«Descubre cómo la temperatura puede transformar y manipular el comportamiento de los conductores, semiconductores y aislantes en este fascinante artículo. Exploraremos el impacto de las altas y bajas temperaturas en estos materiales clave, revelando los secretos detrás de su conductividad eléctrica y cómo esto afecta nuestro mundo tecnológico. ¡Prepárate para desentrañar los misterios de la temperatura en los componentes electrónicos!»
Efecto de la temperatura en conductores, semiconductores y aislantes -La resistencia del conductor aumenta con el aumento de la temperatura. Mientras que la resistencia de los semiconductores y aislantes disminuye con el aumento de la temperatura.
La resistencia de la sustancia disminuye o aumenta con el aumento de la temperatura. En sustancias metálicas -como aluminio, cobre, plata, etc.- la resistencia aumenta con el aumento de la temperatura.
La resistencia del conductor aumenta con el aumento de la temperatura debido a la mayor colisión entre los electrones y el átomo. La colisión entre los electrones y el átomo provoca obstáculos en el movimiento de los electrones. Por lo tanto, la resistencia aumenta. El coeficiente de temperatura de resistencia de la sustancia metálica es positiva.
En semiconductores como el germanio y el silicio, el número de electrones libres en la banda de valencia aumenta debido a la ruptura del enlace covalente al aumentar la temperatura. Por lo tanto, más electrones de la banda de valencia llegan a la banda de conducción. Como resultado, la resistencia del material semiconductor disminuye con el aumento de la temperatura.
Del mismo modo, la resistencia del material aislante disminuye con el aumento de la temperatura. El gráfico a continuación muestra la relación entre el cambio en la resistencia y el aumento de temperatura para tres categorías de materiales ampliamente utilizados para aplicaciones eléctricas.
Efecto de la temperatura en los materiales
Podemos dividir las sustancias en las siguientes categorías en función de la resistencia. discutiremos en detalle el efecto de la temperatura en el conductor, el semiconductor y el aislante en las secciones siguientes.
Resistencia del conductor
Las sustancias metálicas ofrecen muy poca resistencia a la corriente que fluye a través de ellas y estas sustancias se denominan conductores. La plata y el cobre tienen mucha menos resistencia que la resistencia del aluminio.
El aluminio se usa ampliamente en aplicaciones eléctricas debido a su menor costo y menor peso específico. Las sustancias metálicas tienen un coeficiente de temperatura de resistencia positivo. La resistencia de los metales aumenta linealmente con el aumento de la temperatura, como se muestra en el gráfico a continuación.
Efecto de la temperatura en Resistencia de semiconductores
El material que ofrece una resistencia moderada son los semiconductores. Los ejemplos son germanio, silicio. El material semiconductor tiene un coeficiente de temperatura de resistencia negativo. La resistencia de las sustancias semiconductoras disminuye con el aumento de la temperatura. La resistividad del semiconductor disminuye exponencialmente con un aumento de la temperatura, como se muestra en el gráfico a continuación.
Efecto de la temperatura sobre la resistencia del aislador
Los materiales que ofrecen una resistencia muy alta y restringen el flujo de electrones se denominan materiales aislantes. El material aislante tiene un uso generalizado en aplicaciones eléctricas para evitar fugas de corriente. Ejemplos de materiales aislantes son: caucho, papel, vidrio, madera, plástico, mica, porcelana, poliéster, SF6, aceite mineral, gas nitrógeno, etc.
Por lo tanto, la resistencia del semiconductor y del aislante disminuye con el aumento de la temperatura.
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