1. Estructura atómica:
* Número de electrones libres: Los materiales con electrones ligeramente unidos (por ejemplo, metales) tienen más electrones gratuitos disponibles para transportar carga. Estos electrones pueden moverse fácilmente de un átomo a otro, creando una corriente.
* espaciado atómico: En los conductores, los átomos están muy espaciados, lo que permite un salto de electrones más fácil. Los aisladores tienen un espacio más amplio, lo que dificulta que los electrones se muevan.
2. Estructura de la banda:
* Bandas de conducción y valencia: En sólidos, los electrones ocupan niveles de energía llamados bandas. La banda de conducción contiene electrones libres, mientras que la banda de valencia contiene electrones unidos. La brecha entre estas bandas determina la conductividad del material:
* Conductores: Tener bandas de conducción y valencia superpuestas, permitiendo que los electrones se muevan fácilmente a la banda de conducción y contribuyan a la corriente.
* aisladores: Tenga una gran brecha entre las bandas, lo que requiere mucha energía para excitar electrones a la banda de conducción.
* semiconductores: Tener una brecha más pequeña que los aisladores, lo que permite que algunos electrones se muevan a la banda de conducción en condiciones específicas, haciéndolos parcialmente conductores.
3. Temperatura:
* Aumento de la temperatura: Para los metales, el aumento de la temperatura aumenta las vibraciones de los átomos, lo que dificulta que los electrones se muevan libremente, lo que lleva a una menor conductividad.
* Aumento de la temperatura: Para los semiconductores, el aumento de la temperatura excita más electrones a la banda de conducción, aumentando la conductividad.
4. Impurezas y defectos:
* impurezas: Los átomos extraños en un material pueden actuar como centros de dispersión para electrones, obstaculizando su movimiento y reduciendo la conductividad.
* Defectos: Las imperfecciones en la estructura cristalina de un material también pueden obstruir el flujo de electrones, afectando la conductividad.
Ejemplos:
* metales (buenos conductores): La plata, el cobre, el oro tienen muchos electrones libres y baja resistencia, lo que los convierte en excelentes conductores.
* aisladores (conductores pobres): El vidrio, el caucho y el plástico tienen electrones bien unidos y alta resistencia, lo que los convierte en conductores pobres.
* semiconductores (conductores intermedios): El silicio, el germanio tienen una conductividad moderada, controlada por el dopaje con impurezas para alterar las estructuras de su banda.
En resumen: La capacidad de un material para conducir electricidad está determinada por su estructura atómica, estructura de banda, temperatura y la presencia de impurezas o defectos. Estos factores influyen en la disponibilidad y el movimiento de los electrones libres, determinando en última instancia la conductividad del material.
