Ultima edición el 16 septiembre, 2021 por JORGE CABRERA BERRÍOS
Indice de contenidos
- ¿Qué es un conductor eléctrico?
- ¿Cómo conduce la corriente un conductor?
- ¿Cómo fluye un electrón a través de un conductor?
- Propiedades del conductor eléctrico
- Tipo de conductores
- ¿Cuál es la carga de un conductor durante el transporte de electricidad?
- ¿Un conductor está cargado positiva o negativamente?
- Efecto de la temperatura en un conductor
¿Qué es un conductor eléctrico?
En ingeniería eléctrica, un conductor (o conductor eléctrico ) se define como un objeto o tipo de material que permite el flujo de carga en una o más direcciones. Los materiales hechos de metal son conductores eléctricos comunes, ya que los metales tienen una alta conductancia y baja resistencia .
Los conductores eléctricos permiten que los electrones fluyan entre los átomos de ese material con velocidad de deriva en la banda de conducción. Los conductores eléctricos pueden ser metales, aleaciones metálicas, electrolitos o algunos no metales como el grafito y un polímero conductor. Estos materiales permiten que la electricidad (es decir, el flujo de carga) pase fácilmente a través de ellos.
¿Cómo conduce la corriente un conductor?
La sustancia del átomo conductor eléctrico no debe tener un espacio de energía entre su banda de valencia y su banda de conducción.
Los electrones externos en la banda de valencia están débilmente unidos al átomo . Cuando un electrón se excita debido a una fuerza electromotriz o un efecto térmico, se mueve desde su banda de valencia a la banda de conducción.
La banda de conducción es la banda donde este electrón obtiene su libertad para moverse en cualquier parte del conductor. El conductor está formado por átomos. Así, en su conjunto, la banda de conducción está en abundancia de electrones.
En otras palabras, se puede decir que los enlaces metálicos están presentes en los conductores. Estos enlaces metálicos se basan en la estructura de iones metálicos positivos. Estas estructuras están rodeadas por una nube de electrones.
Cuando ocurre una diferencia de potencial en el conductor a través de dos puntos, los electrones obtienen suficiente energía para fluir de una potencia más baja a una potencia más alta en esta banda de conducción contra una pequeña resistencia ofrecida por este material conductor. La electricidad o la corriente fluyen en la dirección opuesta al flujo de los electrones.
¿Cómo fluye un electrón a través de un conductor?
Los electrones no se mueven ni fluyen en línea recta. En un conductor, los electrones están en movimiento de vaivén o velocidad aleatoria, es decir, se llama velocidad de deriva (V d ) o velocidad promedio. Debido a esta velocidad de deriva, los electrones chocan en todo momento con los átomos u otro electrón en la banda de conducción del conductor.
La velocidad de deriva es bastante pequeña, ya que hay muchos electrones libres. Podemos estimar la densidad de electrones libres en un conductor, por lo que podemos calcular la velocidad de deriva para una corriente dada . Cuanto mayor sea la densidad, menor será la velocidad requerida para una corriente dada.
En el Conductor, el flujo de electrones es contra el Campo Eléctrico (E).
Propiedades del conductor eléctrico
Las principales propiedades de los conductores eléctricos son las siguientes:
- Un conductor siempre permite el libre movimiento de electrones o iones.
- El campo eléctrico dentro de un conductor debe ser cero para permitir que los electrones o iones se muevan a través del conductor.
- La densidad de carga dentro de un conductor es cero, es decir, las cargas positivas y negativas se cancelan dentro de un conductor.
- Como no hay carga dentro del conductor, solo pueden existir cargas libres solo en la superficie de un conductor.
- El campo eléctrico es perpendicular a la superficie de ese conductor.
Tipo de conductores
Los conductores eléctricos se pueden clasificar según su respuesta óhmica. Son:
Conductores óhmicos
Este tipo de conductores siempre sigue la ley de Ohm (V ∝ I)
La gráfica V vs. I da una línea recta siempre.
Ejemplo
Aluminio, Plata, Cobre, etc.
Conductores no óhmicos
Este tipo de conductores nunca sigue la ley de Ohm (V ∝ I) El
gráfico V vs. I no da una línea recta, es decir, un gráfico no lineal.
Ejemplo
LDR ( resistencia dependiente de la luz ), diodo , filamento de bombilla, termistores , etc. 
Los ejemplos de conductores se dan a continuación
Conductor sólido
- Conductor metálico: plata, cobre, aluminio, oro, etc.
- Conductor no metálico: grafito
- Conductor de aleación: latón, bronce, etc.
Conductor de líquido
- Conductor metálico: mercurio
- Conductor no metálico: agua salina, solución ácida, etc.
NÓTESE BIEN:
- El conductor de cobre es el material más común utilizado para el cableado eléctrico.
- Gold Conductor se utiliza para contactos de superficie a superficie de alta calidad.
- Silver es el mejor director de la lista de directores.
- El agua impura figura en la lista de conductores, pero tiene menos conductividad.
¿Cuál es la carga de un conductor durante el transporte de electricidad?
Un conductor portador de corriente en cualquier caso tiene carga cero. Esto se debe a que, en cualquier caso, el número de electrones (a la velocidad de deriva) es igual al número de protones en este conductor. Entonces la carga neta es cero.
Suponga que un conductor está conectado a través de una batería , es decir, el extremo positivo y el negativo están conectados con un conductor. Ahora los electrones fluyen a través del conductor desde el extremo negativo hasta el extremo positivo de la batería. Este flujo de electrones es posible hasta que esta batería tenga la capacidad de producir EMF a través de una reacción química en su interior.
¿Un conductor está cargado positiva o negativamente?
Solo piense que aquí el conductor es el medio a través del cual las cargas pueden pasar de un electrodo a otro electrodo de la batería. Los electrones se deshacen del lado negativo de la batería y entran en la banda de conducción del conductor donde ya están disponibles muchos electrones de valencia de átomos conductores.
Los electrones libres inician el viaje en movimiento de deriva (hacia el electrodo positivo de la batería) de átomo a átomo en la banda de conducción.
En cualquier caso, cada átomo tiene carga cero porque los electrones de deriva de los átomos adyacentes llenan los espacios de electrones de la banda de valencia y ocurre continuamente, es decir, el número total de electrones es igual al número de protones en el conductor en cualquier momento. Ahora, la tasa de cambio de la carga (q) con respecto al tiempo (t) se llama corriente (I). 
Esta tasa de cambio de la carga con respecto al tiempo se produce. Por convención, la corriente (I) fluye en la dirección opuesta al flujo de electrones.
Cuando quita el conductor de la batería , este conductor no contiene ninguna partícula cargada, pero los campos electromagnéticos permanecen presentes a través de los electrodos de la batería con polaridad positiva y negativa sin flujo de electrones.
Efecto de la temperatura en un conductor
Cuanto mayor sea el efecto de la temperatura, mayor será la vibración en las moléculas conductoras. Esto impide que los electrones fluyan, es decir, los electrones se obstruyen para fluir suavemente a través del conductor. Por tanto, la conductividad disminuye gradualmente al aumentar la temperatura.
Nuevamente, el aumento de temperatura rompe algunos enlaces en las moléculas conductoras y libera algunos electrones. Estos electrones son menos numerosos. En conjunto, se puede decir que el aumento de la oposición de temperatura contra el electrón a la deriva aumenta en el conductor .
