O que são?
Condutores e isolantes são materiais que atuam aumentando o fluxo de energia ou inibindo a propagação, respectivamente. Ainda assim, possuem algumas semelhanças, uma delas é que ambos são compostos por átomos e moléculas.
Nos átomos que compõem esses materiais existem núcleos com cargas positivas, envoltos por elétrons com cargas negativas. Para os condutores e isolantes, o núcleo com carga positiva não se move, no máximo se agita levemente, mas não saem do núcleo do átomo.
Com relação às cargas negativas, operando nos condutores, os elétrons se movimentam sem resistência. Já na estrutura dos isolantes essa movimentação não é possível, sendo a principal diferença entre condutores e isolantes. No primeiro os elétrons se movem livremente, já no segundo não se movimentam pelo material.
Os condutores não possuem a capacidade de se mover por conta própria, precisam ser estimulados a entrar em movimento. Isso pode ocorrer ao ligar os extremos do condutor em uma bateria, por exemplo, ou submetendo a uma força e campo elétrico.
Pode-se concluir que quando um condutor recebe estímulo os elétrons se movem pelo material, já no isolante isso não é possível porque estão presos.
Tipos de condutores e isolantes
Os materiais condutores são aqueles que as cargas se movem com liberdade. Os mais utilizados apresentam o potencial de conduzir energia elétrica. São eles:
• Ouro
• Cobre
• Prata
Os materiais isolantes são aqueles que mesmo despejando carga elétrica, essa carga não é potenciada porque os elétrons ficam presos. Os mais conhecidos são:
• Vidro
• Madeira
• Plástico
Classificação
Os condutores podem ser:
Metálicos
Esse tipo de estrutura é que possibilita de forma mais ágil a passagem de elétron,s o que facilita o fornecimento de energia elétrica. Os elétrons ficam livres e nas bordas do átomo, afastados do centro.
Os fios condutores de eletricidade usados em diversos equipamentos domésticos, como secador de cabelos, sanduicheira e liquidificador, são os principais componentes das linhas de distribuição de energia elétrica.
Eletrolíticos
Os condutores eletrolíticos se apresentam em soluções de ácidos, bases ou sais contidos na água. Os cátions (íons positivos) e ânions (íons negativos) detêm cargas e seguem sentidos distintos. A corrente elétrica somente é gerada depois que ocorre dissolução iônica dos compostos. A energia elétrica é caracterizada por essa dinâmica de movimentos opostos.
Gasosos
Condutores gasosos são classificados como de terceira classe. Os gases fazem com que cátions e ânions se movimentem também em sentido oposto e as moléculas não são capazes de se energizar por conta própria. Esse fenômeno acontece quando elétrons e moléculas de gás se fundem e retiram elétrons.
Fio de cobre, exemplo de material
condutor de energia. (Foto: Pixabay)
Já os isolantes se estruturam em três extensos grupos:
Materiais celulares: o ar se concentra e encerra nos alvéolos.
Ex.: aglomerados de cortiça, espumas de plásticos.
Materiais fibrosos: são capazes de criar películas de ar aderentes a extensa.
Ex.: lã de vidro.
Materiais granulares: o ar fica retido nos períodos entre grânulos.
Ex: granulados de cortiça soltos, vermiculite solta ou aglomerada.
Os materiais granulados abrigam importantes tipos de isolantes térmicos, entre eles os materiais com estrutura mista, como o betão de agregados ligeiros, compactos como aglomerado de madeira, de camadas múltiplas. Um exemplo desse isolante são placas de gesso incrementadas com fibra mineral.
Os isolantes podem ainda assumir formatos:
• Material rígido: geralmente sustentáveis.
• Material semi-rígido e flexível: não auto-sustentável.
• Material granular e pulverento: estrutura atômica indefinida.
• Material pastoso: como o próprio nome sugere, é um material pastoso que ao passar por período específico se modifica, tornando-se rígido ou semi-rígido.
• Material semi-rígido e flexível: não auto-sustentável.
• Material granular e pulverento: estrutura atômica indefinida.
• Material pastoso: como o próprio nome sugere, é um material pastoso que ao passar por período específico se modifica, tornando-se rígido ou semi-rígido.
Uso de condutores e isolantes
Os condutores elétricos são fundamentais para todos os equipamentos que necessitam de energia elétrica para funcionar. O condutor mais utilizado em ambientes de trabalho, casa, shoppings e restaurantes é fio metálico.
Já os isolantes têm como principal função impedir curtos-circuitos e choques elétricos. Essa ação é possível porque os isolantes impedem que as cargas elétricas sejam passadas de um corpo para outro.
Também são muito usados na proteção de construções e isolamento térmico em áreas de risco ou locais que armazenam aparelhos eletrônicos.
Nas construções são comuns o PVC, vidro, amianto, laminado rígido, verniz, resina, teflon e borracha. Já nas torres de transmissão de energia os mais utilizados são isolantes cerâmicos.