MODELO MATEMÁTICO:

un Modelo matemático es uno de los tipos de modelos científicos, que emplea algún tipo de formulismo matemático para expresar relaciones, proposiciones sustantivas de hechos, variables, parámetros, entidades y relaciones entre variables y/o entidades u operaciones, para estudiar comportamientos de sistemas complejos ante situaciones difíciles de observar en la realidad.

CONDUCTIVIDAD ELECTRICA:
La conductividad eléctrica es la capacidad de un cuerpo de permitir el paso de la corriente eléctrica a través de sí. También es definida como la propiedad natural característica de cada cuerpo que representa la facilidad con la que los electrones (y huecos en el caso de los semiconductores) pueden pasar por él. Varía con la temperatura. Es una de las características más importantes de los materiales. Su unidad es el S/m (siemens por metro).

RESISTIVIDAD:
Todas las sustancias se oponen en mayor o menor grado al paso de la corriente electrica, esta oposicion es a la que llamamos resistencia electrica. A los materiales buenos conductores de la electricidad tienen una resistencia electrica muy baja, los aisladores tienen una resistencia muy alta. Se le llama resistividad al grado de dificultad que encuentran los electrones en sus desplazamientos. Se designa por la letra griega (ρ) y se mide en ohms por metro (Ω·m, a veces también en Ω·mm²/m).

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 semiconductores disminuye ante el aumento de la temperatura.



Resistividad de algunos materiales

MATERIAL RESISTIVIDAD (EN 20°C-25ºC)(Ω·m)
Plata 1,55 x 10-8
Cobre 1,70 x 10-8
Oro 2,22 x 10-8
Aluminio 2,82 x 10-8
Wolframio 5,65 x 10-8
Níquel 6,40 x 10-8
Hierro 8,90 x 10-8
Platino 10,60 x 10-8
Estaño 11,50 x 10-8
Acero inoxidable 301 72,00 x 10-8
Grafito 60,00 x 10-8

RESISTENCIA:
Se denomina resistencia eléctrica, R, de una sustancia, a la oposición que encuentra la corriente eléctrica para circular a través de dicha sustancia. Su valor viene dado en ohmios, se designa con la letra griega omega mayúscula, Ω, y se mide con el ohmímetro.

Esta definición es válida para la corriente continua y para la corriente alterna cuando se trate de elementos resistivos puros, esto es, sin componente inductiva ni capacitiva. De existir estos componentes reactivos, la oposición presentada a la circulación de corriente recibe el nombre de impedancia.

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 seno, esto es, a la inversa de su resistencia eléctrica (R), por lo que:

donde:

G = Conductancia en Siemens
R = Resistencia en Ohmios

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.

ESTRUCTURA DE LA MATERIA

• Toda la materia viva está compuesta por:
  agua (hasta 70-80% del peso celular),
  bioelementos primarios como C, O, N, H, P y S, imprescindibles para formar los principales tipos de moléculas biológicas (glúcidos, lípidos, proteínas y ác. nucléicos)
  bioelementos secundarios: todos los restantes; algunos son imprescindibles como el Ca, Na, Cl, K, Mg, Fe, etc., otros sólo son fundamentales para especies determinadas.
  
• ÁTOMO:
  
  Cada elemento químico está constituido por unidades más pequeñas denominadas átomos. Cada átomo está formado por un núcleo central y 1 o más capas de electrones. Dentro del núcleo residen partículas subatómicas: protones (de carga positiva) y neutrones (partículas del mismo peso, pero sin carga).
  
  El número de protones del núcleo es característico de cada elemento y es llamado número atómico, Ej: Hidrógeno: 1, Carbono: 6, Fósforo : 15. Sin embargo, diferentes átomos de un mismo elemento pueden tener distinto número de neutrones en el núcleo, llamándose isótopos.
  
  Los electrones giran alrededor del núcleo en regiones del espacio denominadas órbitas, los átomos grandes albergan a varias órbitas o capas de electrones, el orbital más externo se llama la capa de valencia, porque determina cuantos enlaces puede formar un átomo. Debido a su repulsión mutua, solo un determinado número de electrones puede ocupar el espacio cercano al núcleo, la capa más cercana solo puede tener dos electrones, la segunda capa puede tener hasta 8 e- en varios orbitales.
  

• MOLÉCULA:

una molécula es una partícula formada por un conjunto de átomos ligados por enlaces covalentes o metálicos (en el caso del enlace iónico no se consideran moléculas, sino redes cristalinas), de forma que permanecen unidos el tiempo suficiente como para completar un número considerable de vibraciones moleculares. Constituye la mínima cantidad de una sustancia que mantiene todas sus propiedades químicas.

• ELECTRÓN
  comúnmente es representado como "e", es una partícula subatómica o partícula elemental de tipo fermiónico. En un átomo los electrones rodean el núcleo, compuesto únicamente de protones y neutrones.
  
  Los electrones tienen una masa pequeña respecto al protón, y su movimiento genera corriente eléctrica en la mayoría de los metales. Estas partículas desempeñan un papel primordial en la química ya que definen las atracciones con otros átomos.

• PROTÓN
  es una partícula subatómica con una carga eléctrica elemental positiva (1,602 × 10–19 culombios) y una masa de 938,3 MeV/c2 (1,6726 × 10–27 kg) o, del mismo modo, unas 1836 veces la masa 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, es decir el que sus partículas pierdan la consistencia que poseen y como tal el átomo. El protón y el neutrón, en conjunto, se conocen como nucleones, ya que conforman el núcleo de los átomos.

• NEUTRÓN

Un neutrón es un barión neutro formado por dos quarks down y un quark up. Forma, junto con los protones, los núcleos atómicos. Fuera del núcleo atómico es inestable y tiene una vida media de unos 15 minutos emitiendo un electrón y un antineutrino para convertirse en un protón. Su masa es muy similar a la del protón.

CORRIENTE...

Una corriente de electricidad existe, en cualquier región, donde sean transportadas cargas eléctricas desde un punto a otro de esa región. Supóngase que la carga se mueve atravez de un alambre. Si una carga q se transporta atravez de una sección transversal dad del alambre en un tiempo t, entonces, la corriente atravez del alambre es:

I (corriente)= q (carga transportada)/t(tiempo necesario pata transportar esta carga)

Aquí esta en coulomb, t en segundos, e I en amperes (1 A =1 C/s)

... Clases de corriente....

* CORRIENTE ALTERNA (AC): Proceden de generadores cuyas variaciones de flujo magnético, se producen siguiendo una ley sinusoidal e induciendo f.e.m. (fuerza electromotriz) también sinusoidales.se trata de f.e.m variables respecto al tiempo entre un máximo positivo y otro negativo iguales en valor absoluto, que repiten su marcha durante intervalos constantes denominados “periodos” (T) se llama frecuencia (f), al valor reciproco del periodo; expresa las veces que se repite un siclo completo durante un segundo.

* RESISTENCIA...

la resistencia de un alambre o de otro objeto es una medida de la diferencia de potencial que debe aplicarse atravez del objeto para lograr que fluya atravez de él una unidad de corriente.

R (resistencia)= V (diferencia de potencial)/I (corriente)

La unidad de resistencia es el ohm, para la cual se utiliza el símbolo Ω (omega griega)

MATERIALES ELECTRICOS...

En ciertos materiales los electrones se mueven con facilidad de un átomo al otro, en los otros es casi imposible que lo hagan. El primer tipo de materiales se denomina Conductores y en el segundo no conductores o aisladores. También existe un tercer tipo de materiales en el que la movilidad de los electrones depende de ciertas condiciones especiales, este grupo se denomina semiconductores.

+ Conductores...

...Un conductor eléctrico es aquel cuerpo que puesto en contacto con un cuerpo cargado de electricidad transmite ésta a todos los puntos de su superficie. Generalmente elementos, aleaciones o compuestos con electrones libres que permiten el movimiento de cargas. Se llaman conductores eléctricos a los materiales que puestos en contacto con un cuerpo cargado de electricidad transmite ésta a todos los puntos de su superficie. Los mejores conductores eléctricos son los metales y sus aleaciones. Existen otros materiales, no metálicos, que también poseen la propiedad de conducir la electricidad como son el grafito, las soluciones salinas (p.e. el agua de mar) y cualquier material en estado de plasma. Materiales conductores: Metales, Hierro, Mercurio, Oro, Plata, Cobre, Platino, Plomo, etc.

+ Aislantes...

...Se denomina aislante eléctrico al material con escasa conductividad eléctrica.
Aunque no existen cuerpos absolutamente aislantes o conductores, sino mejores o peores conductores, son materiales muy utilizados para evitar cortocircuitos, forrando con ellos los conductores eléctricos, para mantener alejadas del usuario determinadas partes de los sistemas eléctricos que, de tocarse accidentalmente cuando se encuentran en tensión, pueden producir una descarga. Los materiales utilizados más frecuentemente son los plásticos y las cerámicas. Materiales Aislantes: Plástico, Madera, Cerámicas, etc.

+ Semiconductores....

+ SEMICONDUCTORES: Un semiconductor es una sustancia que se comporta como conductor o como aislante dependiendo de la temperatura del ambiente en el que se encuentre. Los elementos químicos semiconductores de la tabla periódica se indican en la tabla siguiente. El elemento semiconductor más usado es el silicio. De un tiempo a esta parte se ha comenzado a emplear también el azufre. La característica común es que son tetravalentes, teniendo el silicio una configuración electrónica s²p².

+ Superconductores...

...La resistencia de un superconductor desciende bruscamente a cero cuando el material se enfría por debajo de su temperatura crítica. Una corriente eléctrica que fluye en una espiral de cable superconductor puede persistir indefinidamente sin fuente de alimentación. Al igual que el ferromagnetismo y las líneas espectrales atómicas, la superconductividad es un fenómeno de la mecánica cuántica.
La superconductividad ocurre en una gran variedad de materiales, incluyendo elementos simples como el estaño y el aluminio, diversas aleaciones metálicas y algunos semiconductores fuertemente dopados. La superconductividad no ocurre en metales nobles como el oro y la plata, ni en la mayoría de los metales ferromagnéticos.

2- Corriente Directa DC (Continua)...

...Es el flujo continuo de electrones a través de un conductor entre dos puntos de distinto potencial. A diferencia de la corriente alterna, en la corriente continua las cargas eléctricas circulan siempre en la misma dirección (es decir, los terminales de mayor y de menor potencial son siempre los mismos). Aunque comúnmente se identifica la corriente continua con la corriente constante (por ejemplo la suministrada por una batería), es continua toda corriente que mantenga siempre la misma polaridad.

Clasificacion de los elementos...

CLASIFICACION DE ELEMENTOS.

• 2 ELECTRONES EN SU ULTIMO NIVEL:
- LITIO
- BERILIO

• 3 ELECTRONES EN SU ULTIMO NIVEL:
- SODIO
- MAGNESIO
- ALUMINIO

• 4 ELECTRONES EN SU ULTIMO NIVEL:
- Potasio
- Calcio
- Escandio
- Titanio
- Vanadio
- Cromo
- Manganeso
- Hierro
- Cobalto
- Níquel
- Cobre
- Zinc
- Galio

• 5 ELECTRONES EN SU ULTIMO NIVEL:
- Rubidio
- Estroncio
- Itrio
- Circonio
- Niobio
- Molibdeno
- Tecnecio
- Rutenio
- Rodio
- Paladio
- Plata
- Cadmio
- Indio
- Estaño

• 6 ELECTRONES EN SU ULTIMO NIVEL:
- Cesio
- Bario
- Lantano
- Cerio
- Praseodimio
- Neodimio
- Prometio
- Samario
- Europio
- Gadolinio
- Terbio
- Disprosio
- Holmio
- Erbio
- Tulio
- Iterbio
- Lutecio
- Hafnio
- Tantalio
- Wolframio
- Renio
- Osmio
- Iridio
- Platino
- Oro
- Mercurio
- Talio
- Plomo
- Bismuto

• 7 ELECTRONES EN SU ULTIMO NIVEL:
- Francio
- Radio
- Actinio
- Torio
- Protactinio
- Dubrio
- Suborgio
- Bohnio
- Hassio
- Metileno
- Uranio
- Neptunio
- Plutonio
- Americio
- Curio
- Berkelio
- Californio
- Einsteinio
- Fermio
- Mendelevio
- Nobelio
- Lawrencio