Los materiales no ohmicos son aquellos en los que no existe una relación lineal entre el voltaje aplicado y la corriente que los atraviesa. Mientras que en los materiales ohmicos, como el cobre y el aluminio, la corriente eléctrica que fluye a través de ellos es directamente proporcional al voltaje, en los materiales no ohmicos no se cumple esta relación. Estos materiales tienen una importancia clave en la electrónica moderna, pero ¿qué son exactamente?
¿Cómo funcionan los materiales no ohmicos?
En un conductor óhmico, las cargas eléctricas se mueven a través del material sin interacción significativa entre ellas. En cambio, en los materiales no ohmicos, las cargas interactúan entre sí y se producen fenómenos como la emisión de luz o el calentamiento. Los materiales no ohmicos también pueden presentar efectos de memoria, es decir, que su comportamiento eléctrico depende de su historia previa.
Características de los materiales no ohmicos
Algunas de las características de los materiales no ohmicos son:
- Comportamiento no lineal
- Interacción significativa entre las cargas eléctricas
- Posibilidad de efectos de memoria
- Respuesta a la luz o el calor
Ejemplos de materiales no ohmicos
Los materiales no ohmicos se encuentran en una amplia variedad de aplicaciones electrónicas. Algunos ejemplos son:
- Los semiconductores, como el silicio o el germanio
- Las lámparas incandescentes, que emiten luz al calentarse
- Los diodos emisores de luz (LED), que convierten energía eléctrica en luz
- Los varistores, que protegen los circuitos eléctricos contra sobretensiones
¿Cómo se comportan los materiales no ohmicos en un circuito eléctrico?
Los materiales no ohmicos pueden ser muy útiles en la fabricación de componentes electrónicos, pero su comportamiento en un circuito eléctrico puede requerir consideraciones adicionales. Por ejemplo, un diodo LED puede ser polarizado de forma que permita el flujo de corriente en una dirección pero no en la otra, lo que lo convierte en un componente esencial en muchas aplicaciones. Por otro lado, un varistor puede limitar la corriente en un circuito cuando se presenta una sobretensión, pero también puede generar ruido eléctrico.
Preguntas frecuentes
¿Cómo se mide la resistencia en los materiales no ohmicos?
En los materiales no ohmicos, el valor de la resistencia puede cambiar dependiendo del voltaje o la corriente aplicados. Por lo tanto, para medir la resistencia en estos materiales, es necesario utilizar técnicas especiales, como la medición de impedancia o la caracterización de la curva IV.
¿Cómo afecta la temperatura al comportamiento de los materiales no ohmicos?
La temperatura puede tener un efecto significativo en el comportamiento de los materiales no ohmicos. Por ejemplo, muchos semiconductores presentan una variación de su conductividad con la temperatura, lo que puede ser aprovechado para diseñar dispositivos termosensibles. Sin embargo, la temperatura también puede ser una fuente de problemas, por ejemplo, cuando un componente eléctrico se sobrecalienta y pierde sus propiedades no lineales.
¿Cómo se pueden diseñar circuitos eléctricos con materiales no ohmicos?
El diseño de circuitos eléctricos que involucren materiales no ohmicos puede ser más complejo que en los casos en que se utilizan materiales ohmicos. Los fabricantes de componentes electrónicos proporcionan información detallada sobre las características de los materiales no ohmicos que se utilizan en sus productos, lo que puede ser de gran ayuda para el diseñador de circuitos. Sin embargo, el uso de estos materiales a menudo requiere experiencia y conocimientos adicionales.
Los materiales no ohmicos son una parte importante de la electrónica moderna, y se utilizan en una amplia variedad de componentes y aplicaciones. Aunque su comportamiento no lineal puede ser una fuente de problemas en algunos casos, también puede ser aprovechado para diseñar dispositivos y sistemas innovadores. El conocimiento de las características de los materiales no ohmicos y su comportamiento en un circuito eléctrico puede ser útil para estudiantes, ingenieros y diseñadores electrónicos.