Anteriormente mencionamos la estructura del átomo y las partículas que lo componen. Los protones se encuentra en el núcleo del átomo que es su parte central, tienen carga eléctrica positiva y son muy difíciles de separar del átomo, y aunque son mucho más pequeños que un electrón, son 1840 veces más pesados.
Los electrones se encuentra girando en órbitas alrededor del núcleo del átomo, su carga eléctricas es negativa y como son mucho más ligeros que los protones, se mueven con relativa facilidad.
En cada átomo existen un número de electrones dependiendo del elemento que se trate, pero los electrones que giran en órbitas más cercanas al núcleo tienen menos energía que los que se encuentran más alejados, de esta manera, si transmitimos energía a su átomo, un electrón abandonará su órbita original para colocarse en la inmediata superior, pero si se transmite energía suficiente, podemos hacer que el electrón más alejado del núcleo se salga de su órbita y se separa del átomo al que estaba ligado. Éste electron que logra desprenderse del átomo recibe el nombre de électron libre.
Ver tambien: La electricidad y el átomo
La capa de electrones que se encuentra más alejada del núcleo puede contener hasta ocho electrones y cuando aplicamos energía a un átomo, esta se reparte entre todos ellos; por eso, dependiendo de la cantidad de electrones que tengan en su última órbita los átomos de un material, los podemos clasificar en conductores, semiconductores o aislantes.
Los materiales conductores son aquellos cuyos átomos tienen menos de 4 electrones en la última capa. Los que tienen 1 electrón (el electrón libre) son los mejores conductores, un ejemplo son el oro, la plata y el cobre.
Los materiales semiconductores son los que tienen en su útima órbita exáctamente la mitad de los que puede contener, o sea 4 electrones. Por esta caracteristica podemos decir que conducen la electricidad mejor que los materiales aislantes, pero no tan bien como los materiales conductores. Ejemplos de materiales semiconductores son el silicio, el selenio y el germanio.
Los materiales aislantes son los que tienen desde 5 hasta 8 electrones en su última capa, por lo que no será fácil liberarlos de ésta ya que la energía que se le aplique se distribuirá entre todos ellos. Los mejores aislantes son los materiales compuestos que tienden a formar moléculas estables, es decir, con ocho electrones en su útima capa y aunque no existe un aislante perfecto, estos materieles tienden a no liberar electrones cuando se les aplica energía. Algunos ejemplos son el vidrio, el hule, la cerámica y los plásticos.
En terminos sencillos, la electricidad no es otra cosa que electrones libres en movimiento. Así, cuando estos se mueven entre los átomos de la materia, se crea una corriente eléctrica. Es lo que sucede en los cables que llevan la electricidad hasta nuestros hogares: a través de ellos van pasando los electrones libres, y lo hacen casi a la velocidad de la luz.
Sin embargo, es conveniente saber que la electricidad fluye mejor en algunos materiales que en otros. Por ejemplo, la resistencia que un cable ofrece al paso de la corriente eléctrica depende y se mide por su grosor, longitud, metal de que está hecho y temperatura de operación. A menor resistencia del cable, mejor será la conducción de la electricidad en el mismo. El oro, la plata y el cobre son excelentes conductores eléctricos. Los dos primeros resultarían demasiado caros para ser utilizados en los millones de kilómetros de líneas eléctricas que existen en el planeta; de ahí que el cobre sea más que cualquier otro metal en las instalaciones eléctricas residenciales.
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