¿Cómo resisten realmente las resistencias a la electricidad?
- Los electrones en el material de la resistencia tendrán movilidad limitada en comparación con un buen conductor y mejor movilidad que los de un aislante.
- La movilidad o falta de movilidad determina el grado de resistencia a la corriente.
- La resistividad es una característica medible de diferentes materiales.
- Algunos materiales tienen una resistividad extremadamente baja y los llamamos conductores, como la plata, el cobre, el aluminio, etc.
- otros materiales tienen una resistividad muy alta, estos aislantes se llaman otros materiales, como plástico, vidrio y aire.
Sin embargo, una tercera clase tiene una resistividad modesta (ni demasiado alta ni demasiado baja) y utilizamos estos materiales, como el carbono y algunos óxidos metálicos, para fabricar componentes con una resistencia predecible en condiciones ambientales bastante diversas.
El libre movimiento de electrones en un material requiere de un material que tenga electrones libres, es decir, que sean capaces de moverse con el voltaje aplicado. Resulta que varios materiales tienen electrones más o menos relacionados con la estructura externa del material.
Resulta, además, que los metales están relativamente libres y que los demás materiales (sólidos iónicos) que llamamos aislantes están más estrechamente relacionados.
Algunos materiales, como el carbono, no son tan buenos para mover electrones como los metales, pero aun así son mejores que muy buenos aislantes. Usamos estos materiales para hacer resistencias.
Todos los materiales, excepto los superconductores, tienen cierta resistencia. un superconductor es un conductor cuya estructura está lo suficientemente fija como para permitir una corriente eléctrica sin ninguna resistencia.
Por regla general, sólo funciona a una temperatura muy baja. La conductancia, sólo para mantener nuestros términos, es el recíproco de la resistencia.
Conductores que sean buenos conduciendo electricidad (cobre, plata, oro). los electrones de la capa de valencia exterior pueden moverse fácilmente; después de todo, la electricidad es el movimiento de electrones.
Aisladores que no conducen electricidad (vidrio, cerámica, plástico). la estructura atómica del material no permite el movimiento de electrones. de semiconductores que necesitan ser dopados para conducir electricidad (silicio, germanio).
En su forma natural, un semiconductor no permite el flujo de electrones. Después del dopaje, un semiconductor puede conducir electricidad en determinadas condiciones (estudio de diodos, LED y transistores).
Los semiconductores son los que permiten que existan todas las maravillas electrónicas modernas y que exista nuestra forma de vida moderna. dispositivos semiconductores: chip de computadora (circuito integrado), transistores, cmos, mosfet, diodo, triodo, led, etc.
Los conductores que no son los mejores conductores de electricidad se llaman resistencias. su estructura molecular no permite que la electricidad circule libremente, es más difícil que circule la electricidad; no permite el movimiento de electrones en la capa de valencia exterior fácilmente.
Esta propiedad es muy útil en tecnología electrónica. Las resistencias se componen de: carbono, discos de pila de carbono, película de carbono, resistencia de carbono impresa, película delgada y resistencia smd delgada, película metálica, película de óxido metálico, alambre, lámina, cermet, fenólico y tantulum.
Las resistencias se pueden utilizar para crear divisores de voltaje. Los circuitos de transistores necesitan resistencias para funcionar. La resistencia se utiliza para describir una carga. un televisor conectado a la pared supone una resistencia gigante respecto a la red eléctrica (estudio del teorema de Thévenins).
Incluso los mejores conductores tienen resistencia, no hay salida.
La tecnología superconductora no tiene resistencia (cero ohmios) pero requiere que la temperatura sea inferior a -200 °F, una tecnología muy exótica.
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