¿Cuál Es El Mejor Conductor de Electricidad?


Un conductor eléctrico es una sustancia que tiene una baja resistividad y conduce fácilmente la corriente eléctrica. La presencia de un gran número de partículas cargadas que se mueven libremente en un conductor se denomina portadora. Bajo la acción de un campo eléctrico externo, los portadores se mueven de forma direccional, creando una corriente aparente. Entonces, ¿cuál es el mejor conductor de electricidad?

Metales Conductores
Conductores metálicos

Tabla de Contenidos

– Tipos de Conductor de Electricidad
&nbsp Conductores Sólidos
&nbsp Conductores Líquidos
&nbsp Gases Conductores
– ¿Qué Metal Es El Mejor Conductor de La Electricidad?
&nbsp Tabla del Orden de Conductividad de Los Metales
– Factores Que Afectan a La Conductividad Eléctrica
– Materiales Conductores de La Electricidad

Tipos de Conductor de Electricidad

Conductores Sólidos

Los metales y el grafito son los conductores sólidos más comunes. Los electrones de valencia de las capas externas de los metales y el grafito se desprenden fácilmente del núcleo. Y se convierten en electrones libres, que forman los portadores de la conductividad eléctrica.

La concentración de electrones libres en los metales y el grafito es muy grande, en torno a 10^22 por centímetro cúbico. La resistividad de los metales y el grafito es, por tanto, muy pequeña y la conductividad eléctrica muy grande.

Conductores Líquidos

Las soluciones de electrolitos también son conductores, cuyos portadores son iones positivos y negativos. Se ha comprobado que la mayoría de los líquidos puros, aunque pueden disociarse, lo hacen en un grado pequeño y, por tanto, no son conductores. Sin embargo, si se añade un poco de electrolito, la concentración de iones aumenta mucho, lo que hace que la resistividad disminuya considerablemente.

Esto se debe a que la concentración de portadores en el electrolito es mucho menor que la de metales. Además, los iones tienen una gran interacción con el medio circundante, lo que hace que su movilidad en el campo eléctrico externo sea mucho menor.

Gases Conductores

Los gases ionizados también pueden conducir la electricidad y sus portadores son electrones e iones positivos y negativos. Por regla general, los gases son buenos aislantes. Las moléculas de gas pueden disociarse con ayuda de manipulaciones externas como el calentamiento o la irradiación con rayos X, rayos gamma o luz ultravioleta. El gas ionizado puede entonces convertirse en conductor.

La conductividad de los gases ionizados depende en gran medida de la tensión aplicada y suele ir acompañada de procesos físicos como la generación de sonido y la luminiscencia. Los gases ionizados se utilizan a menudo en la fabricación de fuentes de luz eléctrica.

¿Qué Metal Es El Mejor Conductor de La Electricidad?

La concentración de electrones libres en los metales es grande. Por eso, la conductividad de los conductores metálicos suele ser mayor que la de otros materiales conductores. La resistividad de los conductores metálicos disminuye generalmente a medida que baja la temperatura. A temperaturas muy bajas, la resistividad de algunos metales y aleaciones casi desaparece y se transforma en superconductora.

Alambres de plata
Conductor de plata

En cuanto a conductividad eléctrica, la más alta es la de la plata, seguida del cobre y el oro. La plata también tiene la mayor conductividad térmica y la mayor reflectividad luminosa de todos los metales.

¿Por qué la plata es el mejor conductor de electricidad? Tiene que ver con su valencia química y su estructura cristalina. En comparación con otros metales, los electrones de la plata se mueven más libremente.

Sin embargo, aunque la plata es el mejor material conductor, el cobre y el aluminio se utilizan más en aplicaciones eléctricas. Esto se debe a que el cobre es más barato y tiene una mayor resistencia a la corrosión. La plata, en cambio, tiene una conductividad reducida en su superficie exterior cuando pierde su brillo.

Tabla del Orden de Conductividad de Los Metales

Como el tamaño y la forma de una sustancia afectan a su conductividad eléctrica, se supone que todas las muestras tienen el mismo tamaño. El orden de los metales vivos comunes de más conductor a menos conductor es el siguiente.

Plata > Cobre > Oro > Aluminio > Zinc > Níquel > Latón > Bronce > Hierro > Platino > Acero al carbono > Plomo > Acero inoxidable

Factores Que Afectan a La Conductividad Eléctrica

La conductividad eléctrica de un material puede verse influida por condiciones externas y, en general, hay cinco factores principales.

  1. Temperatura: El cambio de temperatura de cualquier conductor modificará su conductividad eléctrica. Por lo general, el aumento de la temperatura provoca la excitación térmica de los átomos y disminuye la conductividad, al tiempo que aumenta la resistividad. Esta relación suele ser lineal generalmente, excepto a bajas temperaturas.
  2. Impurezas: La adición de impurezas a un conductor reduce su conductividad. Por ejemplo, la plata sin refinar no es tan buena conductora como la plata pura. La plata oxidada no es tan buena como la plata brillante. Las impurezas afectan a la conductividad porque impiden el libre movimiento de los electrones.
  3. Estructura cristalina y fases: Si hay diferentes fases en el material, la conductividad eléctrica se reduce ligeramente en la interfaz. La forma en que se manipula el material también afecta a su conductividad eléctrica.
  4. Campo electromagnético: Cuando una corriente eléctrica circula por un conductor, genera su propio campo electromagnético. El campo magnético es perpendicular al campo eléctrico. El campo electromagnético externo crea una resistencia magnética que ralentiza el flujo de corriente.
  5. Frecuencia: El número de ciclos de oscilación por segundo que completa la corriente alterna es su frecuencia. A partir de un determinado nivel, las altas frecuencias hacen que la corriente fluya alrededor de un conductor sin atravesarlo (efecto pelicular). Al no haber oscilaciones, el efecto pelicular no se produce con la corriente continua.
Efecto pelicular del conductor
Efecto pelicular

Materiales Conductores de La Electricidad

Los materiales conductores de la electricidad son materiales utilizados para transmitir la corriente eléctrica con sólo una pequeña pérdida de energía. Están representados principalmente por alambres y cables eléctricos.

Con el desarrollo de la industria de electricidad, también se utilizan mucho los revestimientos conductores, los adhesivos y los materiales conductores transparentes. Las propiedades básicas de los materiales conductores se caracterizan por su resistividad.

Varios cables eléctricos
Alambres y cables de cobre y aluminio

Los conductores metálicos utilizados en los alambres y cables eléctricos son principalmente el cobre, el aluminio y sus aleaciones. El cobre como material conductor es principalmente cobre electrolítico, con un contenido de cobre del 99,97% al 99,98%. La presencia de impurezas metálicas y oxígeno puede reducir la conductividad eléctrica de los conductores de cobre.

Los cables de aluminio tienen una conductividad eléctrica baja en comparación con los de cobre. Sin embargo, su peso es ligero y su densidad relativa es sólo 1/3 de la del cobre. Esta es una de las principales ventajas de los conductores de aluminio. Se utiliza principalmente como línea de alimentación y de distribución. Para los cables de alta tensión de más de 160 kV, se suelen utilizar conductores de aluminio reforzados con alambres de acero o de aleación de aluminio.

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