Electricidad y Electrónica

material con fines eléctricos. Por ejemplo, el oro conduce mejor que el aluminio,
y peor que el cobre; y es, por mucho, el más caro de esos metales. Pero resiste
tanto la corrosión, que se lo prefiere para fabricar los electrodos de las pantallas
de cristal líquido, o LCD, y para bañar los contactos de las plaquetas de las com-
putadoras, porque en esas aplicaciones su utilidad es mucho mayor que el costo,
dado que se lo emplea en muy pequeña cantidad.
Junto a la tabla, recordamos la fórmula que da la resistencia R, en ohm, de un
conductor de resistividad r (en .m), longitud L (en metros) y sección transversal
A (en m
2
).
Abajo, su recíproca, que da la conductancia G de ese mismo conductor, en sie-
men (S), en función de los mismos datos y de su conductividad, g (en S/m). La
conductividad es la inversa de la resistividad, y S = 1/.
Por ejemplo, un alambre de cobre de un metro de longitud y un milímetro
cuadrado de sección, tiene una resistencia eléctrica R = 0,017 , y una conduc-
tancia G = 58 S. Si es de aluminio, su resistencia es de 0,026 , y su conductancia,
de 38 S.
Superconductores de alta temperatura
La superconducción, o superconductividad, y una de sus consecuencias, la levi-
tación magnética, fueron descubiertas en 1911 por el físico holandés H. K. Onnes,
premio Nobel de Física en 1913. El investigador notó, entre otros notables efectos,
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que el mercurio y el plomo se convierten en conductores perfectos, cuando su tem-
peratura es menor de cuatro grados Kelvin, o 269 grados centígrados bajo cero. La
resistencia eléctrica del material se anula por completo y una corriente eléctrica que
estuviera circulando, se mantiene, indefinidamente, y sin gasto de energía. El plomo
y el mercurio son superconductores de baja temperatura. 
E l e c t r i c i d a d   y   e l e c t r ó n i c a
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El paciente en estudio
pasa por la bobina su-
perconductora    del
tomógrafo,  que  ge-
nera en su cuerpo un
intenso (pero inofen-
sivo)  campo  magné-
tico,  con  el  que  se
estudian sus órganos
y tejidos.
l
Para  obtener  nitró-
geno líquido, se com-
prime  el  aire  de  la
atmósfera  con  com-
presores, se espera a
que  se  enfríe,  y  si  la
compresión  fue  sufi-
ciente, ya con eso, el
aire  queda  líquido.
Cuando  se  libera  la
presión,  el  aire  co-
mienza a hervir, pero
se lo puede conservar
líquido  durante  mu-
chas  horas  en  un
termo.
Lo primero que se se-
para es el nitrógeno,
que  hierve  a  77  K;
después  lo  hace  el
oxígeno, a 90 K.
l
METAL
plata
cobre
oro
aluminio
hierro
PRECIO
DÓLARES
/kg
160
4
25.000
3
1,6
CONDUCTIVIDAD
S/m
0,630 x 10
8
0,580 x 10
8
0,452 x 10
8
0,377 x 10
8
9,90 x 10
8
DENSIDAD
kg/dm
3
10,5
8,9
19,3
2,7
7,8
4
Otro efecto de las temperaturas muy bajas es la superfluidez del helio líquido que, a tres grados Kelvin, pierde por
completo su viscosidad. Cuando se lo deja de agitar, en vez de detenerse, al rato, como lo hacen los demás líquidos,
se mantiene en movimiento.
R = r
L
A
G = g
A
L
Cap 06:Maquetación 1  06/10/2010  03:30 a.m.  Página 66

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En 1986  K. A. Müller y J. G. Bednorz desarrollaron materiales que presentan
superconductividad a temperaturas superiores a los 77 K y recibieron, por eso, el
premio Nobel de Física de 1987. La receta para fabricarlos resultó tan sencilla des-
pués del descubrimiento, que la hija de uno de ellos la puso en práctica en una feria
escolar de ciencias. Esos materiales, de la familia de los cerámicos, se conocen como
YBCO, en inglés óxidos de itrio, bario y cobre, y son superconductores de alta tem-
peratura. Aquí alta significa 195 grados bajo cero,
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que es la temperatura de ebulli-
ción del nitrógeno a la presión normal. Ese gas es el más abundante del aire.
La explicación de la superconductividad se basa en la física cuántica y es algo
complejo, especialmente, la de alta temperatura.
Hay variadas aplicaciones de los superconductores. Se los usa en trenes de alta
velocidad, que levitan sin rozamiento sobre rieles magnéticos. En algunos tomó-
grafos computados, en hospitales, se hacen circular, por superconductores, corrien-
tes eléctricas muy grandes, que generan campos magnéticos intensos, necesarios
para el análisis por resonancia magnética nuclear.
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Los reactores de fusión nuclear,
hoy todavía experimentales, emplean superconductores para las grandes corrientes
que generan el campo magnético que mantiene el plasma en su sitio. Se usan, tam-
bién, en el Gran Chocador de Hadrones, en Suiza, donde forman parte de los elec-
troimanes que hacen girar en círculos las partículas aceleradas. Algunas estaciones
de telefonía celular emplean superconductores en sus generadores de microondas,
y se los usa también en memorias de computadoras de alta velocidad.
Quizá la energía de las centrales eléctricas se transmita, algún día, por super-
conductores de temperatura ambiente, si su existencia fuera posible.
Semiconductores
A veces hay que conducir, lo mejor posible, la electricidad; y, en otros casos, se
trata, al contrario, de aislarla cuanto se pueda. Para eso se necesitan materiales de
elevada conductividad y de gran resistividad, respectivamente. 
6 7
M a t e r i a l e s   e l é c t r i c o s
Cuando  se  aprietan
las teclas, los puntos
negros (de goma con-
ductora) unen los con-
tactos  de  cobre  del
circuito impreso. 
l
l
Levitación magnética. Un imán per-
manece suspendido sobre un material
superconductor enfriado con nitrógeno
líquido, y viceversa.
5
Los grados de temperatura de la escala centígrada se indican con el símbolo °C; los de la escala Kelvin o absoluta,
con la letra K, sin el círculo elevado. La temperatura de 0 °C equivale a 273,16 K.
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En capítulos siguientes se trata el tema con mayor detalle.
Cap 06:Maquetación 1  06/10/2010  03:30 a.m.  Página 67

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