Imagenes de conductores y aislantes

Acero

Las propiedades de los materiales dependen del tipo de átomos y de la forma en que están unidos por enlaces químicos. Una propiedad básica de los materiales es la conductividad eléctrica, que es la capacidad de un material para transportar una corriente eléctrica. Una de las propiedades más importantes de los materiales en la vida moderna es su capacidad para controlar el flujo de electrones, de electricidad. Los conductores eléctricos y los aislantes son partes esenciales de este proceso.

Los buenos conductores eléctricos incluyen todos los materiales en los que las cargas eléctricas fluyen con facilidad; es decir, los electrones fluyen a través del material. Los más comunes de estos materiales son los metales. Los metales, por definición, tienen electrones que se mueven libremente bajo la más mínima tensión.

Todos los materiales conocidos tienen cierta resistencia a este flujo eléctrico a temperatura ambiente, y eso provoca el calentamiento de los cables y causa una ligera pérdida de energía eléctrica. Sin embargo, el cobre y el aluminio pueden utilizarse como cables, y la electricidad fluye a través de ellos a lo largo de muchos, muchos kilómetros; por eso los cables más comunes utilizados en el día a día están formados por cobre.

10 aislantes

¿Qué hace que un material sea conductor o aislante? En pocas palabras, los conductores eléctricos son materiales que conducen la electricidad y los aislantes son materiales que no lo hacen. La facilidad con la que los electrones se mueven a través de una sustancia es lo que determina si ésta es conductora de la electricidad.

Los electrones de valencia son como los planetas exteriores que orbitan alrededor de una estrella. Se sienten lo suficientemente atraídos por sus átomos como para permanecer en su posición, pero no siempre se necesita mucha energía para sacarlos de su sitio: estos electrones conducen fácilmente la corriente eléctrica. Las sustancias inorgánicas, como los metales y los plasmas, que pierden y ganan electrones con facilidad, encabezan la lista de conductores.

Las moléculas orgánicas son en su mayoría aislantes porque se mantienen unidas por enlaces covalentes (de electrones compartidos) y porque el enlace de hidrógeno ayuda a estabilizar muchas moléculas. La mayoría de los materiales no son ni buenos conductores ni buenos aislantes, sino que se encuentran en un punto intermedio. No son fácilmente conductores, pero si se les suministra suficiente energía, los electrones se mueven.

Algunos materiales en estado puro son aislantes, pero son conductores si se dopan con pequeñas cantidades de otro elemento o si contienen impurezas. Por ejemplo, la mayoría de las cerámicas son excelentes aislantes, pero si se dopan, se puede crear un superconductor. El agua pura es un aislante, el agua sucia es poco conductora y el agua salada, con sus iones flotantes, es muy conductora.

10 ejemplos de aislantes en casa

Los aislantes eléctricos, también llamados a veces «dieléctricos», son materiales que pueden soportar y absorber el flujo de una corriente eléctrica y se utilizan habitualmente para sellar o proteger los cables eléctricos. Los cables y otros conductores eléctricos suelen ser muy potentes en cuanto a las cargas que emiten. A menos que estén aislados, existe el riesgo de que las personas reciban una descarga eléctrica al tocarlos o incluso al trabajar cerca de ellos, y también presentan un mayor riesgo de incendio cuando están encerrados dentro de estructuras hechas de madera u otros materiales inflamables. Un aislante básicamente protege y blinda el conductor para que la electricidad pueda fluir a través de él, no fuera de él. Los aislantes son comunes en la construcción, en la industria y en las aplicaciones mecánicas, básicamente en cualquier lugar donde haya una corriente eléctrica que necesite ser protegida. Pueden estar hechos de muchas cosas. El vidrio y la porcelana fueron algunos de los primeros modelos, y estos materiales siguen siendo populares en algunos entornos. Sin embargo, lo más habitual es que los conductores modernos estén recubiertos de resinas de silicona u otros materiales similares al plástico diseñados específicamente para fines eléctricos.

10 ejemplos de conductores

Un aislante eléctrico es un material en el que la corriente eléctrica no fluye libremente. Los átomos del aislante tienen electrones fuertemente ligados que no pueden moverse fácilmente. Otros materiales, semiconductores y conductores, conducen la corriente eléctrica con mayor facilidad. La propiedad que distingue a un aislante es su resistividad; los aislantes tienen mayor resistividad que los semiconductores o los conductores. Los ejemplos más comunes son los no metales.

No existe un aislante perfecto porque incluso los aislantes contienen un pequeño número de cargas móviles (portadores de carga) que pueden transportar corriente. Además, todos los aislantes se convierten en conductores eléctricos cuando se aplica una tensión lo suficientemente grande como para que el campo eléctrico arranque los electrones de los átomos. Esto se conoce como la tensión de ruptura de un aislante. Algunos materiales como el vidrio, el papel y el teflón, que tienen una alta resistividad, son muy buenos aislantes eléctricos. Hay una clase mucho más amplia de materiales que, aunque tengan una resistividad más baja, son lo suficientemente buenos como para evitar que fluya una corriente significativa a los voltajes normalmente utilizados, y por ello se emplean como aislantes para el cableado eléctrico. Algunos ejemplos son los polímeros similares al caucho y la mayoría de los plásticos, que pueden ser de naturaleza termoestable o termoplástica.