Taller de Investigacion 1
Edgar Uriel M. C.
Argenis Emmanuel R. M.
Miguel Angel B. B.
Daniel O. A.

Instituto Tecnologico de Apizaco

Planteamiento del problema:

Objetivos , preguntas de investigacin y justificacin del estudio.

Plantear el problema de investigacin: Plantear el problema no es sino afinar y estructurar mas formalmente la idea de investigacin.

Los elementos para plantear un problema son 3:

1.- Los objetivos que persigue la investigacin.

2.- Las preguntas de investigacin.

3.- La justificacin del estudio.

Objetivos de investigacion:

-Es necesario establecer que pretende la investigacion, es decir, cuales son sus objetivos.

-Deben expresasrse con claridad y ser susceptibles de alcanzarse.

-Durante la investigacion pueden surgir objetivos adicionales, modificarse los objetivos iniciales e incluso ser sustituidos por nuevos objetivos.

Preguntas de investigacion. ?

Es conveniente plantear a travs de una o varias preguntas el problema que se estudiara.

Tiene la ventaja de presentarlo de manera directa, minimizando la distorsin.

Justificacion de investigacion.

Es necesario justificar el estudio exponiendo sus razones.

La mayora de las investigaciones se realiza con un propsito definido, y ese propsito debe ser lo suficientemente fuerte para que justifique su realizacin.

Tema: Materiales Conductores (Termicos y Electricos)

Planteamiento del problema.

Objetivos especficos:

Analizar las propiedades, caractersticas y aplicaciones de los materiales mas utilizados para la conduccin trmica y elctrica como; el Cobre, Aluminio, Acero y aleaciones o combinaciones de los mismos.Identificar las propiedades y caractersticas claves, que hacen de un material un buen conductor.

Comparar las caractersticas y propiedades de cada material conductor con respecto a los dems y evaluar las ventajas y desventajas de su uso.

Objetivo general.

Proponer los materiales de conduccin trmica y elctrica con las mejores caractersticas fsicas y qumicas, que podran servir como materiales alternativos a los usados actualmente.

Preguntas de investigacion.

1.-Cuales son los materiales conductores actuales de mayor uso en el campo de la ingeniera, de que depende su uso?

2.- Que caractersticas y propiedades debe tener un nuevo material para cubrir las expectativas de uso y aplicacin como conductor trmico o elctrico en el campo de la ingeniera?

3.- De acuerdo a la estructura atmica y las propiedades de cada material. Que o cuales materiales conductores cumplen satisfactoriamente con las necesidades y exigencias industriales?

4.-Que materiales conductores podran sustituir a los actuales y de uso comn, para que con ellos se obtengan mas y mejores beneficios (costos, conductividad, peso, proceso de fabricacin, vida til, aplicaciones)?

5.- Sera factible sustituir con estos materiales a los actuales, pensando a futuro, conociendo ya su desempeo general y sus beneficios entregados a la industria?

Justificacion.

Una investigacin puede ser conveniente por diversos motivos: tal vez ayude a resolver un problema social o a construir una nueva teora.

Conveniencia: La investigacin es conveniente en el campo de la ingeniera, ya que, apoyara a un desarrollo industrial, proponiendo alternativas en el uso de materiales conductores con caractersticas similares o mejores que los conductores trmicos y elctricos de mayor uso.

Relevancia Social:

El descubrir y aplicar nuevos y mejores materiales conductores es trascendente para la vida del hombre, ya que las actividades econmicas y sociales de todos los seres humanos giran en torno a la manipulacin de la energa elctrica. Siendo la conduccin de la misma, no solo relevante en el mbito de la ingeniera sino tambin de forma global.

Implicaciones practicasValor teoricoUtilidad metodologica.

Marco teorico.

La conduccin elctrica.

Les explicare un poco de lo que es la conductivad elctrica. La conductividad elctrica es la capacidad de un cuerpo o medio para conducir la corriente elctrica, es decir, para permitir el paso a travs de las partculas cargadas, bien sean loselectrones, los transportadores de carga en conductores metlicos o semimetlicos, o iones, los que transportan la carga en disoluciones de electrolitos.

La conductividad elctrica, por lo tanto, es la capacidad de los cuerpos que permiten el paso de la corriente a travs de s mismos. Esta propiedad natural est vinculada a la facilidad con la que los electrones pueden atravesarlos y resulta inversa a la resistividad.

Electricidad y MagnetismoE.M. Purcellberkeley physics course-vol 2Revert1992C

Engineering Electromagnetics

W.H. Hayt

McGraw-Hill

1989

C

2

D3f-Hay

Es importante diferenciar entre la conductividad y la conductancia (la aptitud de un cuerpo para conducir la corriente entre distintos puntos). La conductancia es la propiedad de la resistencia.

Fsica -tomo II (Lectures on Physics)

Feyman, Leighton, Sands

Addison-Wesley

1987

C/D

9

D1b-Fey

En los lquidos, la conductividad est vinculada a la existencia de sales en etapa de solucin ya que, con su disociacin, se producen iones negativos y positivos que pueden trasladar la energa elctrica cuando el lquido es sometido a un campo elctrico. Dichos conductores inicos reciben el nombre de electrolitos.

En el caso de los slidos, los materiales con capacidad de conductividad son los que tienen bandas de valencia que se superponen con la conduccin y crean una nube de electrones libres que generan la corriente al estar sometidos al campo elctrico.

Apuntes de Electricidad y Magnetismo

M. Calvo, J.L .Fdez .Jambrina, L. de Haro, F. Las Heras

ETSIT-UPM

1996

La conductividad trmica.

La conduccin es la transferencia de energa debida a la interaccin entre partculas, adems, puede llevarse a cabo en slidos, lquidos y gases. En lquidos y gases, la conduccin se debe a la colisin y difusin de sus molculas en su movimiento aleatorio. En slidos, se debe a las vibraciones en su parmetro de red en nivel molecular en conjunto con el transporte de energa de electrones libres. El caso ms sencillo de conduccin es el que se establece en slidos de caras paralelas de manera que el flujo ser unidireccional, cuando dicho slido se encuentre en equilibrio termodinmico sin variar su temperatura en el tiempo (rgimen estacionario), que implica que no existe acumulacin de calor, y que adems no exista generacin de calor.

Holman, J. P.: Transferencia de Calor, 8a edicion, Mc Graw-Hill, Madrid, 1998

La conductividad trmica, por ltimo, es la propiedad de los cuerpos capaces de conducir el calor. El proceso implica la transferencia de la energa cintica de molcula a molcula. La propiedad inversa a la conductividad trmica recibe el nombre resistencia trmica (la capacidad de un material para generar oposicin al transporte del calor).

Cengel, Y. A.; Boles, M.A.: Termodinamica. Mc Graw-Hill, 1996.

Engineering Electromagnetics W.H. Hayt McGraw-Hill 1989 C 2 D3f-Hay

Fsica -tomo II (Lectures on

Physics)

Feyman, Leighton,

Sands

Addison-

Wesley

1987 C/D 9

D1b-

Fey

Fsica -tomo II (Lectures on

Physics)

Feyman, Leighton,

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Addison-

Wesley

1987 C/D 9

D1b-

Fey

Apuntes de Electricidad y

Magnetismo

M. Calvo, J.L .Fdez .Jambrina, L. de

Haro, F. Las Heras

ETSIT-

UPM

1996