¿Sabes cómo funcionan los conductores eléctricos y aislantes? En caso de que no lo haga, repasemos qué son los conductores y aislantes.
En pocas palabras, los conductores eléctricos son materiales que conducen electricidad, mientras que los aislantes no. ¿Cómo funciona? Si una sustancia conduce electricidad depende de la facilidad con que los electrones puedan moverse a través de ella. Por ejemplo, los protones no se mueven porque, aunque llevarían una carga eléctrica, están unidos a otros protones y neutrones en los núcleos atómicos. Los electrones de valencia son como los planetas exteriores que orbitan una estrella. Se sienten lo suficientemente atraídos para mantenerse en posición, pero no siempre se necesita mucha energía para sacarlos de su lugar. Los metales pierden y ganan electrones fácilmente, por lo que encabezan la lista de conductores.
Las moléculas orgánicas son en su mayoría aislantes, en parte porque están unidas por enlaces covalentes (electrones compartidos) y también porque los enlaces de hidrógeno ayudan a estabilizar muchas moléculas. La mayoría de los materiales no son buenos conductores ni buenos aislantes. No conducen fácilmente, pero si se suministra suficiente energía, los electrones se moverán.
Algunos materiales en forma pura son aislantes, pero se conducirán si están dopados con pequeñas cantidades de otro elemento o si contienen impurezas. Por ejemplo, la mayoría de las cerámicas son excelentes aislantes, pero si las dopa, puede crear un superconductor. El agua pura es un aislante, mientras que el agua sucia conduce débilmente y el agua salada, con sus iones que flotan libremente, conduce bien.
los mejor El conductor eléctrico, bajo condiciones de temperatura y presión ordinarias, es el elemento metálico plateado. Sin embargo, no siempre es una opción ideal como material, debido a su costo y porque se empaña. La capa de óxido conocida como deslustre no es conductora. Del mismo modo, el óxido, el cardenillo y otras capas de óxido reducen la conductividad. Los siguientes son ejemplos de conductores eléctricos efectivos:
Más conductores:
Más aislantes:
Vale la pena señalar que la forma y el tamaño de un material afectan su conductividad. Por ejemplo, una pieza gruesa de materia funcionará mejor que una pieza delgada del mismo tamaño y longitud. Si toma dos piezas de un material del mismo grosor, pero una es más corta que la otra, la más corta se comportará mejor. Esto se debe a que la pieza más corta tiene menos resistencia, de la misma manera que es más fácil forzar el agua a través de una tubería corta que una larga..
La temperatura también afecta la conductividad. A medida que aumenta la temperatura, los átomos y sus electrones ganan energía. Algunos aislantes (p. Ej., Vidrio) son malos conductores cuando están fríos, pero buenos conductores cuando están calientes. La mayoría de los metales son mejores conductores cuando están fríos y conductores menos eficientes cuando están calientes. Algunos buenos conductores se convierten en superconductores a temperaturas extremadamente bajas..
Aunque los electrones fluyen a través de un material conductor, no dañan los átomos ni causan desgaste, como lo haría la fricción del agua en un cañón, por ejemplo. Sin embargo, los electrones en movimiento experimentan resistencia o causan fricción. El flujo de corriente eléctrica puede conducir al calentamiento de un material conductor..