¿QUÉ ES LA CONDUCTIVIDAD ELÉCTRICA?

Es una propiedad que presentan los materiales para permitir el flujo de electrones (corriente eléctrica). Esta propiedad depende de la estructura atómica del material, así como otros factores físicos como pueden ser la temperatura o el estado de la materia en que esté (sólido, líquido o gaseoso).

En medios líquidos, la conductividad dependerá de la presencia de sales (iones) en ellos, ya que en su interior se forman electrolitos, los cuales responden con facilidad a un campo eléctrico. En el caso de medios sólidos, estos presentan una estructura atómica mucho más cerrada y con menor movimiento, en ellos la conductividad depende de la nube de electrones compartidos por las bandas de valencia. Los metales son buenos conductores eléctricos por su estructura atómica, en cambio, los plásticos son buenos aislantes eléctricos.

CONDUCTIVIDAD DE LOS METALES

En general, los metales son muy buenos conductores eléctricos, esto se debe principalmente a que en su estructura atómica se presentan enlaces metálicos, los cuales facilitan el movimiento de electrones en la capa externa (electrones de valencia). Estos electrones forman una nube que se desplaza alrededor de los núcleos atómicos estrechamente unidos y son los que permiten el flujo eléctrico.

¿CÓMO SE MIDE?

El símbolo para representar la conductividad es la letra griega sigma (σ) y su unidad de medición es el siemens por metro (S/m). Para su cálculo se suelen tomar en cuenta también las nociones de campo eléctrico (E) y densidad de corriente de conducción (J), de la siguiente manera:

La conductividad también se puede expresar en términos porcentuales, de manera que se toma como conductividad relativa 100% IACS la que corresponde al cobre recocido cuya resistividad es de 1 724 μΩcm a una temperatura de 20°C.

¿POR QUÉ ES IMPORTANTE?

En base a su conductividad los materiales se pueden clasificar como conductores, aislantes o semiconductores. Los materiales más conductores que han sido identificados son: La plata, el cobre, el oro, el aluminio, el tungsteno y el hierro.

Identificar correctamente la conductividad de un material lo hace más apto o menos apto para diferentes aplicaciones, por ejemplo, los materiales conductores son buenos para todas aquellas aplicaciones que impliquen el libre flujo de electrones como es el suministro de energía eléctrica. Los materiales aislantes son buenos para todas aquellas aplicaciones que requieran la protección contra descargas eléctricas, los cuales funcionan como barrera entre los elementos conductores, ejemplos de aplicaciones puede ser el aislante que llevan los cables eléctricos para evitar cortocircuitos. Para el caso de semiconductores, estos se utilizan principalmente en electrónica digital y microcontroladores debido a su capacidad para comportarse como conductores o aislantes según diversos factores como la temperatura.

MEDICIÓN DE CONDUCTIVIDAD EN FUNDICIONES RICE

Algunos de las piezas que nuestros clientes solicitan son para aplicaciones eléctricas. La variación en los componentes de la aleación altera la conductividad que presentan las piezas, por ello es importante que aquellas cuya finalidad es el flujo de electrones cuenten con una adecuada conductividad. Para ello se cuenta con equipo especializado como el FM-140XL el cual es un medidor digital de conductividad especial para medir conductividad en metales no magnéticos como el cobre y aluminio en unidades porcentuales de International Annealed Copper Standard (%IACS).