Existem diferentes tipos de elementos em nosso entorno. Esses elementos são organizados em diferentes categorias com base em suas características físicas, como forma, tamanho, cor, textura, polaridade, maleabilidade, solubilidade, etc.
Uma dessas categorias importantes com base na qual os elementos são classificados é a condutividade. Essa é a capacidade de um componente de permitir que íons ou elétrons se movam livremente. Com base em sua condutividade, os elementos são classificados em condutores e isolantes.
Principais lições
- Condutores são materiais que permitem o fluxo de carga elétrica, tornando-os componentes essenciais em circuitos elétricos e transmissão de energia.
- Isoladores são materiais que resistem ao fluxo de carga elétrica, fornecendo proteção contra correntes elétricas e ajudando a prevenir curtos-circuitos e riscos elétricos.
- A escolha entre condutores e isoladores depende da aplicação específica, sendo que os condutores facilitam o fluxo de eletricidade e os isoladores o impedem.
Condutor vs Isolador
Um condutor é um material ou um objeto que permite o fluxo de elétrons livremente através dele, o que o torna útil para transportar corrente elétrica. Um isolante é um material ou um objeto que resiste ao fluxo de elétrons, impedindo assim que a corrente elétrica passe por ele.
Um condutor é descrito como um material que permite que os elétrons fluam livre e facilmente de um particular para outro em uma ou mais de uma direção.
Esse fluxo livre de elétrons permite que o calor ou a energia de carga elétrica passem rapidamente pelo material.
Por outro lado, um isolante é um material que não permite que os elétrons fluam livremente.
Pelo contrário, mantém os elétrons firmemente dentro dos átomos de um material. Conseqüentemente, obstrui o livre fluxo de energia do calor ou da corrente elétrica que passa pelo material.
Tabela de comparação
| Parâmetro de Comparação | Condutor | Insulator |
|---|---|---|
| Definição | Refere-se aos elementos que permitem a passagem de corrente elétrica ou calor por eles. | Refere-se aos elementos que não permitem a passagem de corrente elétrica ou calor através deles. |
| Elétrons | Tem elétrons de fluxo livre. | Tem elétrons bem unidos. |
| Campo elétrico | É encontrado na superfície do material. | Não existe no material. |
| Condutividade | Alta | Baixo |
| Usado para | Fabricação de fios elétricos, interruptores e tomadas. | Fazendo a cobertura externa dos fios, interruptores e tomadas. |
O que é Condutor?
v Possuem alta condutividade e baixa resistência a eletricidade ou energia térmica fluxo.
Isso acontece devido à presença de 'elétrons livres' na estrutura atômica de um condutor.
'Elétrons livres' referem-se aos elétrons que podem ser facilmente trocados com os elétrons de outros átomos. Ou seja, seu vínculo com o átomo do qual fazem parte carece de força.
Essa falta de força permite o livre fluxo de energia de um átomo para outro.
A extensão em que um material ou substância permite que cargas ou calor viajem através dele depende do número de 'elétrons livres' nas órbitas mais externas de seus átomos.
Uma substância ou material pode ser considerado um bom condutor se tiver mais 'elétrons livres' nas camadas mais externas ou periféricas de seus átomos.
Além disso, não deve haver espaço entre o condução banda e a banda de valência (conhecida como lacuna de energia proibida) para que os elétrons possam se mover rapidamente para outros átomos.
Um objeto feito de um material com qualidades condutoras receberá as cargas transmitidas de outro objeto e permitirá que essas cargas sejam distribuídas por toda a sua superfície
a menos que as forças repulsivas entre os elétrons excedentes reduzam ao máximo possível.
A troca de cargas entre dois objetos torna-se fácil se ambos contiverem materiais condutores.
Curiosamente, a maioria dos condutores é composta de metais como mercúrio, cobre, alumínio, prata e assim por diante.
Dentre estes, a prata é considerada o melhor condutor, mas não é utilizada para a fabricação de fios elétricos por seu custo ser muito elevado.
O que é isolador?
É descrito como uma substância ou material que retarda ou bloqueia o fluxo de corrente elétrica ou calor. Os isoladores têm baixa condutividade e alta resistência ao fluxo de energia térmica ou elétrica.
Isso acontece porque os átomos presentes nos isoladores possuem uma poderosa ligação covalente entre eles. Consequentemente, não há movimento livre ou troca de elétrons.
Além disso, os isolantes possuem um vasto espaço conhecido como gap proibido entre a banda de condução e a banda de valência, que demanda muita energia dos elétrons de valência para passar por esse gap e chegar à banda de condução.
Quando alguma quantidade de carga ou calor é passada para um objeto feito de um material isolante, ele permanece na posição inicial e não se dispersa pela camada externa da coisa.
Consequentemente, é preciso esfregar esse objeto com um material adequado para que fique carregado. Outro método que pode ser usado para carregar tal objeto é a indução.
Em um circuito elétrico, os isoladores são empregados principalmente para manter os condutores afastados uns dos outros e dos demais objetos ao redor do percurso.
Os isoladores garantem que a corrente que flui pelos fios permaneça dentro do fio e não se desloque para nenhum outro objeto feito de material condutor.
No caso da energia térmica, eles interrompem o caminho do fluxo de calor absorvendo o calor radiante. A maioria dos isoladores compreende não-metais como borracha, plástico, porcelana, mica, fibra de vidro etc.
Principais diferenças entre condutor e isolante
- Um condutor permite que a energia, por exemplo, carga elétrica ou calor, passe rapidamente. Ao mesmo tempo, um isolador não permite que a corrente elétrica ou o calor o atravessem.
- Os isolantes têm ligações sólidas moleculares. Ao mesmo tempo, as ligações moleculares são frágeis nos condutores.
- Os isoladores têm condutividade muito baixa. Enquanto em condutores, é muito alto.
- Os isolantes têm uma resistência muito alta, de modo que os elétrons são mantidos juntos com muita firmeza. Os condutores, por outro lado, têm pouca resistência.
- Os isoladores não possuem campo elétrico, nem no interior nem na superfície. Enquanto em condutores, encontra-se na superfície e continua a ser zero na parte interna do condutor.
Última atualização: 11 de junho de 2023
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Piyush Yadav passou os últimos 25 anos trabalhando como físico na comunidade local. Ele é um físico apaixonado por tornar a ciência mais acessível aos nossos leitores. Ele é bacharel em Ciências Naturais e pós-graduado em Ciências Ambientais. Você pode ler mais sobre ele em seu página bio.
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