Conductores eléctricos: Definición Tipos e Propiedades

Un conductor eléctrico é un material que permite que a carga eléctrica flua a través del con pouca resistencia. Os conductores eléctricos son xeralmente metais, como o cobre, a prata, o ouro, o aluminio e o ferro. Ténen moitos electróns libres que poden moverse facilmente cando se aplica un campo eléctrico. Os conductores eléctricos empreganse para fabricar cables, circuitos e outros dispositivos que transportan corrente eléctrica.

Que é un Conductor Eléctrico?

Un conductor eléctrico defínese como un obxecto ou tipo de material que permite o fluxo de carga en unha ou máis direccións. Os materiais feitos de metal son comúns como conductores eléctricos, xa que os metais teñen alta conductancia e baixa resistencia.

Os conductores eléctricos permíten que os electróns fluían entre os átomos desse material con velocidade de deriva na banda de conducción. A banda de conducción é o nivel de enerxía onde os electróns poden moverse libremente dentro do material. O conductor está formado por átomos que teñen electróns de valencia debilmente ligados que poden ser excitados por un campo eléctrico ou un efecto térmico. Cando un electrón move desde a banda de valencia á banda de conducción, deixa atrás un buraco positivo que tamén pode levar carga.

Os conductores eléctricos poden ser metais, aleacións metálicas, electrolitos, ou algúns non metais como o grafito e polímeros conductores. Estes materiais permíten que a electricidade (ou sexa, o fluxo de carga) pase a través deles facilmente.

Como Conducte a Corrente un Conductor?

A corrente nun conductor é a taxa de fluxo de carga a través dunha sección transversal do conductor. A corrente é proporcional ao campo eléctrico e á conductancia do material. O campo eléctrico crea unha diferenza de potencial ou voltaxe a través do conductor. A conductancia é unha medida de loita facilidade coa que o material permite que a carga flue a través del.

Cando se aplica unha diferenza de potencial a través dun conductor, os electróns na banda de conducción gañan enerxía e comezan a derivar dende o terminal negativo ao positivo da fonte de voltaxe. A dirección da corrente é oposta á dirección do fluxo de electróns, xa que a corrente defínese como o fluxo de carga positiva. Os electróns colisionan con átomos e outros electróns no conductor, o que causa resistencia e xeración de calor. A resistencia é unha medida de cantísimo o material opónse ao fluxo de carga a través del.

A corrente nun conductor depende de varios factores, como:

• A diferenza de potencial a través do conductor

• A lonxitude e a área transversal do conductor

• A temperatura e composición do material

• A presenza de impurezas ou defectos no material

Cal Son as Propiedades dos Conductores Eléctricos?

Algunhas das principais propiedades dos conductores eléctricos son:

• Ténen alta conductancia e baixa resistencia

• Ténen moitos electróns libres na súa banda de conducción

• Non ténen gap de enerxía entre a súa banda de valencia e a banda de conducción

• Ténen enlaces metálicos que forman un retículo de íons positivos rodeados por unha nube de electróns

• Ténen campos eléctricos nulos e densidade de carga nula no seu interior

• Ténen cargas libres só na súa superficie

• Ténen un campo eléctrico perpendicular á súa superficie

Cal Son os Tipos de Conductores Eléctricos?

Os conductores eléctricos poden clasificarse baseándose na súa resposta ohmica, que é como obedecen a lei de Ohm. A lei de Ohm establece que a corrente nun conductor é directamente proporcional á diferenza de potencial a través del e inversamente proporcional á súa resistencia.

Conductores Ohmicos

Os conductores ohmicos son materiais que seguen a lei de Ohm para calquera diferenza de potencial e temperatura. Teñen unha relación linear entre voltagem e corrente, o que significa que a súa resistencia é constante. A maioría dos metais son conductores ohmicos en condicións normais.

Exemplos: Prata, cobre, aluminio, ferro, etc.

Conductores Non Ohmicos

Os conductores non ohmicos son materiais que non seguen a lei de Ohm para calquera diferenza de potencial ou temperatura. Teñen unha relación non linear entre voltagem e corrente, o que significa que a súa resistencia varía coa voltagem aplicada. Os conductores non ohmicos poden exhibir resistencia negativa, onde a corrente diminúe a medida que a voltagem aumenta, ou resistencia positiva, onde a corrente aumenta a medida que a voltagem aumenta, pero non proporcionalmente. Algúns conductores non ohmicos tamén poden ter unha voltagem de limiar, abaixo da cual non fluye corrente.

Conductores Sólidos

Os conductores sólidos son materiais que teñen unha forma e volume fixos. Poden dividirse ademais en conductores metálicos e non metálicos.

• Conductores metálicos: Estes son metais ou aleacións metálicas que teñen alta conductividade e baixa resistividad. Teñen unha estrutura de retículo de íons positivos rodeados por un mar de electróns libres. Algunhos exemplos de conductores metálicos son a prata, o cobre, o ouro, o aluminio, o ferro, a lata, o bronze, etc.

• Conductores non metálicos: Estes son non metais que teñen algún electrón ou ión libre na súa estrutura. Teñen menor conductividade e maior resistividad que os metais. Algunhos exemplos de conductores non metálicos son o grafito, nanotubos de carbono, grafeno, etc.

Conductores Líquidos