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Conductores iónicos y Conductores iónicos y superconductoressuperconductores
Paula Bango, Marta del Busto, Carlos García e Irene López
ÍndiceÍndice
¿Qué son?...................................................................................................3Conductor.....................................................................................4
Conductores Iónicos..................................................................5Superconductores......................................................................6
¿Cuál es su origen?..................................................................................7Conductores Iónicos..................................................................8Superconductores......................................................................9
Principales aplicaciones........................................................................10Conductores Iónicos.................................................................11Superconductores.....................................................................12
Tren Maglev.....................................................................13Repercusiones en el futuro..........................................14
Ventajas e inconvenientes..................................................................15Ventajas de los conductores iónicos...................................16Ventajas de los superconductores......................................17Inconvenientes de los superconductores..........................18
Bibliografía...........................................................................................19
¿Qué son?¿Qué son?
ConductorConductor
Es aquel cuerpo que puesto en contacto con un cuerpo cargado de electricidad transmite ésta a todos los puntos de su superficie.
Los conductores son materiales a través de los cuales la electricidad puede fluir fácilmente, en otras palabras, con baja resistencia.
Los más comunes son los metales, siendo el cobre el más usado de entre todos ellos, otro metal utilizado es el aluminio y en aplicaciones especiales, debido a su baja resistencia y dureza a la corrosión, se usa el oro.
Superconductor (efecto Meissner)
Conductores iónicosConductores iónicos Materiales que presentan conductividad y es debida al movimiento
de átomos o iones en el sólido.
Se suele aplicar el concepto de conductor iónico al electrólito situado entre dos conductores que realizan procesos electroquímicos.
Por ejemplo, el líquido que hay dentro de las baterías es un buen conductor iónico y es a través de él por donde circulan los iones desprendidos de uno de los polos para llegar al otro polo.
Este tipo de conductores se utiliza en las actuales pilas de combustible aunque se le conoce como conductor protónico sólido; realmente no es sólido sino que presenta cierta plasticidad.
Pilas
SuperconductoresSuperconductores
Los superconductores son materiales que permiten transportar energía eléctrica de manera que casi no hay pérdidas.
Transportar energía eléctrica desde un lugar a otro supone una perdida por calentamiento en el material conductor.
Estas pérdidas desaprovechan la energía eléctrica que se produce, aumenta el costo de mantenimiento, disminuye la vida útil y condiciona el tipo de instalación que se requiere.
Ejemplos de superconductores son: el oro, la plata, el cobre, el acero o el bronce
Fibra óptica
¿Cuál es su origen?¿Cuál es su origen?
Conductores IónicosConductores Iónicos
La invención se refiere, en general, a la conducción iónica en polímeros de coordinación tridimensionales que contienen nanoporos o nanocanales.
En particular, la invención se refiere a conductores constituidos por compuestos sólidos cuya estructura cristalina está basada en un polímero tridimensional nanoporoso.
Este polímero tridimensional está constituido por unidades inorgánicas de fórmula [M(L)3]2+, donde M es un catión divalente de un metal de la primera, segunda ó tercera serie de transición, del grupo P ó un metal de post- transición, L es un ligando quelante de iones metálicos y donde los nanoporos están parcialmente ocupados por cationes C y aniones A, de tal forma que la carga total del compuesto sea neutra. Asimismo, la invención se refiere a un procedimiento para la preparación de dichos compuestos y al uso de los mismos como electrolitos sólidos en baterías.
SuperconductoresSuperconductores
En el siglo XIX se comenzaron a realizar experimentos para medir la resistencia eléctrica a bajas temperaturas (James Dewar)
La superconductividad sin embargo no se descubre hasta 1911, año en el que el físico Heike Kamerlingh Onnes observó que la resistencia eléctrica del mercurio desaparecía bruscamente al enfriarse a -269ºC cuando lo que se esperaba era que disminuyera gradualmente hasta el cero absoluto.
En 1913 se descubre que un campo magnético suficientemente grande también destruye el estado superconductor, descubriéndose tres años más tarde la existencia de una corriente eléctrica crítica.
Principales aplicacionesPrincipales aplicaciones
Conductores IónicosConductores Iónicos
Las determinaciones de la conductividad reciben el nombre de determinaciones conductométricas y tienen muchas aplicaciones como, por ejemplo:
En la electrólisis, ya que el consumo de energía eléctrica en este proceso depende en gran medida de ella.
En los estudios de laboratorio para determinar el contenido de sales de varias soluciones durante la evaporación del agua (por ejemplo en el agua de calderas o en la producción de leche condensada).
En el estudio de las basicidades de los ácidos, puesto que pueden ser determinadas por mediciones de la conductividad.
Para determinar las solubilidades de electrólitos escasamente solubles y para hallar concentraciones de electrólitos en soluciones por titulación.
SuperconductoresSuperconductores
Los imanes superconductores son algunos de los electroimanes más poderosos conocidos.
Se utilizan en los trenes maglev, en máquinas para la resonancia magnética nuclear en hospitales y en el direccionamiento del haz de un acelerador de partículas.
Los superconductores se han utilizado también para hacer circuitos digitales y filtros de radiofrecuencia y microondas para estaciones base de telefonía móvil.
Acelerador de partículasAcelerador de partículas
Tren Maglev Tren Maglev (aplicación de superconductor)(aplicación de superconductor)
La levitación magnética (Maglev) es famosa por sus usos en el transporte, sobre todo los trenes. Alemania y Japón son pioneros en el desarrollo de estos trenes.
Un tren de levitación magnética es un vehículo que utiliza las ondas magnéticas para suspenderse por encima del carril e impulsarse a lo largo de un carril-guía (efecto Meissner).
Repercusiones en el futuroRepercusiones en el futuro
Están apareciendo nuevos mercados donde la relativa eficiencia, el tamaño y el peso de los dispositivos basados en los superconductores de alta temperatura son superiores a los gastos adicionales que ellos suponen.
Aplicaciones futuras prometedoras incluyen transformadores de alto rendimiento, dispositivos de almacenamiento de energía, la transmisión de energía eléctrica, motores eléctricos (por ejemplo, para la propulsión de vehículos, como en vactrains o trenes maglev) y dispositivos de levitación magnética.
Sin embargo la superconductividad es sensible a los campos magnéticos en movimiento de modo que las aplicaciones que usan corriente alterna (por ejemplo, los transformadores) serán más difícil de elaborar que las que dependen de corriente continua.
Ventajas e InconvenientesVentajas e Inconvenientes
Ventajas de los conductores iónicosVentajas de los conductores iónicos
Es un material refractario, que son aquellos que son capaces de resistir altas temperaturas sin fundirse y además, deben ser buenos aislantes térmicos y eléctricos; soportar los cambios bruscos de temperatura; tener una alta resistencia a la compresión y poder resistir la erosión producida por los gases.
Además, cabe destacar que son muy buenos conductores del oxigeno.
Ventajas de los superconductoresVentajas de los superconductores
Conduce la electricidad, sin perder la energía, y se pueden usar en lugar de los conductores para ahorrar energía.
No tienen resistencia, por lo que no generan calor cuando la corriente eléctrica pasa por ellos. En un conductor normal, la perdida de energía debida a su resistencia se disipa en forma de calor, que pone un limite a los componentes electrónicos que se pueden empaquetar juntos, pero los superconductores permiten empaquetar juntos muchos mas componentes.
Son capaces de crear campos magnéticos, estos pueden ser creados por imanes superconductores relativamente pequeños .
Se usan para formar conmutadores superconductores, que conmutan a una velocidad 100 veces superior a un transistor. Con la unión de dos de estos conmutadores, se pueden detectar campos magnéticos débiles, estos detectores se llaman SQUID's.
Inconvenientes de los superconductoresInconvenientes de los superconductores
Los superconductores tienen que estar conservados a temperaturas muy bajas.
Al tener que estar conservados a temperaturas muy baja, el gasto de energia para mantener esta temperatura tan baja es elevado.
Su eficiencia, en general, es inadecuada por la corriente alterna.
Los superconductores, suelen ser considerados además metales preciosos, por lo que su precio es muy elevado, a pesar de esto se buscan opciones para la viabilidad de estos costes tan elevados.
BibliografíaBibliografía http://www.google.es/
#hl=es&q=superconductores&tbs=dfn:1&tbo=u&sa=X&psj=1&ei=2wXWT9DOHZGAhQe4q93aAw&ved=0CGQQkQ4&bav=on.2,or.r_gc.r_pw.r_qf.,cf.osb&fp=ec265a58bc8664c&biw=1280&bih=865
http://es.wikipedia.org/wiki/Conductor_el%C3%A9ctrico
http://bibliotecadigital.ilce.edu.mx/sites/ciencia/volumen2/ciencia3/064/htm/sec_11.htm
http://ocw.uc3m.es/ciencia-e-oin/ceramicas-y-vidrios/bloque-iv/Bloque_IV-Conductores_ionicos.pdf
http://es.wikipedia.org/wiki/Conductividad_el%C3%A9ctrica
http://es.wikipedia.org/wiki/Superconductividad
http://descubriendo.fisica.unlp.edu.ar/descubriendo/index.php/%C2%BFQu%C3%A9_son_los_Superconductores%3F
http://es.answers.yahoo.com/question/index?qid=20090315165648AAM0hMp
http://www.wikiciencia.org/electronica/comunicaciones/sconductores/index.php
http://www.transelectric.com.ec/transelectric_portal/files/conductividad%20electrica.pdf
