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¿QUÉ SON MATERIALES CONDUCTORES DE ELECTRICIDAD?

qué son materiales conductores

Los materiales conductores de electricidad ofrecen poca resistencia al movimiento de la carga eléctrica. Sus átomos se caracterizan por tener pocos electrones en su capa de valencia, por lo que no se necesita mucha energía para que estos salten de un átomo a otro.

Los mejores materiales conductores son metales, como el cobre, el oro, el hierro, la plata y el aluminio, y sus aleaciones, aunque existen otros materiales no metálicos que también poseen la propiedad de conducir la electricidad, como el grafito o las disoluciones y soluciones salinas (por ejemplo, el agua del mar).

materiales conductores de electricidad

Si bien todos los materiales permiten la conducción de corriente eléctrica en algún grado, se reconocen como materiales conductores a aquellos que mejor lo hacen, mientras que son aislantes los materiales que no dejan pasar la electricidad. Existe un nivel medio entre ambos constituido por los materiales semiconductores, que se comportan como aislantes en ciertas circunstancias, pero su conductividad puede alterarse de acuerdo a las condiciones a las que se los someta.

Características de los materiales conductores

Estos materiales permiten el flujo libre de electrones entre partículas, facilitando la conducción de electricidad a través de toda la superficie. La distribución de la carga eléctrica en los materiales conductores se realiza en general hasta que las fuerzas de repulsión entre electrones llegan al mínimo, es decir, cuando están al límite de proximidad entre ellos.

Los conductores, entonces, son los que cuentan con un gran número de electrones libres que se mueven a través del material, transmitiendo con mayor facilidad la carga de un objeto a otro. Para describir estos materiales, en muchas ocasiones se realiza la comparación con una tubería por la que pasa un fuerte caudal de agua.

Los mecanismos de conductividad no son idénticos en los tres estados de la materia. En el caso de los líquidos, la conductividad se relaciona con la presencia de sales en solución, mientras que en los sólidos la conductividad tiene que ver con las bandas de valencia y la formación de una nube de electrones.

Tipos de materiales conductores de electricidad

La conductividad eléctrica se presenta en su máxima expresión en los metales, gracias a su configuración electrónica. Los metales, en su gran mayoría, presentan entre 1 y 3 electrones en la última capa.

Los materiales que conducen la electricidad, pero no tan eficientemente, se llaman Semiconductores. Éstos se ubican en la región de los metaloides de la tabla periódica. Suelen tener 4 electrones en su última capa. Ejemplos de los que se utilizan en la industria de las computadoras son el Silicio y el Germanio.

El resto de los materiales se clasifican como Materiales Aislantes o No Conductores. Suele tratarse de los no metales, polímeros, y otras estructuras complejas.

De acuerdo a la forma en la que se realiza y fundamenta la conducción, los materiales de este tipo suelen clasificarse de la siguiente manera:

  • Conductores metálicos. Son los que tienen una conducción electrónica, ya que los portadores de las cargas son electrones libres. Esto ocurre porque a este grupo pertenecen los metales y las aleaciones.
  • Conductores electrolíticos. Son los que tienen una conducción de tipo iónica, donde las sustancias se disocian total o parcialmente formando iones positivos o negativos, que son los portadores de cargas. Aquí el paso de la corriente eléctrica se produce en consonancia con un desplazamiento de materia y con una reacción química.
  • Materiales conductores gaseosos. Son aquellos gases que han sido ionizados (han perdido o ganado electrones) y con ello han adquirido la capacidad de conducir la electricidad. Si bien no se utilizan con frecuencia, el aire es un gas y en ciertas condiciones es un gran conductor de la electricidad, lo que se evidencia en los rayos y las descargas eléctricas de ese tipo.

Al hablar de conductores de electricidad, también aplica mencionar las Soluciones acuosas, donde se presenta una disociación del soluto, y el sistema se convierte en un electrólito, constituido por dos partículas cargadas o iones, que serán los encargados de sostener el paso de la corriente eléctrica.

Los metales como conductores eléctricos

Los metales que mejor cumplen con la propiedad de conductividad, son el cobre, el oro, el hierro y aluminio, y algunas mezclas o aleaciones entre ellos.

Por supuesto que se pueden utilizar otros tipos de materiales conductores. Por ejemplo, se podría usar la plata, que es el mejor conductor de energía eléctrica, sin embargo, por los costos altos que representa este tipo de material es que no se aplica para tales fines.

También se podría usar el aluminio, que se emplea de manera puntual en las líneas aéreas aun cuando a comparación del cobre representa un porcentaje de beneficio del 60 %, sólo que resulta ser un material más ligero, por lo que resulta idóneo para usarlo en ese sector.

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