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Qué es un Conductor Eléctrico?: Tipos y sus Propiedades

conductor electrico

En ingeniería eléctrica, un objeto o material que permite el flujo de corriente eléctrica se denomina conductor. La dirección del suministro de corriente es en una o varias direcciones. La generación de corriente eléctrica puede realizarse mediante el flujo de electrones, agujeros y en algunos casos, iones positivos o iones negativos.

En los metales, los electrones son los principales motores, pero en las baterías, los electrolitos catiónicos dependen de portadores de carga positiva. Este artículo analiza una descripción general de un conductor eléctrico, sus tipos y propiedades.

¿Qué es un Conductor Eléctrico?

En ingeniería eléctrica, un conductor (o conductor eléctrico) se define como un objeto o tipo de material que permite el flujo de corriente en una o más direcciones. La conductividad eléctrica es la capacidad de conducir electricidad. Los mejores ejemplos de conductores eléctricos son los metales como el cobre, el hierro, etc. Estos se utilizan principalmente para fabricar cables y así poder transportar la corriente eléctrica.

Sabemos que los semiconductores son un tipo de material, ya que permiten el flujo de electricidad a través de ellos, pero no muy bien. Y algunos materiales como los resistores restringen el flujo de corriente.

Mientras que un aislante se puede definir como un material que evita el flujo de corriente y estos se utilizan principalmente para cubrir los cables como el plástico. Algunos materiales como los superconductores no ofrecen resistencia al flujo de electricidad. La resistencia del conductor aumenta una vez que aumenta la temperatura.

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.

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

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).

flujo de electrones en conductor electrico

Propiedades del Conductor Eléctrico

Las principales propiedades de los conductores eléctricos son las siguientes:

  • Un conductor siempre permite el libre movimiento de electrones o iones.
  • El campo eléctrico dentro de un conductor debe ser cero para permitir que los electrones o iones se muevan a través del conductor.
  • La densidad de carga dentro de un conductor es cero, es decir, las cargas positivas y negativas se cancelan dentro de un conductor.
  • Como no hay carga dentro del conductor, solo pueden existir cargas libres solo en la superficie de un conductor.
  • El campo eléctrico es perpendicular a la superficie de ese conductor.

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.

conductor ohmico caracteristicas

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.

conductor no ohmico caracteristicas

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.

¿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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