El flujo de electrones a través de un conductor se llama
Timothy Thiele es un electricista del sindicato IBEW #176 con más de 30 años de experiencia en cableado residencial, comercial e industrial. Tiene un título de asociado en electrónica y completó un aprendizaje de cuatro años. Lleva más de ocho años escribiendo para The Spruce sobre el cableado residencial y los proyectos de instalación en el hogar.
Larry Campbell es un contratista eléctrico con 36 años de experiencia en cableado eléctrico residencial y comercial ligero. Trabajó como técnico electrónico y más tarde como ingeniero para IBM Corp. Es miembro de la Junta de Revisión de Mejoras del Hogar de The Spruce.
El cable eléctrico se utiliza para transportar la corriente eléctrica desde la fuente de alimentación hasta el dispositivo del usuario final, como una toma de corriente o una luz. Este cable es en realidad un conductor, pero en la mayoría de los casos se denomina cable.
Hay tres estilos diferentes de cable. El cable desnudo es justo lo que su nombre indica, no aislado. El cable macizo aislado es un trozo de cable macizo recubierto con una capa de plástico. El último es el cable trenzado aislado. Éste tiene muchos hilos de cobre de menor tamaño y también está envuelto en un revestimiento de plástico protector. El cable de tipo NM, como se suele denominar, se vende en longitudes precortadas como bobinas de 50′, 100′, 250′ y 1.000′.
Semiconductor
En física e ingeniería eléctrica, un conductor es un objeto o tipo de material que permite el flujo de carga (corriente eléctrica) en una o más direcciones. Los materiales metálicos son conductores eléctricos habituales. La corriente eléctrica se genera por el flujo de electrones con carga negativa, agujeros con carga positiva e iones positivos o negativos en algunos casos.
Para que la corriente fluya dentro de un circuito eléctrico cerrado, no es necesario que una partícula cargada viaje desde el componente que produce la corriente (la fuente de corriente) hasta los que la consumen (las cargas). En su lugar, la partícula cargada sólo tiene que empujar a su vecina una cantidad finita, que empujará a su vecina, y así sucesivamente hasta que una partícula sea empujada al consumidor, alimentándolo así. En esencia, lo que ocurre es una larga cadena de transferencia de impulso entre portadores de carga móviles; el modelo de conducción de Drude describe este proceso de forma más rigurosa. Este modelo de transferencia de momento hace que el metal sea una opción ideal para un conductor; los metales, característicamente, poseen un mar deslocalizado de electrones que da a los electrones la suficiente movilidad para colisionar y así afectar a una transferencia de momento.
Terminación del conductor
A estas alturas ya debería conocer la correlación entre la conductividad eléctrica y ciertos tipos de materiales. Los materiales que permiten el paso fácil de electrones libres se llaman conductores, mientras que los que impiden el paso de electrones libres se llaman aislantes.
Desgraciadamente, las teorías científicas que explican por qué ciertos materiales son conductores y otros no lo son son bastante complejas, y se basan en explicaciones de mecánica cuántica sobre cómo se disponen los electrones alrededor de los núcleos de los átomos. A diferencia del conocido modelo “planetario” de los electrones girando alrededor del núcleo del átomo como trozos de materia bien definidos en órbitas circulares o elípticas, los electrones en “órbita” no actúan realmente como trozos de materia. En cambio, presentan las características de una partícula y de una onda, y su comportamiento se ve limitado por su ubicación en distintas zonas alrededor del núcleo, denominadas “cáscaras” y “subcáscaras”. Los electrones sólo pueden ocupar estas zonas en un rango limitado de energías, dependiendo de la zona concreta y de lo ocupada que esté esa zona con otros electrones. Si los electrones actuaran realmente como pequeños planetas en órbita alrededor del núcleo por atracción electrostática, y sus acciones se describieran por las mismas leyes que describen los movimientos de los planetas reales, no habría distinción real entre conductores y aislantes, y los enlaces químicos entre átomos no existirían de la forma en que lo hacen ahora. Es la naturaleza discreta y “cuantificada” de la energía y la colocación de los electrones, descrita por la física cuántica, la que confiere a estos fenómenos su regularidad.
Es el flujo de carga eléctrica.
Para responder a esta pregunta, piense primero en un cable como un conducto por el que fluye algo. Si el conducto está absolutamente lleno, cada vez que una cantidad de material fluye en un extremo, una cantidad igual de material debe salir por el otro extremo. Este es el caso de la electricidad. El material que fluye en los cables que transportan electricidad son los electrones y cuando un número determinado de electrones entra en un cable, un número igual debe salir. El cable es simplemente una vía para que los electrones viajen.
Los cables están hechos de metales, que son conductores. Los conductores tienen algunos electrones que se mueven libremente. La corriente eléctrica (electricidad) es un flujo o movimiento de estos electrones a través del conductor. La cantidad de corriente que fluye se expresa en unidades llamadas amperios. Estos electrones se ven obligados a moverse por una diferencia de potencial eléctrico entre dos puntos del cable. Esta diferencia de potencial puede ser creada por una batería, un generador, una célula solar o un dispositivo similar y se expresa en unidades denominadas voltios.
Consideremos un cable conectado a los bornes de una batería con una diferencia de potencial determinada (tensión). La diferencia de potencial creada por la pila hace que los electrones entren en un extremo del cable y salgan por el otro en igual número. Imagínese un tubo del diámetro de una canica lleno de canicas. Si empuja una canica en un extremo, entonces una canica debe salir por el otro extremo. Así ocurre con un cable. Cuando los electrones entran en un extremo del cable, un número igual sale por el otro. No se crea ni se pierde nada en el cable durante el flujo normal de la corriente. Después de que la electricidad fluya a través de él, hay la misma cantidad de cable que había antes.
