La estructura atómica y los electrones son cruciales para comprender las propiedades eléctricas de los materiales. Los electrones de valencia determinan si un material es conductor, aislante o semiconductor. Los conductores permiten un libre movimiento de electrones, mientras que los aislantes lo restringen. Los semiconductores, como el silicio, cambian su conductividad con la temperatura y el dopaje. Los diodos, que utilizan semiconductores tipo N y P, son fundamentales en la electrónica para la rectificación de corriente y otras aplicaciones prácticas como la emisión de luz en los LED.
Show More
Los átomos son las unidades básicas de la materia, compuestos por un núcleo central y electrones orbitando a su alrededor
Carga eléctrica
Los protones tienen carga eléctrica positiva, mientras que los neutrones no tienen carga eléctrica
Función en el núcleo
Los protones y neutrones forman el núcleo del átomo y son responsables de su masa
Niveles de energía
Los electrones orbitan el núcleo en niveles de energía definidos
Tipos de electrones
Los electrones internos están fuertemente unidos al núcleo, mientras que los electrones de valencia se encuentran en las capas externas y son responsables de las interacciones químicas y eléctricas
Los materiales conductores, como los metales, tienen una estructura cristalina que permite a los electrones de valencia moverse libremente, facilitando la conducción de electricidad
Los aislantes retienen sus electrones de valencia con fuerza, lo que impide el flujo de corriente eléctrica
Propiedades intermedias
Los semiconductores, como el silicio y el germanio, tienen propiedades intermedias entre los conductores y los aislantes
Excitación de electrones
Los electrones de valencia en los semiconductores pueden obtener suficiente energía para moverse y contribuir a la conducción eléctrica, junto con los "huecos" que dejan al moverse
La Banda de Valencia contiene las energías de los electrones de valencia y es esencial para entender las propiedades de los materiales
La Banda de Conducción representa las energías que los electrones deben alcanzar para moverse libremente y contribuir a la conducción eléctrica
La teoría de bandas explica cómo los materiales conducen la electricidad al describir la relación entre la Banda de Valencia y la Banda de Conducción
Los semiconductores intrínsecos son materiales puros cuya conductividad varía con la temperatura
Proceso de dopaje
Al introducir impurezas específicas mediante el proceso de dopaje, se crean semiconductores extrínsecos
Dopaje tipo N
El dopaje tipo N aumenta la cantidad de electrones libres en el semiconductor
Dopaje tipo P
El dopaje tipo P crea más huecos en el semiconductor
Los diodos son componentes electrónicos que permiten la circulación de corriente en una sola dirección al crear una barrera de potencial
En polarización directa, la barrera de potencial se reduce y permite el paso de la corriente eléctrica
En polarización inversa, la barrera de potencial se incrementa y bloquea la corriente eléctrica
Rectificación de corriente
Los diodos se utilizan en la rectificación de corriente alterna a corriente continua
Diodos especializados
Existen diodos especializados como los diodos Zener, que regulan el voltaje, y los diodos emisores de luz (LED), que emiten luz cuando se polarizan adecuadamente
00
Composición básica del átomo
Átomos formados por núcleo con protones (+) y neutrones (0), y electrones (-) en órbitas.
01
Niveles de energía de electrones
Electrones orbitan en niveles energéticos definidos, determinan configuración electrónica.
02
Diferencia entre conductores, aislantes y semiconductores
Conductores permiten flujo de electrones, aislantes lo impiden, semiconductores lo hacen bajo condiciones específicas.
