Entendiendo la Energía Eléctrica: Conductores, Aislantes y Resistencia

¿Qué es la energía?

La energía es la capacidad de los cuerpos para realizar un trabajo y producir cambios en ellos mismos o en otros cuerpos. Es decir, la energía es la capacidad de hacer funcionar las cosas. La unidad de medida que utilizamos para cuantificar la energía es el Joule (J).

Fundamentos de la Energía Eléctrica

El flujo de electrones

La energía eléctrica es el flujo o paso de electrones a través de un material o sustancia conductora. El electrón es una partícula de masa muy ligera y carga eléctrica negativa que gira alrededor del núcleo del átomo. El número de electrones de un átomo varía de un elemento a otro.

Toda la materia está formada por átomos, un sistema neutro compuesto por un núcleo o parte central, cargada positivamente, en el cual se encuentran los protones (partículas de carga positiva) y los neutrones (partículas sin carga eléctrica). Girando alrededor de este núcleo se encuentran los electrones.

Materiales según su conductividad

Aislantes o no conductores

Por extraño que parezca, a pesar de que no exista material alguno que no esté constituido por electrones, existen algunos materiales que no permiten el paso de estas partículas. Aquellos materiales en los que resulta prácticamente imposible el flujo de la corriente eléctrica reciben el nombre de no conductores o aislantes.

Algunos ejemplos son:

• Vidrio
• Hule
• Mica
• Madera
• Parafina
• Papel

Conductores

En contraposición a los aislantes, existen otros materiales denominados conductores, que permiten que los electrones se muevan de un átomo a otro vecino con relativa facilidad. Se clasifican en las siguientes categorías:

• Semiconductores: Por ejemplo, el silicio y el germanio.
• Conductores: Por ejemplo, el tungsteno, cobre, plata, aluminio y oro.
• Superconductores: Por ejemplo, el nitrógeno líquido.

Factores que determinan la resistencia eléctrica

La resistencia que ofrecen los conductores al paso de la corriente está determinada por tres factores fundamentales:

1. Naturaleza de la sustancia.
2. Longitud del conductor.
3. Grosor del conductor.

Según la naturaleza del material que se emplee, habrá una mayor o menor resistencia al paso de la corriente eléctrica. Por ejemplo, un semiconductor ofrece mayor resistencia que un conductor como el cobre o el tungsteno. Si el material fuera un semiconductor o un metal que ofreciese gran resistencia al flujo de electrones, podría ocurrir un incendio, ya que la mayor parte de la energía eléctrica se convertiría en energía térmica.

Por otra parte, los conductores cortos y gruesos ofrecen menor resistencia al paso de la corriente eléctrica que los largos y finos.

Estos tres factores son cruciales y deben tomarse en cuenta al momento de elegir el conductor adecuado para una aplicación específica.