Nem todo átomo é criado igual. A estrutura atômica varia de átomo para átomo. Alguns átomos são incapazes de manter unidos seus elétrons externos. Eles são chamados elétrons livres porque podem circular livremente de átomo para átomo. Esses elétrons transmitem energia elétrica de uma partícula para outra, transferindo energia na forma de eletricidade. Um condutor é uma substância que antecipa o fluxo livre de carga elétrica. Pelo contrário, um isolador resiste à eletricidade, o que significa que ele tem exatamente o efeito oposto no fluxo de elétrons. Os elétrons se unem firmemente dentro dos átomos, restringindo assim o fluxo livre de carga elétrica. Vamos estudar a diferença entre os dois em detalhes.
Condutores são substâncias que permitem que elétrons livres fluam através deles com facilidade, transferindo energia na forma de eletricidade à medida que os elétrons se movem livremente de átomo para átomo. Em termos simples, os condutores permitem que os elétrons circulem livremente de partícula em partícula em uma ou mais direções. Se você envia um elétron carregado eletricamente para um condutor, ele atinge um elétron livre, eventualmente o detonando até que atinja outros elétrons livres. Isso desencadeia uma reação em cadeia, criando carga elétrica através do material. Essas substâncias podem facilmente passar eletricidade através delas, pois sua estrutura atômica permite que os elétrons livres se movimentem livremente de uma partícula para outra com facilidade.
A maioria dos metais, como cobre, alumínio, ferro, ouro e prata, são bons condutores de eletricidade, pois os elétrons são livres para passar de um átomo para outro. Por exemplo, o cobre é um bom condutor, pois antecipa o fluxo livre de elétrons com bastante facilidade. O alumínio, por outro lado, também é um condutor justo, mas não é tão bom quanto o cobre. É muito leve, sendo usado principalmente em cabos de distribuição de energia. Vamos dar um exemplo de uma lâmpada. Quando você acende a luz, a carga elétrica passa pelo fio que faz com que a lâmpada emita luz. Não é nada além de fluxo de elétrons entre átomos.
Os metais são os condutores mais comuns de eletricidade. Outros condutores incluem semicondutores, eletrólitos, plasmas, além de condutores não metálicos, como polímeros condutores e grafite. A prata é um condutor melhor que o cobre, mas não é prático de usar na maioria dos casos, devido ao seu custo mais alto. No entanto, é usado para equipamentos especializados e sensíveis, como satélites. Mesmo a água misturada com impurezas como o sal pode ser considerada um condutor.
Os isoladores, por outro lado, são substâncias que têm exatamente o efeito oposto no fluxo de elétrons. Essas substâncias impedem o fluxo livre de elétrons, inibindo assim o fluxo de corrente elétrica. Os isoladores contêm átomos que agarram seus elétrons firmemente, o que restringe o fluxo de elétrons de um átomo para outro. Por causa dos elétrons firmemente ligados, eles não conseguem andar livremente. Em termos simples, substâncias que impedem o fluxo de corrente são isolantes. Os materiais têm uma condutividade tão baixa que o fluxo de corrente é quase insignificante; portanto, são comumente usados para nos proteger dos efeitos perigosos da eletricidade.
Alguns exemplos comuns de isoladores são vidro, plástico, cerâmica, papel, borracha etc. O fluxo de corrente nos circuitos eletrônicos não é estático e a tensão pode ser bastante alta às vezes, o que a torna um pouco vulnerável. Às vezes, a tensão é alta o suficiente para fazer com que a corrente elétrica flua através de materiais que nem sequer são considerados bons condutores de eletricidade. Isso pode causar choque elétrico, porque o corpo humano também é um bom condutor de eletricidade. Portanto, os fios elétricos são revestidos com borracha, que atua como um isolador que, por sua vez, nos protege do condutor interno. Pegue qualquer cabo e veja o isolador e, caso veja o condutor, é hora de substituí-lo.
Condutores | Isoladores |
Condutores são materiais que permitem o fluxo livre de elétrons de um átomo para outro. | Isoladores não permitem a liberação de elétrons de um átomo para outro. |
Os condutores conduzem eletricidade por causa dos elétrons livres presentes neles. | Os isoladores isolam a eletricidade devido aos elétrons fortemente presos presentes nos átomos. |
Esses materiais podem passar eletricidade através deles. | Os materiais isolantes não podem passar corrente elétrica através deles. |
Os átomos não são capazes de segurar firmemente seus elétrons. | Os átomos possuem elétrons fortemente ligados, incapazes de transferir bem a energia elétrica. |
Materiais que são bons condutores geralmente têm alta condutividade. | Bons materiais isolantes geralmente têm baixa condutividade. |
Principalmente os metais são bons condutores, como cobre, alumínio, prata, ferro, etc.. | Isoladores comuns incluem borracha, vidro, cerâmica, plástico, asfalto, água pura, etc. |
Tanto os condutores quanto os isoladores são praticamente opostos em termos de propriedade e funcionalidade. A diferença mais comum entre os dois é que, enquanto os condutores permitem o fluxo livre de elétrons de um átomo para outro, os isoladores restringem o fluxo livre de elétrons. Os condutores permitem que a energia elétrica passe através deles, enquanto os isoladores não permitem que a energia elétrica passe através deles. Os condutores têm alta condutividade, enquanto os isoladores têm baixa condutividade.