CONDUCTORES NO LINEALES

Laboratorio de Física de Campos, Corporación Universitadad de la Costa, Barranquilla
Estructura
M. Teórico
Calculos
Analisis
Conclusiones




Resumen

Para determinar si un conductor obedece la ley de ohm (conductor lineal o no lineal) se analizan los comportamientos y las medidas físicas de un resistor y un diodo. Todo esto se realiza en complemento con una fuente de poder, un voltímetro y un amperímetro. Luego de armar los circuitos y hacer las mediciones se pueden relacionar los datos de voltaje e intensidad y graficarlos. Se analizan las graficas, se determina qué tipo de conductores son y qué relación tiene la resistencia con las graficas.

Palabras claves.
Conductores no lineales, Ley de ohm, voltaje, corriente, resistencia.

Abstract

To determine if a driver obeys Ohm's law (linear or nonlinear driver) analyzes the behavior and physical measurements of a resistor and a diode. All this is done in complement to a power source, a voltmeter and an ammeter. After assembling the circuits and make measurements can relate the voltage and current data and graphing. We analyze the graphs, determine what kind of drivers are and how it relates to the graphs resistance.

Key words.
Linear conductors, Ohm's law, voltage, current, resistance.











1. Introducción

El diodo es un componente eléctrico que se desarrolló como solución al problema detransformación de cualquier tipo de corriente alterna en corriente continua. Este permite el paso de la corriente en un solo sentido, a este proceso se le llama rectificación. Para esto se inserta en el circuito un dispositivo conocido como rectificador, el cual permite que solo pase la corriente en un sentido, bloqueando la corriente en el otro

2. Fundamentos Teóricos

Un conductor eléctrico es un material que en el momento en el cual se pone en contacto con un cuerpo cargado eléctricamente, trasmite la electricidad a todos los puntos de su superficie.
La ley de Ohm relaciona el valor de la resistencia de un conductor con la intensidad de corriente que lo atraviesa y con la diferencia de potencial entre sus extremos. Postulando así que el flujo de corriente en amperios que circula por un circuito eléctrico cerrado, es directamente proporcional a la tensión o voltaje aplicado, e inversamente proporcional a la resistencia en ohm de la carga que tiene conectada, siempre y cuando la temperatura se mantenga constante
Hay materiales que no la cumplen y que se denominan no óhmicos o no lineales (diodo). Un diodo semiconductor, se puede observar que para un sentido de circulación de la corriente la corriente es muy pequeña o nula, lo que corresponde a una resistencia extremadamente alta (se conoce como paso difícil) mientras que para el sentido opuesto (diferencia de potencial positiva) se produce una corriente alta la cual aumenta considerablemente, aún, para pequeños incrementos del potencial. (Paso facil). Esto hace que el



Diodo funcione como una “valvula”eléctrica de un solo sentido. Los diodos constan de dos partes, una llamada N y la otra llamada P, separados por una juntura llamada barrera o unión. Esta barrera o unión es de 0.3 voltios en el diodo de germanio y de 0.6 voltios aproximadamente en el diodo de silicio



3. Desarrollo experimental


Para realizar la experiencia utilizamos una fuente DC, un diodo, una resistencia, un, un voltímetro, un amperímetro y cables de conexión


.

Para medir el voltaje de la comprobación experimental de la ley de ohm: se utiliza una fuente DC, cuya tensión de salida pueda graduarse, una resistencia que hara las veces de conductor, un voltímetro, un amperímetro y cables de conexión.


Cuando a un conductor lineal se le aplica una diferencia de potencial, la corriente eléctrica que circula por él, es proporcional a esa diferencia de potencial, siendo la constante de proporcionalidad independiente de dicha diferencia






4. Calculos y analisis De Resultado

V (v)
I(a)
R (Ω)
0.625
0.003
208.333
0.652
0.005
130.4
0.666
0.007
95.142
0.679
0.009
75.444
0.688
0.011
62.545
0.696
0.013
53.538
0.703
0.015
46.866
0.709
0.017
41.705
0.714
0.019
37.578
0.718
0.021
35.9

Grafica 1



Analisis

Cuando a un conductor lineal se le aplica una diferencia de potencial, la corriente eléctrica que circula por él, es proporcional a esa diferencia de potencial, siendo la constante desproporcionalidad independiente dedica diferencia de potencial, por local la curva característica I = f(V) es una línea recta que pasa por el origen.5. Conclusiones

Al realizar esta experiencia comprobamos que la resistencia en un conductor lineal ya que cuando se habla de ella estamos hablando de la ley de ohm por lo que su resistencia permanece constante ya que el voltaje disminuye la intensidad de la corriente también lo hace. Por otra parte el voltaje constante del circuito de conductor no lineal coincide con el estipulado por la naturaleza del material del diodo de silicio el cual es aproximadamente 0,6V


Bibliografía

1. SERWAY, Raymond. Física. Tomo II. 4° edición. Ed. Mc Graw Hill. México. 2002.
2.
Conductores lineales y no lineales, Disponible en
https://clubensayos.com/
facultad.bayamon.inter.edu//Ley%20de%20Ohm%20_


Conductores no óhmicos
Son conductores óhmicos los que siguen la ley de Ohm, y por contraste son conductores no óhmicos los que no siguen esta ley, es decir los conductores para los cuales la caída de voltaje no es proporcional a la corriente.
Un ejemplo de conductor no óhmico es el diodo rectificador que hasta cierto voltaje no conduce y a partir de un valor umbral conduce con una curva característica fuertemente no-lineal.
Dopaje de materiales (materiales tipo N y tipo P
En la producción de semiconductores, se denomina dopaje al proceso intencional de agregar impurezas en un semiconductor extremadamente puro (también referido como intrínseco) con el fin de cambiar sus propiedades eléctricas. Las impurezas utilizadas dependen del tipo de semiconductores a dopar. A los semiconductores con dopajes ligeros y moderados se los conoce comoextrínsecos. Un semiconductor altamente dopado, que actúa mas como un conductor que como un semiconductor, es llamado degenerado.



El número de atomos dopantes necesitados para crear una diferencia en las capacidades conductoras de un semiconductor es muy pequeña. Cuando se agregan un pequeño número de atomos dopantes (en el orden de 1 cada 100.000.000 de atomos) entonces se dice que el dopaje es bajo o ligero. Cuando se agregan muchos mas atomos (en el orden de 1 cada 10.000 atomos) entonces se dice que el dopaje es alto o pesado. Este dopaje pesado se representa con la nomenclatura N+ para material de tipo N, o P+ para material de tipo P.

Tipo p
Se llama así al material que tiene atomos de impurezas que permiten la formación de huecos sin que aparezcan electrones asociados a los mismos, como ocurre al romperse una ligadura. Los atomos de este tipo se llaman aceptores, ya que 'aceptan' o toman un electrón. Suelen ser de valencia tres, como el Aluminio, el indio o el Galio. Nuevamente, el atomo introducido es neutro, por lo que no modificara la neutralidad eléctrica del
cristal, pero debido a que solo tiene tres electrones en su última capa de valencia, aparecera una ligadura rota, que tendera a tomar electrones de los atomos próximos, generando finalmente mas huecos que electrones, por lo que los primeros seran los portadores mayoritarios y los segundos los minoritarios. Al igual que en el material tipo N, la cantidad de portadores mayoritarios sera función directa de la cantidad de atomos de impurezas introducidos.


Tipo N
Se llama material tipo N al queposee atomos de impurezas que permiten la aparición de electrones sin huecos asociados a los mismos. Los atomos de este tipo se llaman donantes ya que 'donan' o entregan electrones. Suelen ser de valencia cinco, como el Arsénico y el Fósforo. De esta forma, no se ha desbalanceado la neutralidad eléctrica, ya que el atomo introducido al semiconductor es neutro, pero posee un electrón no ligado, a diferencia de los atomos que conforman la estructura original,
Tipos de diodos
DIODO ZÉNER
Los diodos rectificadores son aquellos dispositivos semiconductores que solo conducen en
Polarización directa (arriba de 0.7 V) y en polarización inversa no conducen. Estas características
Son las que permite a este tipo de diodo rectificar una señal.
Los hay de varias capacidades en cuanto al manejo de corriente y el voltaje en inverso que
Pueden soportar.

DIODO VARACTOR
El diodo varactor también conocido como diodo varicap o diodo de sintonía. Es un
Dispositivo semiconductor que trabaja polarizado inversamente y actúan como condensadores
Variables controlados por voltaje. Esta característica los hace muy útiles como elementos de

Sintonía en receptores de radio y televisión. Son también muy empleados en osciladores
Multiplicadores, amplificadores, generadores de FM y otros circuitos de alta frecuencia. Una
Variante de los mismos son los diodos SNAP, empleados en aplicaciones de UHF y microondas.

DIODO EMISOR DE LUZ (LED’s
Es un diodo que entrega luz al aplicarsele un determinado voltaje. Cuando esto sucede
Ocurre una recombinación de huecos y electrones cerca de launión NP; si este se ha polarizado
Directamente la luz que emiten puede ser roja, ambar, amarilla, verde o azul dependiendo de su
Composición.

DIODO LASER
Los diodos laser, también conocidos como laseres de inyección o ILD’s. Son Leeds que
Emiten una luz monocromatica, generalmente roja o infrarroja, fuertemente concentrada, enfocada
Coherente y potente. Son muy utilizados en computadoras y sistemas de audio y video para leer

Diodo ESTABILIZADOR
Esta formados por varios diodos en serie, cada uno de ellos produce una caída de tensión correspondiente a su tensión umbral.
Trabajan en polarización directa y estabilizan tensiones de bajo valores similares a lo que hacen los diodos Géneros compactos (CD’s) que contienen datos, música, películas, etc., así como en sistemas de
Comunicaciones para enviar información a través de cables de fibra óptica. También se emplean en

Ruptura en un diodo
La tensión de ruptura de un diodo es el valor de tensión inversa que, aplicado en los terminales del diodo, genera una importante circulación de corriente, mucho mas grande que la corriente de saturación, I








DIODO TÚNEL
Los diodos túnel, también conocidos como diodos E sakí. Se caracterizan por poseer una
Zona de agotamiento extremadamente delgada y tener en su curva una región de resistencia
Negativa donde la corriente disminuye a medida que aumenta el voltaje. Esta última propiedad los
Hace muy útiles como detectores, amplificadores, osciladores, multiplicadores, interruptores, etc.
En aplicaciones de alta frecuencia.