Hay diferentes tipos de elementos en nuestro entorno. Estos elementos se organizan en diferentes categorías en función de sus características físicas como forma, tamaño, color, textura, polaridad, maleabilidad, solubilidad, etc.
Una de esas categorías importantes en función de la cual se clasifican los elementos es la conductividad. Esa es la capacidad de un componente para permitir que los iones o electrones se muevan libremente. Según su conductividad, los elementos se clasifican en conductores y aislantes.
Puntos clave
- Los conductores son materiales que permiten el flujo de carga eléctrica, lo que los convierte en componentes esenciales en los circuitos eléctricos y la transmisión de energía.
- Los aisladores son materiales que resisten el flujo de carga eléctrica, brindan protección contra las corrientes eléctricas y ayudan a prevenir cortocircuitos y peligros eléctricos.
- La elección entre conductores y aisladores depende de la aplicación específica; los conductores facilitan el flujo de electricidad y los aisladores lo impiden.
Conductor vs Aislante
Un conductor es un material o un objeto que permite el libre flujo de electrones a través de él, lo que lo hace útil para transportar corriente eléctrica. Un aislante es un material u objeto que resiste el flujo de electrones y, por lo tanto, impide que la corriente eléctrica pase a través de él.
Un conductor se describe como un material que permite que los electrones fluyan libre y fácilmente de un particular a otro en una o más de una dirección.
Tal flujo libre de electrones permite que el calor o la energía de carga eléctrica pasen rápidamente a través del material.
Por otro lado, un aislante es un material que no permite que los electrones fluyan libremente.
Por el contrario, mantiene los electrones fuertemente dentro de los átomos de un material. En consecuencia, obstruye el libre flujo de energía del calor o la corriente eléctrica que pasa a través del material.
Tabla de comparación
| Parámetro de comparación | Conductor | Aislante |
|---|---|---|
| Definición | Se refiere a los elementos que permiten el paso de la corriente eléctrica o del calor a través de ellos. | Se refiere a los elementos que no permiten el paso de corriente eléctrica o calor a través de ellos. |
| Electrones | Tiene electrones que fluyen libremente. | Tiene electrones muy unidos. |
| Campo eléctrico | Se encuentra en la superficie del material. | No existe en el material. |
| Conductividad | Alta | Baja |
| Usado para | Fabricación de cables eléctricos, interruptores y enchufes. | Realización de la cubierta exterior de los cables, interruptores y enchufes. |
¿Qué es Conductor?
v Tienen alta conductividad y poca resistencia a la electricidad o energía térmica flujo.
Esto sucede debido a la presencia de 'electrones libres' en la estructura atómica de un conductor.
Los "electrones libres" se refieren a aquellos electrones que pueden intercambiarse fácilmente con los electrones de otros átomos. Es decir, su vínculo con el átomo del que forman parte carece de fuerza.
Esta falta de fuerza permite el libre flujo de energía de un átomo a otro.
La medida en que un material o una sustancia permite que las cargas o el calor viajen a través de él depende del número de "electrones libres" en las órbitas más externas de sus átomos.
Una sustancia o material puede considerarse un buen conductor si tiene más "electrones libres" en las capas más externas o periféricas de sus átomos.
Además, no debe haber espacio entre el conducción banda y la banda de valencia (conocida como la brecha de energía prohibida) para que los electrones puedan moverse rápidamente a otros átomos.
Un objeto que está hecho de un material que tiene cualidades conductoras recibirá las cargas que le pasan desde otro objeto y permitirá que esas cargas se distribuyan por toda su superficie.
a menos que las fuerzas repulsivas entre los electrones sobrantes se reduzcan al máximo posible.
El intercambio de cargas entre dos objetos se vuelve fácil si ambos contienen materiales conductores.
Curiosamente, la mayoría de los conductores están hechos de metales como mercurio, cobre, aluminio, plata, etc.
Entre estos, la plata se considera el mejor conductor pero no se usa para hacer cables eléctricos porque su costo es muy alto.
¿Qué es aislante?
Se describe como una sustancia o material que retarda o bloquea el flujo de corriente eléctrica o calor. Los aisladores tienen baja conductividad y alta resistencia al flujo de energía térmica o eléctrica.
Esto sucede porque los átomos presentes en los aisladores tienen un poderoso enlace covalente entre ellos. En consecuencia, no hay libre movimiento o intercambio de electrones.
Además, los aisladores tienen un gran espacio conocido como la brecha prohibida entre la banda de conducción y la banda de valencia, que exige mucha energía de los electrones de valencia para pasar a través de esta brecha y llegar a la banda de conducción.
Cuando se transmite cierta cantidad de carga o calor a un objeto hecho de un material aislante, permanece en la posición inicial y no se dispersa por la capa exterior del objeto.
En consecuencia, hay que frotar ese objeto con un material adecuado para que se cargue. Otro método que se puede utilizar para cargar un objeto de este tipo es la inducción.
En un circuito eléctrico, los aisladores se emplean principalmente para mantener los conductores separados entre sí y de los demás objetos alrededor del circuito.
Los aisladores aseguran que la corriente que fluye a través de los cables permanezca dentro del cable y no se aleje hacia ningún otro objeto hecho de un material conductor.
En el caso de la energía térmica, rompen la trayectoria del flujo de calor al absorber el calor radiante. La mayoría de los aisladores están compuestos por no metales como el caucho, plástico, porcelana, mica, fibra de vidrio, etc.
Principales diferencias entre conductor y aislante
- Un conductor permite que la energía, por ejemplo, la carga eléctrica o el calor, pase rápidamente. Al mismo tiempo, un aislante no deja pasar la corriente eléctrica ni el calor.
- Los aisladores tienen enlaces sólidos moleculares. Al mismo tiempo, los enlaces moleculares son frágiles en los conductores.
- Los aisladores tienen muy baja conductividad. Mientras que en conductores, es muy alto.
- Los aisladores tienen una resistencia muy alta, por lo que los electrones se mantienen unidos con mucha firmeza. Los conductores, por otro lado, tienen poca resistencia.
- Los aisladores no tienen campo eléctrico, ni en el interior ni en la superficie. Mientras que en los conductores, se encuentra en la superficie y sigue siendo cero en la parte interna del conductor.
Última actualización: 11 de junio de 2023
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Piyush Yadav ha pasado los últimos 25 años trabajando como físico en la comunidad local. Es un físico apasionado por hacer que la ciencia sea más accesible para nuestros lectores. Tiene una licenciatura en Ciencias Naturales y un Diploma de Postgrado en Ciencias Ambientales. Puedes leer más sobre él en su página de biografía.
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