerámico, comparten muchas propiedades con otros cerámicos
TEORIA DE SUPERCONDUCTIVIDAD: MATERIALES METÁLICOS Y CERÁMICOS
CONDUCCIÓN EN POLÍMEROS
CONDUCTIVIDAD EN LOS CERÁMICOS: PROPIEDADES DIELÉCTRICAS
La mayoría de los materiales cerámicos no son conductores de cargas móviles, por lo que no son conductores de electricidad. Los materiales cerámicos son usados para la pérdida progresiva de electricidad de alta frecuencia, aplicados como en microondas y radio transmisores. Los materiales dieléctricos o aislantes se emplean en los condensadores para separar físicamente sus placas y para incrementar su capacidad al disminuir el campo eléctrico y por tanto, la diferencia de potencial entre las mismas.
trióxido de titanio y de calcio (CaTiO3)
Los materiales que pueden ser atraídos por un imán, son los que poseen propiedades magnéticas. Ejemplos de materiales magnéticos son: Hierro, cobalto y níquel y acero.

Por el contrario la madera, el hormigón, el plástico o el vidrio transparente no tienen propiedades magnéticas, esto es, no son atraídos ni repelidos por campos magnéticos, ni pueden magnetizarse temporal ni permanentemente.
Ferromagnetismo
Es el ordenamiento magnético de todos los momentos magnéticos de una muestra, en la misma dirección y sentido. La interacción ferromagnética es la interacción magnética que hace que los momentos magnéticos tiendan a disponerse en la misma dirección y sentido. Ha de extenderse por todo un sólido para alcanzar el ferromagnetismo.
Paramagnetismo
Es la tendencia de los momentos magnéticos libres (espín u orbitales) a alinearse paralelamente a un campo magnético. Este alineamiento de los dipolos magnéticos atómicos con un campo externo tiende a fortalecerlo. Esto se describe por una permeabilidad magnética superior a la unidad. En el paramagnetismo puro, el campo actúa de forma independiente sobre cada momento magnético, y no hay interacción entre ellos. Los materiales paramagnéticos sufren el mismo tipo de atracción y repulsión que los imanes normales,
cuando están sujetos a un campo magnético. Sin embargo, al retirar el campo magnético, la entropía destruye el alineamiento magnético, que ya no está favorecido energéticamente.
Diamagnetismo
Es una propiedad de los materiales que consiste en repeler los campos magnéticos tanto el polo norte como el sur. Generalmente, el diamagnetismo se justifica por la circulación de los electrones en los orbitales doblemente ocupados. Como en un cable de un material conductor, la circulación de los electrones se produce en el sentido en el que el campo magnético que generan se opone al campo aplicado, generando una repulsión (efecto Hall). Por este mismo mecanismo, los superconductores presentan un diamagnetismo extraordinariamente alto.
Materiales diamagnéticos son por ejemplo: bismuto, grafito, plata, agua
Las sustancias ferromagnéticas (acero, hierro, cobalto, níquel) son atraídas por los imanes lo que permite separar fácilmente de las no ferromagnéticas.
La característica electromagnética de los materiales están en función del tipo de
elementos que contengan carga eléctrica. En los metales, por ejemplo, los electrones son
las partículas cargadas y que pueden moverse a través de la estructura cristalina.
Propiedades electromagnéticas
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