Naturaleza eléctrica de la materia

¿Cómo se comporta la materia eléctricamente? Relacionando… Si la materia está constituida por átomos ¿Cómo se puede explicar la atracción y repulsión de algunos materiales, cuando se les acerca?

Recordemos cuáles son las propiedades de la materia: Masa Ocupa espacio Naturaleza eléctrica (positiva y negativa) dada por las partículas elementales que constituyen al átomo. ¿Cuándo un átomo deja de ser neutro?

Electrización de la materia Es cuando un cuerpo adquiere cargas eléctricas, es decir ya no estará neutro, si no que cargado positivamente o negativamente. Hay 2 formas en que un cuerpo se electrice: Por contacto Por inducción

Electrización de la materia Por contacto: Cuando un cuerpo neutro se pone en contacto con otro con carga (negativa o positiva) se produce una transferencia de carga. Si un cuerpo neutro se contacta con otro cargado negativamente, el primer cuerpo capta electrones del segundo y queda cargado negativo. Si un cuerpo cargado positivo se contacta con otro neutro, el neutro cede electrones al primero, quedando positivo el cuerpo neutro.

Por inducción: Ocurre cuando un cuerpo neutro eléctricamente se aproxima a un cuerpo electrizado y es atraído. El objeto cargado se denomina inductor y las cargas producidas reciben el nombre de cargas inducidas.

Materiales conductores, aislantes y semiconductores Los materiales presentan distintos grados de resistencia u oposición al movimiento de los electrones cuando a través de ellos fluye corriente eléctrica.

Los materiales conductores presentan muy poca o ninguna resistencia al flujo de electrones, o sea, conducen electricidad. Los aislantes impiden el flujo de electrones, por lo que no conducen electricidad. Los semiconductores conducen parcialmente el flujo de electrones. A bajas temperaturas se comportan como aislantes, pero en otras condiciones son conductores.

Materiales superconductores Los superconductores son materiales que pueden conducir la corriente eléctrica casi sin ofrecer resistencia, sin que se produzca una “pérdida” energética. Por ejemplo, los metales son buenos conductores de calor y electricidad, pero se calientan al conducir un flujo de electrones, oponen resistencia y se pierde energía en forma de calor.

Materiales superconductores Los superconductores existen sólo a temperaturas bajas (-273 ºC). Existen superconductores como el Aluminio, Plomo, Zinc, que a bajas temperaturas (-273 º C) se comportan como tal. Un superconductor con un imán, a bajas temperaturas, se repelen fuertemente, de forma que levitan uno sobre el otro. Algunos usos futuros de los superconductores: Transporte Electrónica Procesadores de información a altas velocidades Medicina (resonancias magnéticas y estudios de moléculas)

Generación de electricidad a partir de distintas fuentes de energía.

Central hidroeléctrica Transforma la energía potencial del agua, en energía mecánica y luego en energía eléctrica.

Central termoeléctrica Producen energía eléctrica a partir de la combustión de carbón, gas o petróleo (combustibles fósiles). Muy contaminante. ¿Por qué?

Central nuclear Producen energía eléctrica a partir de la energía nuclear  Es la energía que se libera espontáneamente o artificialmente en las reacciones del núcleo del átomo. Genera controversia y diversas opiniones.

Central Eólica La energía cinética generada por las corrientes de aire es convertida en energía eléctrica.

Central Geotérmica Aprovecha el calor interno de la tierra. Las capas profundas están a temperaturas elevadas, calentando el agua. El agua caliente o el vapor producen manifestaciones en la superficie como géiseres o fuentes termales. Actualmente esta energía esta siendo utilizada como calefacción de hogares y la fuerza que genera el vapor se utiliza para generar electricidad.

Central Mareomotriz Transforma la energía Mareomotriz (mareas) en energía eléctrica.

Central Solar Se aprovecha la energía del sol (radiación solar) para generar energía eléctrica.

Propiedades mecánicas de la materia. Cuando se aplican fuerzas sobre un material, este puede: -Deformarse y permanecer deformado cuando se quitan las fuerzas (deformación plástica). -Deformarse y recuperarse forma original cuando se quitan las fuerzas (deformación elástica). - Romperse, sin tener deformación previa.

Propiedades mecánicas de los materiales Cohesión  Cuando las moléculas que constituyen una molécula se atraen fuertemente. Le da al sólido una forma y tamaño definidos. Deformación Elástica  La elasticidad es cuando un material recupera su forma original, luego de ser estirado. Cuando el material se deforma sin recuperar su forma inicial, se dice que ha superado su límite elástico.

3. Tenacidad Es la resistencia a romperse. Es cuando un material se deforma bajo una acción mecánica, o sea, de cómo puede admitir una deformación considerable antes de romperse y cómo se resiste a los diferentes tipos de esfuerzo. El grado de tenacidad se expresa en términos de: Fragilidad Propiedad del material a romperse con poca deformación. Es una propiedad característica de minerales formados por enlaces iónicos.

Maleabilidad Capacidad de los sólidos de transformarse en láminas delgadas cuando se los comprime. Hay muchos metales que son maleables. Ductilidad Capacidad de los sólidos para estirarse sin romperse, para formar hilos o alambres.

Otras propiedades Sectilidad Propiedad de un material de cortarse fácilmente con un cuchillo en virutas delgadas. Flexibilidad  Materiales que pueden ser doblados y no tienen la capacidad de recuperar su forma original, manteniendo la deformación permanente.