¿Sabías que en el mundo de la electricidad existen dos tipos de materiales fundamentales: los conductores y los aislantes? Aunque pueden sonar similares, tienen características completamente opuestas. Si te interesa saber más sobre la diferencia entre estos dos conceptos clave, ¡quédate con nosotros! En este artículo te explicaremos de forma sencilla y clara las características y usos de los conductores y aislantes, para que puedas comprender mejor cómo fluye la corriente eléctrica en nuestros aparatos y dispositivos. ¡Acompáñanos a descubrirlo!
La principal diferencia entre un conductor y un aislante es que el conductor permite el flujo de corriente eléctrica a través de él. mientras que un aislador no permite el flujo de corriente a través de él.
En ingeniería eléctrica y electrónica, se utilizan tres tipos de materiales de ingeniería: conductores, aislantes y semiconductores. En este artículo, discutiremos el conductor y el aislante, junto con las diferencias entre ellos.
¿Qué es un conductor?
Un material que permite el flujo de corriente eléctrica a través de él se llama conductor. Los metales son ejemplos de conductores. Los materiales conductores también permiten la conducción del calor.
En los conductores, el flujo de la corriente de calor se debe principalmente a electrones libres. Cuando se aplica un voltaje a través de un conductor, provoca un flujo dirigido de electrones libres a través del conductor y, por lo tanto, el flujo de corriente.
Los conductores son materiales que tienen la conductividad más alta entre los tres materiales (conductores, semiconductores y aislantes). Sin embargo, diferentes materiales conductores tienen diferentes grados de conductividad dependiendo de la disponibilidad de electrones libres en el conductor, lo que significa que la conductividad de un conductor es directamente proporcional a la cantidad de electrones libres en él.
En términos de electrones en la última órbita del átomo de material, también podemos definir un conductor como «si un material tiene menos de 4 electrones en su capa más externa, entonces se llama conductor».
Al considerar el diagrama de banda de energía de los conductores, encontramos que su banda de valencia y su banda de conducción se superponen entre sí, lo que significa que no existe una brecha de energía prohibida.
Ejemplos de conductores son metales como plata, cobre, aluminio, oro, grafito, platino, etc.
La conductividad eléctrica de la plata según IACS (International Annealed Copper Standard) es la más alta entre todos los tipos de materiales conductores. Sin embargo, al ser costoso, no se utiliza para fabricar los hilos.
¿Qué es un aislante?
Un material de ingeniería que restringe el flujo de corriente eléctrica a través de él se llama aislante. Por tanto, al contrario que el conductor, el aislante no permite el paso de electrones a través de él. Como resultado, la conductividad mostrada por un aislante es insignificante.
La razón detrás de la conductividad insignificante de los aisladores es la falta de disponibilidad de electrones libres en el material. Los aisladores tienen más de 4 electrones en su capa más externa. En la banda de energía, los aisladores tienen una banda de valencia llena de electrones y una banda de conducción vacía, y estas dos bandas están separadas por una brecha de energía prohibida muy grande, del orden de 10 eV. Esta gran brecha de energía prohibida restringe el movimiento de electrones de la banda de valencia a la conducción y da como resultado una conductividad casi nula.
Los ejemplos comunes de aisladores son madera, papel, aire, mica, vidrio, porcelana, plástico, caucho, etc.
Diferencia entre conductor y aislante.
La siguiente tabla muestra las principales diferencias entre el conductor y el aislador.
Cuadro comparativo
| Base de diferencia | Conductor | Aislante |
| Definición | Un material que permite el paso de la corriente eléctrica a través de él se conoce como conductor. | Un material que restringe el flujo de corriente eléctrica a través de él se llama aislante. |
| Número de electrones libres en la última órbita | Los conductores tienen menos de 4 electrones en la capa más externa. | Los aisladores tienen más de 4 electrones en la capa más externa. |
| flujo de electrones | Los electrones pueden fluir libremente a través de un conductor. | Los electrones no pueden fluir a través de un aislante. |
| Conductividad | Los conductores tienen una conductividad muy alta que los aisladores. | La conductividad de los aisladores es casi cero. |
| Resistividad | La resistividad del conductor es muy baja. | La resistividad de los aisladores es comparativamente muy alta. |
| Coeficiente de temperatura | Los conductores tienen un coeficiente de temperatura positivo, lo que significa que su resistencia aumenta con el aumento de la temperatura. | Los aisladores tienen un coeficiente de temperatura negativo, es decir, su resistencia aumenta con el aumento de la temperatura. |
| conductividad del calor | Los conductores tienen una alta conductividad térmica. | La conductividad térmica de los aisladores es relativamente baja. |
| Campo eléctrico interior | El campo eléctrico en el interior de un conductor es cero, es decir, no existe. | El campo eléctrico puede existir dentro de un aislador. |
| Brecha de energía prohibida | No existe un espacio de energía prohibido en un conductor, es decir, la banda de valencia y la banda covalente se superponen entre sí. | Existe un gran hueco de energía prohibida en un aislador, del orden de 10 eV. |
| Banda de cenefa | La banda de cenefa de conductores permanece vacía. | La banda de cenefa de los aisladores permanece llena de electrones. |
| Banda de conducción | En el caso de los conductores, la banda de conducción permanece llena de electrones. | La banda de conducción de los aisladores permanece vacía. |
| Ejemplos | Todos los metales como el cobre, la plata, el aluminio, el oro, etc. son ejemplos de conductores. | Los ejemplos comunes de aisladores son madera, papel, caucho, plástico, mica, vidrio, etc. |
| Aplicaciones | El uso principal de los conductores en electricidad y electrónica es para fabricar alambres y cables para la transferencia de energía. | Los aisladores se utilizan para proporcionar fugas eléctricas en equipos eléctricos. También se utiliza para fabricar aisladores para líneas de transmisión y distribución. |
Conclusión
Por lo tanto, en este artículo, hemos discutido varias diferencias entre conductor y aislante. Una de las principales diferencias entre un conductor y un aislante es que un conductor permite el flujo de corriente, mientras que el aislante no lo permite. Aunque, tanto los conductores como los aislantes son los dos materiales más utilizados en el campo de la ingeniería eléctrica.
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