Primaria Conducción eléctrica

[madelsp]

[FONT=Calibri]Hola a todos.[/FONT]
[FONT=Calibri]Quiero plantear una duda que tengo referente a la conducción eléctrica.[/FONT]
[FONT=Calibri]La corriente eléctrica es un flujo de electrones. Según entiendo, los electrones de la capa más exterior (electrones de valencia), al estar débilmente ligados, cuando se les aplica energía pueden abandonar con cierta facilidad su órbita quedando errantes hasta que otro átomo los captura, formándose así una una corriente eléctrica. Visto de forma básica.[/FONT]
[FONT=Calibri]Según el principio de reactividad, un átomo será estable cuando su capa externa de electrones esté completamente ocupada o completamente vacía.[/FONT]
[FONT=Calibri]El cobre, buen conductor de la electricidad, contiene un solo electrón en su capa de valencia. Cuando se aplica una diferencia de potencial a un conductor de cobre, si sus átomos pierden ese electrón quedan con su capa exterior completamente vacía, por tanto estables.[/FONT]
[FONT=Calibri]En que estoy equivocado?[/FONT]

[Dragon]

Re: Conducción eléctrica

En realidad no lo pierde. Diría que "uno entra y otro sale", algo al estilo de ese juego de bolas suspendidas de forma alineada y que al levantar una de un extremo y dejarla caer sobre la que le sigue, el movimiento se transmite hasta la última de las bolas...


No es muy técnica mi respuesta, pero espero que te sirva...

[Sartie]

Re: Conducción eléctrica

En realidad no lo pierde. Diría que "uno entra y otro sale", algo al estilo de ese juego de bolas suspendidas de forma alineada y que al levantar una de un extremo y dejarla caer sobre la que le sigue, el movimiento se transmite hasta la última de las bolas...


No es muy técnica mi respuesta, pero espero que te sirva...

exactamente.
En los metales los electrones de la capa de valencia o banda de conduccion, estan tan alejados de los nucleos que lo que hacen es separarse de este y moverse "libremente" por todo el metal, formando, lo que se llama, un mar de electrones.
Lo que uno hace al poner una diferencia de potencial entre sus extremos es literalmente, poner en un extremo cationes y en el otro aniones, generados por la fuente de voltaje. De este modo, cuando los electrones del cobre salen del metal son sustituidos por los electrones que genera la fuente de potencial, de modo que la neutralidad del material no se altera.

[madelsp]

Re: Conducción eléctrica

exactamente.
En los metales los electrones de la capa de valencia o banda de conduccion, estan tan alejados de los nucleos que lo que hacen es separarse de este y moverse "libremente" por todo el metal, formando, lo que se llama, un mar de electrones.
Lo que uno hace al poner una diferencia de potencial entre sus extremos es literalmente, poner en un extremo cationes y en el otro aniones, generados por la fuente de voltaje. De este modo, cuando los electrones del cobre salen del metal son sustituidos por los electrones que genera la fuente de potencial, de modo que la neutralidad del material no se altera.

Pero si los electrones de valencia se separan el átomo queda en un estado estable y no acepta cualquier otro electrón al no tener ninguno en su banda de valencia.
Tampoco entiendo lo de la fuente. Tengo entendido que la diferencia de potencial es la fuerza que impulsa a los electrones pero no los genera.
El ejemplo de las bolas tampoco me parece muy descriptivo porque si a un átmo le llega un electrón este habra salido de otro átomo que ha quedado estable.

[Sartie]

Re: Conducción eléctrica

Pero si los electrones de valencia se separan el átomo queda en un estado estable y no acepta cualquier otro electrón al no tener ninguno en su banda de valencia.

Obviamente los electrones introducidos por la fuente no se meten en la capa de valencia del atomo, si no que forman parte del mar de electrones. Los electrones de ese mar son compartidos por todos los atomos, es decir, pertenecen a todos los atomos y a ninguno en particular.

Tampoco entiendo lo de la fuente. Tengo entendido que la diferencia de potencial es la fuerza que impulsa a los electrones pero no los genera.
El ejemplo de las bolas tampoco me parece muy descriptivo porque si a un átmo le llega un electrón este habra salido de otro átomo que ha quedado estable.

Mira, los potenciales se crean por la aparicion de cargas desapareadas. Si coges un material, el que sea, y pones todos los electrones en un extremo y todos los protones o cargas positivas en el otro extremo, entre medias tienes una diferencia de potencial.
Eso es lo que hace la fuente de voltage, pone cargas negativas en un electrodo y cargas positivas en el otro, de modo que las cargas positivas atraen a las negativas en el metal produciendo corriente de electrones.

Cuando la carga negativa llega al electrodo se suma a la carga positiva para neutralizarse y la fuente genera otra carga positiva para mantener el potencial constante. Ademas, como ese electron a saltado del metal a la fuente, tu metal queda cargado positivamente (tiene un atomo mas que electrones en su interior), por tanto un electron del electrodo de la fuente salta al metal para equilibrar las cargas. Y de nuevo, la fuente crea una carga negativa para mantener la diferencia de potencial.

Es un ciclo continuo, como podras ver.

[madelsp]

Re: Conducción eléctrica

Muchas gracias Sartie, no se si esa teoria está demostrada o solo es una explicación del fenómeno de la conducción. Creo que falla en el momento de explicar las distintas conductividades, a no ser que en algunos mares haya mas peces que en otros. En cualquier caso muy agradecido.

[Sartie]

Re: Conducción eléctrica

Muchas gracias Sartie, no se si esa teoria está demostrada o solo es una explicación del fenómeno de la conducción. Creo que falla en el momento de explicar las distintas conductividades, a no ser que en algunos mares haya mas peces que en otros. En cualquier caso muy agradecido.

No no, la teoria funciona a la perfeccion, es lo que usan los teoricos para simular las conductividades en los metales. Se llama modelo Tigh-Binding (http://en.wikipedia.org/wiki/Tight_binding), y consiste, basicamente en poner electrones libres y una red ordenada de iones, por tanto se tienen en cuenta las interacciones electron-electron, ion-electron e ion-ion, mas algun termino extra como la interaccion de canje.

Las diferentes conductividades resultan porque aunque los electrones en dicho mar, a primera vista, parecen electrones libres, en realidad no lo son del todo. Como ya te he dicho, existe una interaccion ion-electron con los iones situados en sus posiciones en la red cristalina. Pero como se sabe, los cristales nunca son perfectos. En las posiciones de los iones pueden aparecer defectos.
Estos vendrian dados por vacantes de iones, dislocaciones en el metal o sustitucion de un ion de una especie por otro (impurezas). Por tanto, las bandas de conduccion del metal (como dispersan los electrones en funcion de la energia), depende en gran medida de la distancia entre iones (parametro de red), de la estructura que se tenga (bcc, fcc, hcp) y de las impurezas, pues, sobre todo estas, provocan que se ralentice el movimiento de los electrones en el metal.