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Conductores y aislantes
¿Cuál de los siguientes es un ejemplo de material aislante?
La electricidad, útil para tantas cosas. Cuando la electricidad pasa a través del cable de esta hilera de luces, llega a las bombillas y las enciende. No pasa nada, Phillip, la electricidad no te hará daño, aunque estés agarrando el cable con la mano. Claro que la electricidad puede ser peligrosa, pero veamos el cable. Solo estás tocando el plástico exterior.
Hay alambres dentro del cable hechos del metal cobre. Y, a través de éstos, fluye la carga eléctrica. A la carga eléctrica le gustan los materiales como el cobre, ya que puede moverse rápida y fácilmente a través de ellos. El cobre conduce la electricidad. Es un conductor.
Los plásticos son diferentes. Los plásticos no permiten que la electricidad pase. Te aíslan de ella para que no te electrocutes. Los plásticos son buenos aislantes. ¿Qué hace que el cobre sea un conductor, mientras que el plástico es un aislante? Hagamos un repaso.
La electricidad trata sobre cargas, y una carga puede ser positiva o negativa. Las partículas cargadas siempre luchan por estar equilibradas, de forma que haya tanto carga positiva como carga negativa en cada lugar. Y, cuando no están en equilibrio, desean estarlo intensamente. Esta atracción entre cargas negativas y cargas positivas es una fuerza electroestática que atrae las partículas cargadas. Un electrón es una partícula cargada con una carga negativa y, cuando hablamos de electricidad, el electrón es la partícula cargada que más tratamos.
El área de la izquierda tiene una carga negativa. Tiene un exceso de electrones y, a la derecha, hay un área con una carga positiva, un déficit de electrones, que deja a la mayor parte de los protones cargados positivamente. Los electrones atraen a los protones, pero éstos están atrapados en sus átomos y no pueden moverse. Los electrones, por el otro lado, notan la presencia de los protones y anhelan llegar hasta allí. Estos electrones no están unidos con tanta firmeza a sus átomos, por lo que pueden moverse.
Pero no llegan muy lejos porque hay poco aire consistente en el medio y está demasiado alejado para que puedan saltar. Por eso, les echaremos una mano y conectaremos un cable, un conductor hecho de cobre. El elemento del cobre tiene una propiedad especialmente útil. Un átomo de cobre tiene 29 electrones. Veintiocho están adheridos con firmeza en el átomo, pero uno se puede mover libremente.
Este electrón libre salta y puede cambiarse de sitio con otros electrones libres, girando alrededor de otros átomos de cobre en el cable. Los electrones libres hacen que el cobre pueda conducir la corriente eléctrica. En todos los conductores, los electrones se pueden mover con libertad. Bueno, esos eran conductores. Ahora, cambiaremos el conductor de cobre por una cadena de plástico.
La mayoría de los tipos de plástico no tienen electrones libres o casi ninguno. Las moléculas del plástico se sujetan con fuerza a todos sus electrones. Así que no importa cuánto deseen pasar los electrones; no sucede nada. Los plásticos son aislantes porque sus electrones no tienen libertad para moverse. Casi todo los metales tienen electrones libres y son buenos conductores: plata, cobre, oro, aluminio, hierro.
Pero los plásticos, el cristal y la cerámica son buenos aislantes; casi no conducen corriente. Eso es lo que los hace seguros al sujetar el cable, incluso cuando hay corriente circulando en el interior. No, no cortes eso. Sí, esta cadena de luces es demasiado larga, pero, si la cortas con esos alicates, cortarás justo el aislamiento plástico. Y los alicates, que son de metal, entrarán en contacto con los cables de cobre.
Entonces, ¿a dónde crees que irá la corriente eléctrica? Exacto, correrá a través de ti si tienes mala suerte. Así está mucho mejor.