Un conductor se define como una sustancia, como un cable eléctrico, una línea de transmisión o una línea de distribución, a través de la cual se transmite electricidad. Cuando se aplica voltaje, los portadores de carga eléctrica, generalmente electrones o iones, se desplazan fácilmente de átomo en átomo dentro del conductor. La mayoría de los metales, incluido el cobre, se consideran buenos conductores, mientras que los no metales, o aislantes, se consideran malos conductores.
¿Por qué son importantes los conductores?
Los conductores son útiles e importantes por varias razones.
- Se asegura de que iLos iones o electrones pueden viajar libremente a través de él.
- Su interior no tiene campo eléctrico, lo que permite el flujo de iones o electrones.
- El campo eléctrico es paralelo a la superficie del conductor exterior.
- Debido a su densidad de carga cero, las cargas libres sólo pueden existir en la superficie y las cargas positivas y negativas se cancelan entre sí.
Los conductores también presentan una excelente conductividad térmica y baja resistencia. Además, un conductor en un campo magnético no almacena energía. Finalmente, los extremos del conductor tienen el mismo potencial. Cuando se altera el potencial en un extremo, los electrones pueden comenzar a moverse de un extremo al otro y la electricidad puede fluir a través del conductor.
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¿Cómo funcionan los conductores?
El funcionamiento de los conductores se puede comprender mediante el estudio de la teoría de bandas de la física del estado sólido, que establece que los sólidos poseen una banda de valencia y una banda de conducción. Una corriente eléctrica no puede fluir a través de un material si existe una brecha de energía entre su banda de valencia y su banda de conducción. Debido a que estas bandas se superponen en los conductores, los electrones pueden moverse a través de la sustancia incluso con la aplicación de un voltaje mínimo. La introducción de voltaje, una fuerza electromotriz o un cambio de temperatura estimula a los electrones externos de la banda de valencia, lo que provoca que se desplacen de la banda de valencia a la banda de conducción, ya que están débilmente ligados al átomo.
Estos electrones tienen total libertad para moverse por cualquier punto de la banda de conducción, donde se encuentran en gran número. No se mueven en línea recta, sino que se mueven de un lado a otro. Por esta razón, su velocidad se denomina velocidad de deriva, o Vd. La razón por la que los electrones chocan con átomos de material u otros electrones dentro de la banda de conducción del conductor se debe a esta velocidad de deriva.
Los electrones pasan del punto de menor potencia al de mayor cuando existe una diferencia de potencial en el conductor entre dos puntos. La electricidad fluye en dirección opuesta a la de los electrones. En este caso, el material conductor ofrece una resistencia mínima.
