miércoles, 11 de mayo de 2011

ESTRUCTURA DE LA MATERIA


La materia consiste de  partículas extremadamente pequeñas agrupadas juntas para formar el átomo. Hay 92 ocurrencias naturales de estas agrupaciones de partículas llamadas elementos. Estos elementos fueron agrupados en la tabla periódica de los elementos en secuencia de acuerdo a sus números atómicos y peso atómico. Hay además 14 elementos hechos por el hombre que no ocurren en la naturaleza, por lo que al final son unos 106 elementos conocidos hasta la fecha. Estos elementos no pueden cambiarse por procesos químicos. Ellos solo pueden ser cambiados por reacción nuclear o atómica, sin embargo pueden ser combinados para producir el incontable número de compuestos con los que tropezamos día a día.


MOLÉCULA


son partículas formadas por un conjunto partículas neutras formadas por un conjunto estable de, al menos, dos átomos enlazados covalentemente.
Casi toda la química orgánica y buena parte de la química inorgánica se ocupan de la síntesis y reactividad de moléculas y compuestos moleculares. La química física y, especialmente, la química cuántica también estudian, cuantitativamente, en su caso, las propiedades y reactividad de las moléculas.


Las moléculas rara vez se encuentran sin interacción entre ellas, salvo en gases enrarecidos. Así, pueden encontrarse enredes cristalinas, como el caso de las moléculas de H2O en el hielo o con interacciones intensas pero que cambian rápidamente de direccionalidad, como en el agua líquida. En orden creciente de intensidad, las fuerzas intermoleculares más relevantes son: las fuerzas de Van der Waals y los puentes de hidrógeno. La dinámica molecular es un método de simulación. 



ÁTOMO

es la unidad más pequeña de un elemento químico que mantiene su identidad o sus propiedades, y que no es posible dividir mediante procesos químicos.


Su denso núcleo representan el 99.9% de la masa del átomo, y está compuesto debariones llamados protones y neutrones, rodeados por una nube de electrones, que -en un átomo neutro- igualan el número de protones.
El núcleo del átomo es su parte central. Tiene carga positiva, y en él se concentra casi toda la masa del mismo. Sin embargo, ocupa una fracción muy pequeña del volumen del átomo: su radio es unas diez mil veces más pequeño. El núcleo está formado por protones y neutrones.

ELECTRÓN

Un electrón es una partícula subatómica de carga negativa. Puede ser libre (no conectado a un átomo, o conexionado al núcleo de un átomo. Los electrones en los átomos existen en corazas esféricas de varios radii, representando los niveles de energía. Cuanto más grandes sean estas corazas esféricas, mayor será la energía que contiene el electrón.







Dicho de otra manera, los electrones son las partículas más pequeñas que se encuentran dentro de los átomos. Los átomos consisten de protones (cargados positivamente), neutrones (sin carga) y los electrones (cargados negativos). Puedes imaginar los átomos como si fueran un planeta donde tiene algunos meteoritos orbitando a su alrededor. El planeta representa el núcleo el cual consiste de protones y neutrones, y los meteoros orbitando son los electrones. Dichos electrones se mueven a gran velocidad  alrededor del núcleo.

PROTÓN

Es una partícula subatómica con una carga eléctrica elemental positiva y una masa 1.836 veces superior a la de un electrón. Experimentalmente, se observa el protón como estable, con un límite inferior en su vida media de unos 1035 años, aunque algunas teorías predicen que el protón puede desintegrarse en otras partículas. El protón y el neutrón, en conjunto, se conocen comonucleones, ya que conforman el núcleo de los átomos.


NEUTRONES






Es una partícula sin carga neta, presente en el núcleo atómico de prácticamente todos los átomos, excepto el protio. Aunque se dice que el neutrón no tiene carga, en realidad está compuesto por tres partículas fundamentales cargadas llamadas quarks, cuyas cargas sumadas son cero. Por tanto, el neutrón es un barión neutro compuesto por dos quarks de tipoabajo, y un quark de tipo arriba.
Fuera del núcleo atómico, los neutrones son inestables, teniendo una vida media de 15 minutos (885.7 ± 0.8 s),;2 cada neutrón se descompone en unelectrón, un antineutrino y un protón. Su masa es muy similar a la del protón, aunque ligeramente mayor.

El neutrón es necesario para la estabilidad de casi todos los núcleos atómicos, a excepción del isótopo hidrógeno-1. La interacción nuclear fuertees responsable de mantenerlos estables en los núcleos atómicos.

CONDUCTORES

Un conductor eléctrico es un material que ofrece poca resistencia al paso de la electricidad. Generalmente son aleaciones o compuestos con electrones libres que permiten el movimiento de cargas.


Son materiales cuya resistencia al paso de la electricidad es muy baja. Los mejores conductores eléctricos son los metales y sus aleaciones, aunque existen otros materiales no metálicos que también poseen la propiedad de conducir la electricidad, como el grafito o las disoluciones y soluciones salinas (por ejemplo, el agua de mar) o cualquier material en estado de plasma.


AISLANTES

El aislamiento eléctrico se produce cuando se cubre un elemento de una instalación eléctrica con un material que no esconductor 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. Dicho material se denomina aislante eléctricohttp://es.wikipedia.org/wiki/Aislamiento_eléctrico.


SEMICONDUCTORES

Es una sustancia que se comporta como 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. Los elementos químicos semiconductores de la tabla periódica se indican en la tabla adjunta. http://es.wikipedia.org/wiki/Semiconductor.





El elemento semiconductor más usado es el silicio, el segundo el germanio, aunque idéntico comportamiento presentan las combinaciones de elementos de los grupos II y III con los de los grupos VI y V respectivamente (AsGa, PIn, AsGaAl, TeCd, SeCd y SCd). Posteriormente se ha comenzado a emplear también el azufre. La característica común a todos ellos es que son tetravalentes, teniendo el silicio una configuración electrónica s²p².


CONDUCTIVIDAD








La conductividad eléctrica es la capacidad de un cuerpo o medio para conducir la corriente eléctrica, es decir, para permitir el paso a través de él de partículas cargadas, bien sean los electrones, los transportadores de carga en conductores metálicos o semimetálicos, o iones, los que transportan la carga en disoluciones de electrolitos.
La conductividad es la inversa de la resistividad, por tanto \scriptstyle \sigma = 1/\rho, y su unidad es el S/m (siemens por metro) o Ω-1·m-1. Usualmente la magnitud de la conductividad (σ) es la proporcionalidad entre el campo eléctrico \bold{E} y la densidad de corriente de conducción \bold{J}: \bold{J} = \sigma \bold{E}.

RESISTIVIDAD

Es la resistencia eléctrica específica de un material. Se designa por la letra griega rho minúscula (ρ) y se mide en ohmios por metro (Ω•m).1
Su valor describe el comportamiento de un material frente al paso de corriente eléctrica, por lo que da una idea de lo buen o mal conductor que es. Un valor alto de resistividad indica que el material es mal conductor mientras que uno bajo indicará que es un buen conductor.


Generalmente la resistividad de los metales aumenta con la temperatura, mientras que la resistividad de los semiconductoresdisminuye ante el aumento de la temperatura. http://es.wikipedia.org/wiki/Resistividad.

RESISTENCIA

La resistencia eléctrica tiene un parecido conceptual a la fricción en la física mecánica. La unidad de la resistencia en el Sistema Internacional de Unidades es el ohmio (Ω). Para su medición en la práctica existen diversos métodos, entre los que se encuentra el uso de un ohmímetro. Además, su cantidad recíproca es la conductancia, medida en

Para una gran cantidad de materiales y condiciones, la resistencia eléctrica depende de la corriente eléctrica que pasa a través de un objeto y de la tensión en los terminales de este. Esto significa que, dada una temperatura y un material, la resistencia es un valor que se mantendrá constante. Además, de acuerdo con la ley de Ohm la resistencia de un material puede definirse como la razón de la tensión y la corriente, así : 





R = {V \over I}






CONDUCTANCIA





Se denomina conductancia eléctrica (G) de un conductor, a la inversa de la oposición que dicho conductor presenta al movimiento de los electrones en su cuerpo, es decir que la conductancia es la propiedad inversa de la resistencia eléctrica.
No debe confundirse con conducción, que es el mecanismo mediante el cual la carga fluye, o con la conductividad, que es la conductancia de un material específico.
La unidad de medida de la conductancia en el Sistema internacional de unidades es el Siemens.









Este parámetro es especialmente útil a la hora de tener que manejar valores de resistencia muy pequeños, como es el caso de los conductores eléctricos.
S




MODELO MATEMÁTICO

Un modelo matemático se define como una descripción desde el punto de vista de las matemáticas de un hecho o fenómeno del mundo real, desde el tamaño de la población, hasta fenómenos físicos como la velocidad, aceleración o densidad. El objetivo del modelo matemático es entender ampliamente el fenómeno y tal vez predecir su comportamiento en el futuro.
El 
proceso para elaborar un modelo matemático es el siguiente:
  1. Encontrar un problema del mundo real
  2. Formular un modelo matemático acerca del problema, identificando variables (dependientes e independientes) y estableciendo hipótesis lo suficientemente simples para tratarse de manera matemática.
  3. Aplicar los conocimientos matemáticos que se posee para llegar a conclusiones matemáticas.
  4. Comparar los datos obtenidos como predicciones con datos reales. Si los datos son diferentes, se reinicia el proceso.


UNIDADES DEL SISTEMA INTERNACIONAL




UNIDADES DIMENSIONALES

Magnitud física básicaSímbolo dimensionalUnidad básicaSímbolo de la UnidadObservaciones
LongitudLmetromSe define fijando el valor de la velocidad de la luz en el vacío.
TiempoTsegundosSe define fijando el valor de la frecuencia de la transición hiperfina del átomo de cesio.
MasaMkilogramokgEs la masa del «cilindro patrón» custodiado en la Oficina Internacional de Pesos y Medidas, en Sèvres (Francia).
Intensidad de corriente eléctricaIamperioASe define fijando el valor de constante magnética.
TemperaturaΘkelvinKSe define fijando el valor de la temperatura termodinámica del punto triple del agua.
Cantidad de sustanciaNmolmolSe define fijando el valor de la masa molar del átomo de carbono-12 a 12 gramos/mol. Véase también número de Avogadro
Intensidad luminosaJcandelacdVéase también conceptos relacionados: lumenlux e iluminación física







TABLA DE RESISTIVIDADES MATERIALES


TABLA DE CONDUCTORES


TABLA DE CLASIFICACASION DE AISLANTES




INSTRUMENTOS DE MEDIDAS BASICOS