Condutores elétricos

O que são drivers elétricos?

O condutores elétricos ou materiais de condutor Eles são aqueles que têm pouca resistência à circulação de corrente elétrica, dadas suas propriedades específicas. A estrutura atômica dos condutores elétricos facilita o movimento de elétrons através deles, que com o qual esse tipo de elementos favorece a transmissão de eletricidade.

Os motoristas podem ocorrer de várias maneiras, um deles é o material em condições físicas específicas, como barras de metal (cabillas) que não foram feitas para fazer parte de circuitos elétricos. Apesar de não fazer parte de um conjunto elétrico, esses materiais sempre mantêm suas propriedades de direção.

Também existem condutores elétricos unipolares ou multipolares, que são formalmente usados ​​como conectores de circuito elétrico em áreas residenciais e industriais. Este tipo de condutor pode ser composto de fios de cobre ou outro material metálico, coberto com uma superfície isolante.

Características de condutores elétricos

Condutores elétricos são caracterizados por não oferecer muita resistência à passagem da corrente elétrica através desses. Isso só é possível graças às suas propriedades elétricas e físicas, que garantem que a circulação de eletricidade pelo motorista não induz a deformação ou destruição do material em questão.

Características elétricas

As principais características elétricas dos condutores elétricos são os seguintes:

Boa condutividade

Os condutores elétricos devem ter uma boa condutividade elétrica para cumprir sua função de transporte de energia elétrica.

A Comissão Eletrotécnica Internacional determinou em meados de 1913 que a condutividade elétrica do cobre em sua forma mais pura poderia servir como referência para medir e comparar a condutividade de outros materiais condutores.

Assim, o padrão internacional de cobre foi estabelecido (Padrão de cobre recozido internacional, IACS).

A referência adotada foi a condutividade de uma linha de cobre um metro de comprimento e um grama de massa a 20 ° C, cujo valor é igual a 5,80 x 10⁷ S.m^-1. Este valor é conhecido como condutividade elétrica 100 % IACS e é o ponto de referência para medir a condutividade de materiais condutores.

Um material condutor é considerado como tal se tiver mais de 40 % de IACs. Os materiais que têm uma condutividade superior a 100 % IACs são considerados materiais de alta condutividade.

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A estrutura atômica permite a passagem da corrente

A estrutura atômica permite a passagem da corrente elétrica, uma vez que os átomos têm poucos elétrons em sua camada de valência e, por sua vez, esses elétrons são destacados do núcleo do átomo.

A configuração descrita implica que uma grande quantidade de energia não é necessária para que os elétrons se movam de um átomo para o outro, facilitando o movimento de elétrons através do motorista.

Este tipo de elétrons é chamado de elétrons livres. Sua disposição e liberdade de movimento por toda a estrutura atômica é o que leva à circulação de eletricidade através do motorista.

Núcleos unidos

A estrutura molecular dos condutores é composta por uma rede de núcleos muito unidos, que permanece praticamente imóvel devido à sua coesão.

Isso leva ao movimento de elétrons que estão distantes dentro da molécula, pois eles se mobilizam livremente e reagem à proximidade de um campo elétrico. 

Esta reação induz o movimento de elétrons em uma direção específica, que dá origem à circulação de corrente elétrica através do material condutor.

Equilíbrio eletrostático

Estando sujeito a uma carga específica, os materiais condutores acabam atingindo um estado de equilíbrio eletrostático no qual o movimento de cargas dentro do material não ocorre.

Cargas positivas são aglomeradas em uma extremidade do material e as cargas negativas se acumulam na extremidade oposta. O deslocamento das cargas na superfície do motorista gera a presença de campos elétricos iguais e opostos dentro do motorista. Assim, o campo elétrico interno total dentro do material é zero.

Características físicas

Maleável

Os condutores elétricos devem ser maleáveis; isto é, eles devem ser capazes de se deformar sem quebrar.

Os materiais motrizes são geralmente usados ​​em aplicações domésticas ou industriais, nas quais devem ser submetidas a curvaturas e dobras; Portanto, a maleabilidade é uma característica extremamente importante.

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Resistente

Esses materiais devem ser resistentes ao desgaste, para apoiar as condições de estresse mecânico às quais geralmente são submetidos, juntamente com altas temperaturas devido à circulação atual.

Camada isolante

Quando usados ​​em uma aplicação residencial e industrial ou como parte do sistema de fornecimento de eletricidade interconectado, os motoristas devem sempre ser cobertos por uma camada isolante adequada.

Esta camada externa, também conhecida como jaqueta isolante, é necessária para impedir a corrente elétrica que circula pelo motorista para entrar em contato com as pessoas ou objetos que estão por perto.

Tipos de condutores elétricos

Existem diferentes categorias de condutores elétricos e, por sua vez, em cada categoria são os materiais ou meios de maior condutividade elétrica.

Por excelência, os melhores condutores elétricos são metais sólidos, entre os quais cobre, ouro, prata, alumínio, ferro e algumas ligas se destacam.

No entanto, existem outros tipos de materiais ou soluções que possuem boas propriedades de condução elétrica, como soluções de grafite ou solução salina.

Dependendo da maneira como a condução elétrica é realizada, é viável diferenciar três tipos de materiais ou meios condutores, que são detalhados abaixo:

Condutores de metal

Este grupo é composto de metais sólidos e suas respectivas ligas.

Condutores de metal devem sua alta condutividade a nuvens de elétrons livres que favorecem a circulação de corrente elétrica através desses. Os metais produzem os elétrons localizados na última órbita de seus átomos sem investir maiores quantidades de energia, o que leva ao salto de elétrons de um átomo para outro.

Por outro lado, as ligas são caracterizadas por ter uma alta resistividade; isto é, eles têm uma resistência proporcional ao comprimento e diâmetro do motorista.

As ligas mais usadas em instalações elétricas são bronze, uma liga de cobre e zinco; A lata, uma liga de ferro e lata; Ligas de cobre e níquel; e ligas de cromo e níquel.

Condutores eletrolíticos

Essas são soluções constituídas por íons livres, que ajudam a condução elétrica da classe iônica.

Na maioria das vezes, esses tipos de condutores estão presentes em soluções iônicas, uma vez que as substâncias eletrolíticas devem sofrer dissociações parciais (ou totais) para formar os íons que estarão carregando portadores.

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Os condutores eletrolíticos baseiam sua operação nas reações químicas e no deslocamento da matéria, que facilita o movimento dos elétrons através do caminho de circulação habilitado por íons livres.

Condutores gasosos

Nesta categoria estão os gases que foram submetidos anteriormente a um processo de ionização, que permite a condução da eletricidade através desses.

O próprio ar serve como condutor de eletricidade quando, quando ocorre a ruptura dielétrica, serve como condutor de eletricidade para a formação de raios e descargas elétricas.

Exemplos de motoristas

Alumínio

É altamente utilizado em sistemas de transmissão elétrica aérea, pois, apesar de ter uma condutividade 35 % menor quando comparado ao cobre, seu peso é três vezes mais leve que o último que o último.

As fotos de alta tensão são geralmente cobertas por uma superfície externa de cloreto de polivinil (PVC), que impede o superaquecimento do motorista e isola a passagem da corrente elétrica do exterior do exterior do exterior.

Cobre

É o metal mais usado como condutor elétrico em aplicações industriais e residenciais, dado o equilíbrio que apresenta entre sua condutividade e o preço.

O cobre pode ser usado em drivers de baixo e médio calibre, com um ou mais fios, dependendo da capacidade amperimétrica do motorista.

Ouro

É um material usado em montagens eletrônicas de microprocessadores e circuitos integrados. Também é usado para fabricar os terminais para baterias de veículos, entre outras aplicações.

A condutividade do ouro é aproximadamente 20 % menor que a condutividade do ouro recozido. No entanto, é um material muito durável e resistente à corrosão.

Prata

Com uma condutividade de 6,30 x 10⁷ S.m^-1 (9-10 % maior que a condutividade do cobre recozido), é o metal com a maior condutividade elétrica conhecida até o momento.

É um material muito maleável e dúctil, com uma dureza comparável à de ouro ou cobre. No entanto, seu custo é extremamente alto, portanto seu uso não é tão comum na indústria.