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¿Qué es un Conductor Eléctrico? Tipos y Características

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Cada material es diferente y tiene sus características y propiedades. Algunos materiales tienen partículas cargadas eléctricamente conocidas como electrones.

Al aplicar la carga eléctrica de estos electrones al material en puntos específicos, los electrones comienzan a moverse y permiten que la electricidad pase a través de él.

La capacidad del material para hacer pasar la electricidad a través de él se conoce como conductividad. Según la conductividad, los materiales se clasifican en conductores, aislantes y superconductores.

Los materiales que tienen una buena movilidad de electrones se conocen como conductores y los materiales con menos movilidad de electrones se denominan aislantes.

En este artículo, vamos a conocer mejor la definición de un conductor de electricidad, sus características y clasificación.

¿Qué es un Conductor Eléctrico?

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En Física e Ingeniería Eléctrica, un conductor (o conductor eléctrico) se define como un objeto o tipo de material que permite el flujo de carga (corriente eléctrica) fluya a través de ellos en una o más direcciones.

Los materiales hechos de metal son conductores eléctricos habituales, ya que los metales tienen una alta conductancia y una baja resistencia.

Los conductores eléctricos permiten que los electrones fluyan entre los átomos de ese material con velocidad de deriva en la banda de conducción. Los conductores eléctricos pueden ser metales, aleaciones metálicas, electrolitos o algunos no metales como el grafito y un polímero conductor. Estos materiales permiten que la electricidad (es decir, el flujo de carga) pase a través de ellos fácilmente.

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La propiedad de los conductores de «conducir» la electricidad se llama conductividad. Estos materiales ofrecen menos oposición o «resistencia» al flujo de cargas. Los materiales conductores permiten una fácil transferencia de carga debido al libre movimiento de los electrones a través de ellos.

Ejemplos

Los mejores ejemplos de conductores eléctricos son: Plata, Oro, Cobre, Aluminio, Mercurio, Acero, Hierro, Agua de mar y Hormigón. Otros conductores menos conocidos son: Platino, Latón, Bronce, Grafito, Agua sucia y Jugo de limón.

¿Para Que Sirven los Conductores Eléctricos?

Los conductores eléctricos son muy útiles en muchos sentidos. Encuentran uso en muchas aplicaciones de la vida real. Por ejemplo:

  • El mercurio es un material común en el termómetro para medir la temperatura del cuerpo.
  • El aluminio, un buen conductor del calor y la electricidad, se usa comúnmente para fabricar utensilios de cocina. También se utiliza en láminas para el almacenamiento y conservación de alimentos.
  • El hierro es un material común utilizado en la fabricación de motores de vehículos para conducir el calor.
  • La placa de hierro está hecha de acero para absorber la calor rápidamente.
  • Los conductores también se utilizan en los radiadores de los automóviles para erradicar el calor del motor.

¿Cómo Fluye un Electrón a Través de un Conductor Eléctrico?

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Los electrones no se mueven ni fluyen en línea recta. En un conductor, los electrones están en movimiento de vaivén o velocidad aleatoria, es decir, se llama velocidad de deriva (Vd) o velocidad promedio. Debido a esta velocidad de deriva, los electrones chocan en todo momento con los átomos u otro electrón en la banda de conducción del conductor.

La velocidad de deriva es bastante pequeña, ya que hay muchos electrones libres. Podemos estimar la densidad de electrones libres en un conductor, por lo que podemos calcular la velocidad de deriva para una corriente dada. Cuanto mayor sea la densidad, menor será la velocidad requerida para una corriente dada.

En el Conductor, el flujo de electrones es contra el Campo Eléctrico (E).

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Características de los Conductores Eléctricos

Las principales características de los conductores eléctricos son las siguientes:

  • Un conductor siempre permite el libre movimiento de electrones o iones.
  • Tiene un campo eléctrico nulo en su interior, lo que permite el movimiento de electrones o iones.
  • La densidad de carga dentro de un conductor es cero, es decir, las cargas positivas y negativas se cancelan dentro de un conductor.
  • Tiene una densidad de carga nula, lo que garantiza que las cargas positivas y negativas se anulen entre sí y que las cargas libres sólo existan en la superficie.
  • Fuera del conductor, el campo eléctrico es perpendicular a la superficie del conductor.

Además, los conductores tienen una baja resistencia y una alta conductividad térmica. Además, un conductor situado en un campo magnético no almacena energía. Por último, ambos extremos del conductor están al mismo potencial. La electricidad fluye a través del conductor cuando se cambia el potencial en un extremo, lo que permite que los electrones empiecen a fluir de un extremo a otro.

Tipos de Conductores Eléctricos

Los conductores eléctricos se pueden clasificar según su respuesta óhmica. Ellos son:

Conductores Óhmicos

Este tipo de conductores siempre siguen la Ley de Ohm (V ∝ I)

La gráfica V vs I da una línea recta siempre.

Ejemplo: Aluminio, Plata, Cobre, etc.

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Conductores No Óhmicos

Este tipo de conductores nunca sigue la Ley de Ohm (V ∝ I)

El gráfico V vs I no da una línea recta, es decir, un gráfico no lineal.

Ejemplo: LDR (resistencia dependiente de la luz), diodo, filamento de bombilla, termistores, etc.

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Otros ejemplos de conductores se dan a continuación.

Conductor Sólido

  1. Conductor metálico: plata, cobre, aluminio, oro, etc.
  2. Conductor no metálico: grafito.
  3. Conductor de aleación: latón, bronce, etc.

Conductor Liquido

  1. Conductor metálico: mercurio.
  2. Conductor no metálico: agua salina, solución ácida, etc.

Datos a tener en cuenta:

  • El conductor de cobre es el material más común utilizado para el cableado eléctrico.
  • El conductor de oro se utiliza para contactos de superficie a superficie de alta calidad.
  • La plata es el mejor conductor de la lista.
  • El agua impura figura en la lista de conductores, pero tiene menos conductividad.

Tabla de Conductores Eléctricos

Conductores Electricos Tabla

¿Cuál es la Carga de un Conductor Durante el Transporte de Electricidad?

Un conductor portador de corriente en cualquier caso tiene carga cero. Esto se debe a que, en cualquier caso, el número de electrones (a la velocidad de deriva) es igual al número de protones en este conductor. Entonces la carga neta es cero.

Suponga que un conductor está conectado a través de una batería, es decir, el extremo positivo y el negativo están conectados con un conductor. Ahora los electrones fluyen a través del conductor desde el extremo negativo hasta el extremo positivo de la batería. Este flujo de electrones es posible hasta que esta batería tenga la capacidad de producir un Campo Electromagnético a través de una reacción química en su interior.

Efecto de la Temperatura en un Conductor

Cuanto mayor sea el efecto de la temperatura, mayor será la vibración en las moléculas conductoras. Esto impide que los electrones fluyan, es decir, los electrones se obstruyen para fluir suavemente a través del conductor. Por tanto, la conductividad disminuye gradualmente al aumentar la temperatura.

Nuevamente, el aumento de temperatura rompe algunos enlaces en las moléculas conductoras y libera algunos electrones. Estos electrones son menos numerosos. En conjunto, se puede decir que el aumento de la oposición de temperatura contra el electrón a la deriva aumenta en el conductor.

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