Aisladores y Conductores

cable de colores cubierto de un material aislante — Cable de colores cubierto de un material aislante

Objetivos:

Luego de finalizar la lección podrás:

Diferenciar entre un conductor y un aislante.
Definir los conceptos: aislador, conductor y semiconductor
Explicar como se puede transferir la electricidad a través de los materiales.

Elba M Sepulveda

Introducción

Los aisladores y los conductores son materiales que se comportan de manera diferente en cuanto a la transmisión de electricidad y calor. Son dos categorías totalmente opuestas en la manera en que se comportan al transferir o bloquear el paso y transferencia de la electricidad.

Conductores

Denominamos conductores a aquellos materiales a través del cual se pueden mover cargas eléctricas con relativa facilidad. Por lo general, los conductores de electricidad son materiales y además son buenos conductores de calor.

Características principales

Son materiales que permiten el flujo libre de electrones.
Facilitan la conducción de electricidad y calor.
Los electrones se mueven fácilmente a través de ellos, lo que permite que la corriente eléctrica pase sin mucha resistencia.
Ejemplos comunes: metales como el cobre, aluminio, oro y plata.

Aisladores

Características principales

Estos materiales no permiten el paso de las cargas eléctricas a través de ellos, debido a que los electrones de los niveles atómicos exteriores les resulta difícil escapar de la atracción del núcleo. A estos materiales les llamamos aisladores o aislantes.

Son materiales que impiden o bloquean el flujo de electrones.
Ofrecen alta resistencia a la conducción de electricidad y calor.
Sus electrones están fuertemente ligados a los átomos, lo que dificulta el movimiento de carga eléctrica.
Ejemplos comunes: plástico, goma, vidrio, cerámica y madera.

Semiconductores

Además de los conductores y aisladores, existen otros materiales denominados semiconductores. Los semiconductores son materiales intermedios entre los conductores y los aisladores. Estos materiales pueden ser manipulados para que muestren algún grado deseado de conductividad, al controlar la concentración de los componentes de los cuales están hechos. Como su capacidad para conducir electricidad puede ser ajustada bajo ciertas condiciones, lo que los hace también fundamentales en la electrónica. La gran versatilidad de los semiconductores ha logrado su aplicación en la electrónica, dispositivos electrónicos y las computadoras.

Características principales:

Conductividad intermedia: A temperatura ambiente, los semiconductores no conducen tan bien como los metales, pero lo hacen mejor que los aisladores.
Dependen de la temperatura: Su conductividad aumenta al elevarse la temperatura, ya que los electrones ganan energía y pueden moverse más fácilmente.
Dopaje: La conductividad de un semiconductor puede modificarse añadiendo impurezas en un proceso llamado dopaje, lo que puede hacer que el material tenga más electrones (tipo n) o más huecos (tipo p) disponibles para transportar carga.
Uso en dispositivos electrónicos: Los semiconductores son esenciales para fabricar componentes como diodos, transistores y circuitos integrados, que son la base de dispositivos electrónicos como teléfonos, computadoras y paneles solares.

Ejemplos de materials que son naturalmente semiconductores:

Silicio (Si): El más común, utilizado en la fabricación de chips de computadoras.
Germanio (Ge): Usado en algunos dispositivos electrónicos.
Arseniuro de galio (GaAs): Utilizado en aplicaciones de alta frecuencia y óptica.

En resumen, los semiconductores son materiales clave en la tecnología moderna debido a su capacidad para controlar el flujo de electricidad de manera precisa; mientras que los conductores permiten el paso de la electricidad, mientras que los aisladores la bloquean.