Conductores y aislantes

Conductores, aislantes, semiconductores y superconductores

FÍSICA 5ºE

Conductores y aislantes

Conductores

Aislantes

Parte de los electrones pueden moverse libremente por el material

Todos los electrones están ligados a los átomos cercanos, y no pueden moverse libremente

Conductores

Un átomo de cobre tiene 29 electrones, de los cuales uno se encuentra alejado del núcleo, a lo que hay que sumarle la repulsión electrostática de los demás electrones. En un conductor, las cargas se distribuyen sobre la superficie, de manera de alejarse lo más posible entre sí.

Efecto de puntas

Imaginate un país donde todos se odien y quieran alejarse lo más posible unos de otros. Terminarían todos en las fronteras del país, ¿no?Muchos se acumularían en las partes más "puntudas" porque si bien eso les haría tener a algunos muy cerca, tendrían a la mayoría lejos. Los electrones, al sufrir repulsión electrostática, tienden a acomodarse más bien en las puntas. ¿Recuerdan el campo eléctrico? Esto va a generar un campo eléctrico enorme en esa región. (La clase que viene vamos a hablar de los pararrayos.)

Aislantes

Los elementos aislantes suelen tener la capa de valencia llena o casi llena. Como los electrones están fuertemente unidos, rara vez escapan del átomo en condiciones normales. Pero si se aplica un campo eléctrico externo lo suficientemente intenso, se pueden arrancar electrones, los cuales tendrán mucha energía cinética. Estos, al chocar con otros, podrán convertir a todo el aislante en conductor. A esto se le llama potencial de ruptura (clase que viene).

Semiconductores

Los semiconductores en general, cuando forman redes, no conducen la electricidad porque no pueden desprenderse de sus electrones. Pero si se les aplica un pequeño campo eléctrico, los electrones pueden moverse hacia átomos vecinos, lo que los convierte en conductores.

Superconductores

A muy baja temperatura (debajo de los -140ºC), algunos materiales conducen de manera perfecta la corriente eléctrica. Esto quiere decir que a diferencia de los conductores, los superconductores no se calientan (lo que produce pérdidas de energía).Además, por un efecto que vamos a ver más adelante, desplazan el campo magnético, lo que les permite levitar.

Próxima clase: ¿Cómo se producen los rayos? ¿Cómo nos podríamos proteger de un rayo?