Condutores e Dielétricos

Conecte um dos extremos de um fio de cobre (sustentado por um bastão de vidro) à esfera de um eletroscópio, como mostra a figura ao lado. Caso você toque a extremidade livre do fio, as folhas do eletroscópio se separam imediatamente. Diante do efeito observado, conclui-se que o fio é um condutor.

Repita o experimento trocando o fio de cobre por um fio de seda (por exemplo). É possível perceber que as folhas do eletroscópio não sofrem efeito algum. Desta forma, conclui-se que o fio é constituído de material isolante ou dielétrico.

Em geral, os condutores permitem a passagem de carga elétrica através deles, o contrário do que ocorre com os isolantes que a inibe.

Também em um aspecto geral, se afirma que os metais são bons condutores, da mesma forma que os não metais são isolantes. A valência positiva dos metais e o fato de que formam íons positivos em dissoluções indicam que os átomos de um metal separam facilmente um ou mais elétrons da camada mais externa.

Dentro de um condutor metálico, tal como um fio de cobre, chegam a desprender-se de cada átomo alguns dos elétrons exteriores, que podem mover-se livremente pelo metal. São os chamados elétrons livres. Os núcleos positivos e o resto dos elétrons permanecem em suas situações iniciais. Do contrários, nos isolantes (ou dielétricos), não existem (ou existem em uma proporção muito pequena) estes elétrons livres.

Os condutores mais comuns são: os metais, o carbono, as soluções aquosas de ácidos, bases e sais, os gases rarefeitos, os corpos dos animais, e, em geral, todos os corpos úmidos. Os isolantes mais comuns são: vidro, louça, porcelana, borracha, ebonite (borracha vulcanizada com alto teor de enxofre, resistente ao calor), madeira seca, baquelite (plástico utilizado na fabricação de utensílios variados, como cabo de panelas e componentes elétricos), algodão, seda, lã, parafina, enxofre, resinas, água pura, ar seco, etc.. Modernamente estão tomando importância cada vez maior como isolantes certas substâncias plásticas fabricadas sinteticamente.

É muito importante lembrar que uma vez condutora, a substância não se comportará desta forma em qualquer circunstância. O mesmo vale para os isolantes. Vários fatores podem interferir nesta classificação. A temperatura e a umidade são dois fatores muito importantes.

À temperatura elevada os isolantes são também maus isolantes: o vidro, por exemplo, que à temperatura ambiente é ótimo isolante, quando aquecido até ficar pastoso se torna muito bom condutor. Nos condutores, a temperatura em geral tem ação inversa: eles são melhores condutores a baixas temperaturas. A umidade age sempre no mesmo sentido, quer nos condutores, quer nos isolantes: melhora a condução. A tensão à que um corpo é submetido também pode definir se determinado corpo é condutor ou isolante. Basta pensar no seguinte: o alicate doméstico tem o mesmo design e estrutura de um alicate utilizado pelos operadores de redes elétricas de alta tensão? Não!

É importante salientar que habitualmente, os bons condutores de eletricidade também são bons condutores de calor, e os isolantes elétricos também são isolantes térmicos. Lembre-se que isto não é uma regra geral.

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