Diferencia entre conductor y aislante (con mesa)

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 y solubilidad, etc.

Una de estas categorías importantes en función de los elementos que se clasifican es la conductividad. Es decir, la capacidad de un elemento para permitir iones o electrones libremente. Según su conductividad, los elementos se clasifican en conductores y aislantes.

Conductor vs aislante

La diferencia entre Conductor y Aislante es que este último es resistente al libre flujo de energía térmica o eléctrica. El primero, por otro lado, es receptivo al flujo de calor o electricidad.

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 la energía en forma de calor o carga eléctrica pase fácilmente a través del material en cuestión.

Un aislante, por otro lado, es un material que no permite que los electrones fluyan libremente. Por el contrario, mantiene los electrones firmemente dentro de los átomos de un material y, en consecuencia, obstruye el flujo libre de energía en forma de calor o corriente eléctrica que pasa a través del material.


 

Tabla de comparación entre conductor y aislante (en forma tabular)

Parámetro de comparaciónConductorAislante
DefiniciónSe refiere a los elementos que permiten que la corriente eléctrica o el calor pasen por ellos.Se refiere a los elementos que no permiten que la corriente eléctrica o el calor viaje a través de ellos.
ElectronesTiene electrones que fluyen libremente.Tiene electrones muy unidos.
Campo eléctricoSe encuentra en la superficie del material.No existe en el material.
ConductividadAltoBajo
Usado paraFabricación de cables eléctricos, interruptores y enchufes.Realización de la cubierta exterior de los cables, interruptores y enchufes.

 

¿Qué es Conductor?

Se refiere a cualquiera de las diversas sustancias que permiten el movimiento de corriente eléctrica o energía térmica. Tienen alta conductividad y poca resistencia al flujo de energía eléctrica o térmica. 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 con los electrones de otros átomos muy fácilmente. Ese es 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" que posee en las órbitas más externas de sus átomos. Se puede decir que una sustancia o material es un buen conductor si tiene más "electrones libres" en las capas más externas o periféricas de sus átomos.

Además, no debe haber espacio entre la banda de conducción y la banda de valencia (conocida como brecha de energía prohibida) para que los electrones puedan moverse fácilmente a otros átomos.

Un objeto que está hecho de un material que tiene cualidades conductoras recibirá las cargas que le pasan de otro objeto y permitirá que esas cargas se distribuyan por toda su superficie a menos que las fuerzas repulsivas que existen entre los electrones excedentes se reduzcan al máximo posible.

El intercambio de cargas entre dos objetos se vuelve fácil si ambos están hechos de materiales conductores. Es interesante notar que la mayoría de los conductores están hechos de metales como mercurio, cobre, aluminio y plata, etc. Entre estos, la plata se considera el mejor conductor pero no se usa para fabricar cables eléctricos porque su costo es muy elevado.

 

¿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 aislantes tienen un enlace covalente muy fuerte entre ellos. En consecuencia, no hay libre movimiento o intercambio de electrones.

Además, los aisladores tienen un espacio muy grande 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 alcanzar la banda de conducción.

Cuando se transmite cierta cantidad de carga o calor a un objeto hecho de un material aislante, continúa en la posición inicial y no se dispersa por la capa exterior del objeto. En consecuencia, es necesario 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 mediante inducción.

En un circuito eléctrico, los aisladores se emplean principalmente para mantener los conductores separados entre sí y de los demás objetos que existen alrededor del circuito. Los aisladores aseguran que la corriente que fluye a través de los cables permanezca dentro del cable y no se mueva 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 hechos de no metales como caucho, plástico, porcelana, mica, fibra de vidrio, etc.


Principales diferencias entre conductor y aislante

  • Un conductor permite que la energía, como la carga eléctrica o el calor, lo atraviese fácilmente. Mientras que un aislante no permite que la corriente eléctrica o el calor lo atraviesen.
  • Los aislantes tienen fuertes enlaces moleculares. Mientras que los enlaces moleculares son muy débiles en los conductores.
  • Los aisladores tienen una conductividad muy baja. Mientras que en conductores, es muy alto.
  • Los aisladores tienen una resistencia muy alta y, por lo tanto, los electrones se mantienen unidos con mucha firmeza. Los conductores, en cambio, tienen una resistencia muy baja.
  • Los aisladores no tienen ningún campo eléctrico, ni en el interior ni en la superficie. Mientras que en los conductores, se encuentra en la superficie y continúa siendo cero en la parte interna del conductor.

 

Conclusión

Es importante señalar que la conductividad de un material depende de la estructura de sus átomos. Un material puede resultar un buen conductor si sus átomos son incapaces de mantener unidos sus electrones externos. Como es debido a estos electrones externos, el calor o la carga eléctrica pueden pasar de un átomo a otro y, por lo tanto, a través del material en cuestión en su conjunto. Si los átomos de un material tienen electrones muy unidos, el material resulta ser un mal conductor o un aislante.

No obstante, tanto los conductores como los aislantes son importantes para nosotros, especialmente cuando se trata de manipular aparatos eléctricos. Los interruptores, enchufes y enchufes eléctricos están formados por conductores. Mientras que, los aisladores como el caucho y los plásticos se utilizan para hacer la cubierta exterior de interruptores, cables eléctricos, enchufes y otros aparatos eléctricos.