Conductores y dieléctricos – Física

Conecte un extremo de un cable de cobre (sostenido por una varilla de vidrio) a la esfera de un electroscopio, como se muestra en la figura opuesta. Si toca el extremo libre del cable, las hojas del electroscopio se separan inmediatamente. Dado el efecto observado, se concluye que el hilo es un conductor.

Repite el experimento cambiando el alambre de cobre por un alambre de seda (por ejemplo). Se puede notar que las hojas del electroscopio no sufren ningún efecto. Así, se concluye que el alambre está hecho de material aislante o dieléctrico.

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En general, los conductores permiten el paso de la carga eléctrica a través de ellos, al contrario de lo que ocurre con los aislantes que lo inhiben.

También en general, se afirma que los metales son buenos conductores, al igual que los no metales son aislantes. La valencia positiva de los metales y el hecho de que forman iones positivos en disolución indican que los átomos de un metal separan fácilmente uno o más electrones de la capa más externa.

Dentro de un conductor metálico, como un alambre de cobre, algunos de los electrones externos se liberan de cada átomo, que puede moverse libremente a través del metal. Estos se denominan electrones libres. Los núcleos positivos y el resto de electrones permanecen en su estado inicial. De lo contrario, en los aislantes (o dieléctricos), estos electrones libres no existen (o existen en una proporción muy pequeña).

Los conductores más habituales son: metales, carbono, soluciones acuosas de ácidos, bases y sales, gases enrarecidos, cuerpos animales y, en general, todos los cuerpos húmedos. Los aislantes más comunes son: vidrio, vajilla, porcelana, caucho, ebonita (caucho vulcanizado con alto contenido de azufre, resistente al calor), madera seca, baquelita (plástico utilizado en la fabricación de diversos utensilios, como mangos de ollas y componentes eléctricos ), algodón, seda, lana, parafina, azufre, resinas, agua pura, aire seco, etc. En la actualidad, determinadas sustancias plásticas fabricadas sintéticamente están ganando cada vez más importancia como aislantes.

Es muy importante recordar que una vez conductora, la sustancia no se comportará de esta forma bajo ninguna circunstancia. Lo mismo ocurre con los aislantes. Varios factores pueden interferir con esta clasificación. La temperatura y la humedad son dos factores muy importantes.

A alta temperatura, los aislantes también son malos aislantes: el vidrio, por ejemplo, que a temperatura ambiente es un excelente aislante, cuando se calienta hasta que se vuelve pastoso, se convierte en un muy buen conductor. En los conductores, la temperatura generalmente tiene una acción inversa: son mejores conductores a bajas temperaturas. La humedad actúa siempre en la misma dirección, tanto en conductores como en aislantes: mejora la conducción. El voltaje al que está sometido un cuerpo también puede definir si un cuerpo dado es conductor o aislante. Basta pensar en lo siguiente: ¿los alicates domésticos tienen el mismo diseño y estructura que los que utilizan los operadores de redes eléctricas de alta tensión? ¡No!

Es importante señalar que, por lo general, los buenos conductores de electricidad también son buenos conductores de calor y los aislantes eléctricos también son aislantes térmicos. Recuerde que esta no es una regla general.

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