Cualquier cosa conduce electricidad (ya que la materia está hecha de átomos y los átomos están hechos de núcleos y electrones).
El punto no es si conduce o no, sino cuánta electricidad conduce (y por qué).
El concreto es una mezcla de cemento y agregados (grava / arena / rocas / depende de lo que prefiera). Los agregados son generalmente arena (principalmente [matemática] SiO_ {2} [/ matemática]), granitos (aluminosilicatos / óxidos metamórficos), calizas (principalmente carbonitas como [matemática] CaCO_ {3} [/ matemática]). El cemento es un aglutinante hidráulico hecho principalmente por silicatos de calcio ([math] 3 CaO \ cdot {SiO_ {2}} [/ math] y [math] 2 CaO \ cdot {SiO_ {2}} [/ math]), aluminatos de tricalcio , tetracalcium alluminoferrites y yeso ([math] CaSO_ {4} \ cdot {2H_ {2} O} [/ math]).
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Desde el punto de vista de un científico de materiales e ingeniero, los agregados y el cemento se consideran aislantes eléctricos . No tienen electrones libres de transporte. Su resistividad eléctrica ([matemática] \ rho [/ matemática] medida en [[matemática] \ Omega \ cdot {m} [/ matemática]]) es alta, mucho más alta que la resistividad de semiconductores o metales. ¿Cuánto más alto, preguntas? Toneladas de datos (lea las antiguas mediciones de resistividad eléctrica de materiales a base de cemento Portland, por ejemplo) sobre el tema, ya que los ingenieros estructurales y químicos han encontrado (Medición de resistividad eléctrica del concreto) una correlación entre la resistividad del cemento y la tendencia a la corrosión. Digamos, por simplicidad, que la resistividad del concreto varía de 10 a 140 [matemática] \ Omega \ cdot {m} [/ matemática]. En comparación, la plata, el mejor conductor metálico, tiene 15,86 [matemática] n \ Omega \ cdot {m} [/ matemática], esa es una diferencia [matemática] 10 ^ {9} [/ matemática] impresionante.
Entonces, ¿se lleva a cabo? Hurra. Es un buen conductor? De ninguna manera.
¿Cómo se lleva a cabo? Por conducción iónica . El movimiento de iones (que son átomos cargados) a través del sólido impulsado por un campo eléctrico aplicado. Dará un flujo muy pequeño pero es un flujo no nulo y medible de especies cargadas. En otras palabras: una corriente (pequeña).
Agreguemos los números para ver las diferencias en los valores de las corrientes (serán las mismas que las resistividades, pero para la mayoría de las personas los amperios son más inmediatos y comprensibles que “ohmios por metros”)
El voltaje, V en [[matemática] V [/ matemática]], es resistencia, R en [[matemática] \ Omega [/ matemática]], multiplicada por la corriente, I en [[matemática] A [/ matemática]]: [matemática ] V = R \ cdot {I} [/ math] y la resistencia es:
[matemáticas] R = \ rho \ cdot {{l} \ over {S}} [/ matemáticas]
donde [matemática] l [/ matemática] es la longitud del conductor y [matemática] S [/ matemática] la sección transversal.
Tomemos una viga de sección transversal cuadrada de diez metros de largo en concreto (con una resistividad de 75 [matemática] \ Omega \ cdot {m} [/ matemática]) y en plata (hoy somos nerds ricos) y apliquemos 100 V de ancho con una fuente de alimentación ideal capaz de cualquier corriente (y también somos técnicos como Tony-Stark):
[matemáticas] R_ {concreto} = 75 \ cdot {{10} \ over {1 \ cdot {1}}} \ Omega = 750 \ Omega \ Rightarrow I = {{V} \ over {R}} = 100/750 A = 0.1 \ bar {3} A [/ matemáticas]
[matemáticas] R_ {silver} = 15,86 \ cdot {10 ^ {- 9}} \ cdot {{10} \ over {1 \ cdot {1}}} \ Omega = 15,86 \ cdot {10 ^ { -8}} \ Omega \ Rightarrow I = {{V} \ over {R}} = 100 / (15,86 \ cdot {10 ^ {- 8}}) A \ aprox. 6.31 \ cdot {10 ^ {8} } A [/ matemáticas]
Casi diez órdenes de magnitud de diferencia entre nuestro hormigón “conductor” y la plata.
Ah, ya que la potencia, P en [[matemáticas] W [/ matemáticas]] es el producto de la corriente y el voltaje en corriente continua (CC):
[matemáticas] P_ {concreto} = V \ cdot {I} = 100 \ cdot {1. \ bar {3}} W = 133. \ bar {3} W [/ matemáticas]
El experimento con concreto requiere baja potencia, accesible por generadores de consumo.
[matemáticas] P_ {silver} = V \ cdot {I} = 100 \ cdot {6.31 \ cdot {10 ^ {8}}} W = 6.31 \ cdot {10 {10}} = 63,1 GW [/ math]
No intenten esto en casa con plata, niños, es posible que necesiten la energía de cubrir los máximos diarios en Gran Bretaña. [Órdenes de magnitud (poder)]
