O que torna um material condutor de eletricidade?

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Um condutor elétrico é um corpo capaz de passar uma corrente elétrica . Freqüentemente, um bom condutor de eletricidade também é um bom condutor de calor. Em contraste, um isolador elétrico é um corpo que não permite a passagem de corrente elétrica. O isolamento também costuma ser um mau condutor de calor.

Materiais condutores

Vários tipos de materiais são condutores muito bons:

  • Geralmente, os metais são condutores de eletricidade, sendo os melhores a prata, o cobre e o ouro, mas, devido ao seu preço, a prata e o ouro raramente são usados ​​como condutores de eletricidade. Porém, no processamento de dados e na eletrônica, o ouro é utilizado, em camada delgada, para cobrir e proteger da corrosão os condutores de cobre ou prata dos circuitos impressos e seus conectores (o que permite eliminar as resistências de contato que encontramos nos conectores e contatos em cobre oxidado);
  • a água é um bom condutor desde que contenha algumas impurezas.Em particular, a água salgada é um condutor natural de eletricidade.

Materiais isolantes

Pelo contrário, outros materiais são isolantes muito bons:

  • o ar ( seco ) é um excelente isolante;
  • a maioria dos materiais de construção ( por exemplo, gesso ou concreto ) quando secos também são isolantes;
  • plásticos são isolantes. Os fios elétricos de metal são então cobertos com uma bainha de plástico isolante para protegê-los de curtos-circuitos (ver foto ao lado);
  • a madeira seca é um isolante (térmico e elétrico), a umidade natural pode torná-la condutora;
  • a água no estado puro é um isolante devido à ausência de íons e impurezas.

Semicondutores

Os semicondutores frequentemente usados ​​em eletrônica têm a distinção de serem isolados, mas podem ser facilmente obtidos por dopagem de motoristas ou por acionamento elétrico. Esta característica foi evidenciada com os primeiros díodos e as primeiras estações Galena TSF e é hoje demonstrada com todos os circuitos integrados presentes em quase todos os dispositivos eletrónicos (rádio, TV, telefone, computadores e seus dispositivos. Periféricos,  etc. ).

Supercondutores

Ímã em levitação magnética sobre um supercondutor graças ao efeito Meissner .

Os materiais supercondutores são excelentes condutores de eletricidade assim que certas condições são satisfeitas (em particular a temperatura). A supercondutividade permitiria transportar eletricidade sem nenhuma perda de energia, as aplicações potenciais seriam muito importantes se a infraestrutura necessária ao seu funcionamento não fosse tão cara. Portanto, eles só são usados ​​em casos específicos onde o custo não é o principal critério de escolha, como o acelerador de partículas do CERN que exige campos magnéticos muito altos, mas nos eletroímãs de ressonância magnética.

Supercondutores são materiais que possuem duas características:

  • a ausência de resistência elétrica  ;
  • a expulsão do campo magnético - o efeito Meissner - para dentro.

Supercondutividade descoberto no início XX th  século e é vulgarmente chamado "de supercondutividade convencional", ocorre a temperaturas muito baixas, perto de zero absoluto ( -273,15  ° C ). Em 2008, supercondutores de “alta temperatura” ( apenas 55  K ) foram descobertos. Em 2013, dois físicos russos propuseram um novo caminho combinando supercondutores e metamateriais convencionais .

Resistividade

Os materiais condutores são mais ou menos resistentes  :

  • os metais são resistentes à passagem da eletricidade que tem o efeito de os fazer, mais ou menos, aquecer de acordo com a sua resistividade . Por isso é recomendável desenrolar um rolo de cabo quando ele estiver carregando uma corrente forte. O calor libertado pelo cabo é assim evacuado de forma mais eficiente, o que limita o aumento da temperatura deste e a degradação, ou mesmo derretimento, do seu isolamento;
  • o corpo humano também possui uma condutividade que depende de diversos parâmetros ( água, estresse, umidade da pele ,  etc. ).

Notas e referências

Notas

  1. Água absolutamente pura é um isolante.

Referências

  1. Condutores elétricos, no site physique-chimie-college.fr
  2. ↑ a e b Definição de motorista, no site mediadico.com - consultado sobre 11 de outubro de 2012
  3. A água é um bom condutor? , no site je-comprends-enfin.fr
  4. P: A madeira pode conduzir eletricidade? “Cópia arquivada” (versão de 6 de agosto de 2018 no Internet Archive ), no site maisondesservices.com
  5. Ver "Les supras en IRM", em superconductivite.fr, acessado em 26 de março de 2017
  6. Kamerlingh Onnes, em superconductivite.fr, acessado em 22 de julho de 2016.
  7. Uma nova família de supercondutores de alta temperatura crítica: supercondutores à base de ferro, em jussieu.fr, acessado em 26 de agosto de 2016.
  8. Supercondutores de alta temperatura com metamateriais. , em futura-sciences.com de 9 de dezembro de 2013, acessado em 26 de agosto de 2016.
  9. Resistance in a metal, no site superconductivite.fr, acessado em 26 de agosto de 2016.
  10. Efeitos no corpo humano, no site hydroquebec.com

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  • Motorista (físico)
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  • Lei de Ohm
  • Resistência (componente)
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O que é que faz um material ser condutor de eletricidade?

Condutores são materiais que possibilitam a movimentação de cargas elétricas em seu interior com grande facilidade. Esses materiais possuem uma grande quantidade de elétrons livres, que podem ser conduzidos quando neles aplicamos uma diferença de potencial. Metais como cobre, platina e ouro são bons condutores.

O que faz um material ser melhor condutor elétrico?

Para o material ser bom condutor elétrico, ele tem que possuir uma grande quantidade de elétrons livres. Esses elétrons conseguem movimentar e transportar energia elétrica com facilidade, ou seja, por isso quanto mais elétrons livres melhor será o condutor.

Quais são as características de um material condutor?

Trata-se de materiais que apresentam pouca resistência à circulação de corrente elétrica devido às propriedades específicas com as quais são criados. Eles têm uma estrutura atômica que os torna bons condutores elétricos, pois facilita o movimento dos elétrons através deles.

O que define se um material é condutor ou isolante?

Condutores e isolantes são materiais elétricos que se comportam de maneiras opostas no que respeita à passagem de corrente elétrica. Enquanto os condutores permitem a movimentação dos elétrons ou íons, os isolantes dificultam essa movimentação, ou seja, a passagem da eletricidade.

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