Um condutor é definido como uma substância, como um fio elétrico, uma linha de transmissão ou uma linha de distribuição, através do qual a eletricidade é transmitida. Quando a voltagem é fornecida, portadores de carga elétrica, geralmente elétrons ou íons, viajam sem esforço de átomo para átomo em um condutor. A maioria dos metais, incluindo cobre, são considerados bons condutores, enquanto os não metais, ou isolantes, são considerados maus condutores.
Por que os condutores são importantes?
Os condutores são úteis e importantes por vários motivos.
- Ele garante que iíons ou elétrons podem viajar livremente através dele.
- Seu interior não possui campo elétrico, permitindo o fluxo de íons ou elétrons.
- O campo elétrico é paralelo à superfície do condutor externo.
- Devido à sua densidade de carga zero, cargas livres só podem existir na superfície e cargas positivas e negativas se cancelam.
Os condutores também apresentam grande condutividade térmica e baixa resistência. Além disso, um condutor em um campo magnético não armazena energia. Finalmente, as extremidades do condutor estão ambas no mesmo potencial. Quando o potencial em uma extremidade é alterado, os elétrons podem começar a se mover de uma extremidade para a outra e a eletricidade pode fluir através do condutor.
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Como os condutores funcionam?
O funcionamento dos condutores pode ser aprendido com o estudo da teoria de bandas da física do estado sólido, que afirma que os sólidos têm uma banda de valência e uma banda de condução. Uma corrente elétrica não pode fluir através de um material se houver uma lacuna de energia entre seus banda de valência e banda de condução. Porque estes as bandas se sobrepõem nos condutores, os elétrons podem se mover através da substância mesmo quando apenas uma pequena voltagem é aplicada. A introdução de voltagem, uma força eletromotriz ou uma ação de temperatura estimula os elétrons externos na banda de valência, o que faz com que eles mudem da banda de valência para a banda de condução porque eles estão apenas fracamente ligados ao átomo.
Esses elétrons têm liberdade completa para vagar em qualquer lugar na banda de condução, onde estão em grande número. Esses elétrons não seguem uma linha reta; eles se movem para frente e para trás. Sua velocidade é chamada de velocidade de deriva, ou Vd, por esse motivo. A razão pela qual os elétrons colidem com átomos materiais ou outros elétrons dentro da banda de condução do condutor é devido a essa velocidade de deriva.
Os elétrons vão do ponto de menor potência para o ponto de maior potência quando há uma diferença de potencial no condutor entre dois lugares. A eletricidade flui na direção oposta dos elétrons. O material condutor oferece apenas resistência mínima neste caso.
