1. PRINCIPIOS ELECTRICOS Y APLICACIONES
DIGITALES
Materiales eléctricos.
 Avilés Jiménez Carlos Alejandro.
 Castro Flores Cesar.
 Vázquez Rodríguez Ángel Alejandro.

2. MATERIALES ELECTRICOS.
Los materiales son elementos agrupados en un
conjunto el cual es, o puede ser, usado con algún
fin especifico. Los elementos del conjunto
pueden tener naturaleza real (ser
cosas), naturaleza virtual o ser totalmente
abstractos. Todos los cuerpos o elementos
químicos existentes en la naturaleza poseen
características diferentes, agrupadas todas en la
denominada “Tabla de Elementos Químicos”.
Desde el punto de vista eléctrico, todos los
cuerpos simples o compuestos formados por esos
elementos se pueden dividir en tres amplias
categorías:
 Conductores
 Aislantes
 Semiconductores

3. CONDUCTORES
• Un conductor eléctrico es un material
que ofrece poca resistencia al paso de
la electricidad.
• Son materiales cuya resistencia al paso
de la electricidad es muy baja.
• Los mejores conductores eléctricos son
metales el cobre, el hierro y el aluminio

4. SEMICONDUCTORES.
 Un semiconductor es un elemento que se
comporta como un conductor o como
aislante dependiendo de diversos
factores, como por ejemplo el campo
eléctrico o magnético, la presión, la
radiación que le incide, o la temperatura del
ambiente en el que se encuentre.
 El elemento semiconductor más usado es el
silicio, el segundo el germanio.

5. AISLANTES.
 El aislamiento eléctrico se produce cuando se
cubre un elemento de una instalación eléctrica
con un material que no es conductor de la
electricidad, es decir, un material que resiste el
paso de la corriente a través del elemento que
recubre y lo mantiene en su trayectoria a lo
largo del conductor.
 Es importante tener presente que ningún
aislamiento es perfecto (su resistencia no es
infinita), de modo que cierta cantidad de
electricidad fluye a lo largo del aislamiento a
través de la tierra. Esta corriente puede ser de
millonésimas de amperios, pero se debe medir
con un buen instrumento de prueba de
aislamiento, como el
megohmetro, popularmente conocido como
"Megger".

6. DIFERENCIA ENTRE AISLANTES Y CONDUCTORES
 La diferencia de los distintos
materiales es que los aislantes son
materiales que presentan gran
resistencia a que las cargas que lo
forman se desplacen y los conductores
tienen cargar libres y que pueden
moverse con facilidad.

7. MATERIALES CONDUCTORES DE ELECTRICIDAD
Los elementos capaces de conducir la electricidad cuando son sometidos a una diferencia de potencial
eléctrico más comunes son los metales, siendo el cobre el mas usado de entre todos ellos, otro metal
utilizado es el aluminio y en aplicaciones especiales, debido a su baja resistividad y dureza a la
corrosión, se usa el oro.
Aunque todos los metales son conductores eléctricos existen otros materiales, no metálicos, que
también poseen la propiedad de conducir la electricidad como son el grafito, las soluciones salinas (El
agua de mar) y cualquier material en estado de plasma.

8. Materiales Conductores:
Características:
Características Físicas:
Buenos conductores eléctricos y
térmicos, brillantes, una vez pulidos, y estructura
cristalina en estado sólido, resistencia a la fatiga
o capacidad de soportar una fuerza o presión
continuadas, dureza o resistencia a ser rayados;
resistencia longitudinal o resistencia a la rotura.
Características Químicas:
Valencias positivas: Tienden a ceder electrones a los
átomos con los que se enlazan, tienden a formar
óxidos básicos, energía de ionización baja: reaccionan
con facilidad perdiendo electrones para formar iones
positivos o cationes.

9. Materiales Aislantes de Electricidad
Se denomina aislante eléctrico al material con escasa conductividad eléctrica.
El comportamiento de los aislantes se debe a la barrera de potencial que se establece entre las bandas
de valencia y conducción que dificulta la existencia de electrones libres capaces de conducir la
electricidad a través del material, el aislante es el que posee más de 4 electrones en su última capa de
valencia.

10. Materiales Aislantes
Características:
Aislantes Sólidos:
Un buen aislante entre vueltas de las bobinas de transformadores es el cartón
prensado, el cual da forma a estructuras de aislamiento rígidas. En los sistemas de
aislamiento de transformadores destacan las cintas sintéticas, que se utilizan para
envolver los conductores magnéticos de los bobinados.
Aislantes Líquidos:
Los fluidos o líquidos dieléctricos cumplen la doble función de aislar los bobinados en
los transformadores y disipar el calor al interior de estos equipos. El líquido dieléctrico
más empleado es el aceite mineral. El problema es que es altamente inflamable.
Fluidos dieléctricos sintéticos, (hidrocarburos) con alto punto de inflamación.

11. Materiales Semiconductores de Electricidad
Un semiconductor es una sustancia que se comporta como conductor o como aislante dependiendo del
campo eléctrico en el que se encuentre, capaz de conducir la electricidad mejor que un aislante, pero
peor que un metal.
Un semiconductor se caracteriza por una densidad intermedia de portadores de carga y una banda
prohibida estrecha. La conductividad del semiconductor aumenta si se le proporciona la suficiente
energía por cualquier método, de tal forma que los electrones de la banda de valencia salten a la banda
de conducción.
Silicio Selenio Germanio

12. Materiales Semiconductores
Tipos y Características
Semiconductores Intrínsecos:
En un semiconductor intrínseco también hay flujos de electrones y huecos, aunque la
corriente total resultante sea cero. Esto se debe a que por acción de la energía térmica se
producen los electrones libres y los huecos por pares, por lo tanto hay tantos electrones
libres como huecos con lo que la corriente total es cero
Semiconductores Extrínsecos:
Si a un semiconductor intrínseco, como el anterior, se le añade un pequeño porcentaje de
impurezas, es decir, elementos trivalentes o pentavalentes, el semiconductor se
denomina extrínseco, y se dice que está dopado. Evidentemente, las impurezas deberán
formar parte de la estructura cristalina sustituyendo al correspondiente átomo de silicio.

13.  Aplicación en electrónica
 El grafeno tiene propiedades ideales para ser utilizado como componente en circuitos integrados.
 El grafeno tiene una alta movilidad de portadores, así como un bajo nivel de ruido, lo que permite que
sea utilizado como canal en transistores de efecto de campo (FET).
 En diciembre de 2008, IBM anunció que habían fabricado y caracterizado transistores operando a
frecuencias de 26 GHz.
 En febrero del 2010, la misma IBM anunció que la velocidad de estos nuevos transistores alcanzaba los
100 GHz.
 En septiembre del 2010 se alcanzaron los 300 GHz.

14.  Grafeno en el gran aumento de la velocidad de internet.
 Como funciona:
 Dos cables metálicos a poca distancia sobre el grafeno e irradiar luz sobre esta estructura, se generaba
energía eléctrica.
 Problema: El grafeno por si solo no es buen conductor de luz.
 Solución :
 La combinación del grafeno con unas diminutas estructuras metálicas colocadas de forma especial
sobre este material.
 “Gracias a la combinación con estas nanoestructuras metálicas, el grafeno pudo aprovechar hasta
veinte veces más la luz sin sacrificar su velocidad en absoluto”.

15. CONCLUSIÓN.
• Los avances en la tecnología computacional no se limita a los desarrolladores de
software sino de un crecimiento integral con los avances químicos y físicos entre otros.
• La busqueda de mayor eficacia de los materiales conductores, semiconductores y
aislantes influyen directamente en el avance tecnológico, de ahí su importancia de
conocer las nuevas propuestas en este ámbito.
• Gracias por su atención!!!