Diferencia entre conductores y aisladores

Descubre la diferencia entre conductores y aisladores. La conducción de electricidad en la materia se debe al transporte de cargas (electrones, iones positivos o negativos) a través de ella. En algunos sólidos, una fracción de sus electrones no están asociados con un átomo en particular. Y, bajo la acción de una fuerza eléctrica, pueden transportarse de un lugar a otro del material. A estos sólidos se les llama conductores. En otras substancias los electrones se encuentran firmemente unidos a un átomo o a un grupo de ellos. En este caso, los electrones, bajo la acción de un campo eléctrico externo, sólo pueden desplazarse distancias pequeñas, del orden de las dimensiones moleculares. Puesto que no hay transporte de carga de un lugar a otro del material, no pueden conducir electricidad y se les denomina aisladores.

Los líquidos en estado puro son prácticamente aisladores, mientras que las soluciones acuosas son conductoras en un grado que depende del porcentaje de soluto. Todos los metales son conductores en mayor o menor medida.

Ver también: conductores, semiconductores y aislantes

Algunos de los metales más usados como conductores son el cobre, el oro, la plata, el aluminio y el hierro. Entre éstos, el cobre es el más común por ser relativamente económico y lo suficientemente bueno para cumplir su función, al igual que el aluminio.

El oro y la plata podrían considerarse como los mejores metales conductores. Sin embargo, no es muy común su uso a causa de su alto costo.

La mayoría de los aparatos eléctricos utilizan uno o varios hilos de cobre sólido para conducir la electricidad. Dependiendo de la potencia eléctrica, el grosor de los hilos aumentará para no calentarse en exceso o quemarse. Estos conductores suelen revestirse con un material aislante como el PVC.

¿Conocías esta diferencia entre los conductores y aisladores?

Características de los CABLES para uso en VIVIENDA

Hoy hablaremos de las características de los cables para uso en vivienda. En los circuitos que utilizamos en las instalaciones eléctricas residenciales, la electricidad es llevada desde donde se genera hasta donde se usa a través de conductores de aluminio o de cobre, forrados con un material aislante; desde luego que el material aislante es no conductor, con esto se garantiza que el flujo de corriente sea a través del conductor.

Por lo general, los aislamientos de los conductores son a base de hule o termoplástico y se les da designaciones comerciales con letras.

Generalmente, estos conductores se venden en rollos o cajas de 100 metros de largo con una etiqueta que indica el color, el tipo de aislante, el grueso y el material del conductor, ya sea de cobre o de aluminio.

Hay varios tipos de conductores eléctricos pero el más utilizado en las instalaciones eléctricas residenciales es el llamado cable.

Los cables están hechos con racimos de varios hilos metálicos muy delgados, con un mínimo de 7 hilos y un máximo de 19 hilos trenzados, cubiertos con una o varias capas de aislante. También pueden ir solos o en parejas. Se usan para las instalaciones fijas de una casa, ya sean visibles u ocultas.

En el siguiente vídeo podrás conocer más sobre las características de los cables para uso en vivienda:

Características del cable para uso en vivienda

¿Qué es un cable? Es el medio por el que circula la corriente eléctrica. Se conforma de una parte conductora metálica, y un aislamiento. Para los cables dedicados a la construcción se permiten conductores de cobre o aluminio. El aislante hace que la corriente eléctrica circule exclusivamente por el área del conductor para evitar fallas.

Ver también: Conductores, semiconductores y aislantes

En el mercado existe gran variedad de conductores eléctricos. Los que se ocupan para construcción los del tipo THW-LS, THHW-LS, THHN o THWN-2. En estos conductores la tensión máxima es de 600 V. Se diferencian por la temperatura de operación del aislamiento. Por ejemplo, los THW-LS operan de 60 a 75 grados centígrados. Y los THHW-LS, THHN o THWN-2 operan a 90 grados. Las siglas significan:

• T = Termoplastic, aislamiento termoplástico basado en PVC
• H = Heat, resistente a altas temperaturas. Entre más H más es la temperatura.
• W = Water, resistente a lugares húmedos.
• LS = Low Smoke, tiene baja emisión de humos.
• N, significa que contiene Nylon en su composición.

La calidad de los materiales

Los cable del # 14 al # 10 invariablemente son de cobre. Cuando compres el material verifica su calidad. El cobre debe tener un color naranja claro o rosa. Quiere decir que es cable de primera. Si el cobre se observa oscuro, casi café, este cobre es reutilizado.

El diámetro del conductor debe coincidir con el que especifica la normatividad, es decir, las dimensiones de AWG, en apego a la tabla 310-106 “Tamaño o designación mínimo de los conductores”, de la NOM-001-SEDE-2012. El cable debe estar centrado dentro del aislamiento. Así, el esfuerzo térmico se repartirá homogéneamente. En caso contrario, se dañará más rápido y generará fallas. Para este tipo de conductores el número de hilos debe ser 7 o 19.

Si acercas una flama al aislamiento, este no debe propagar la flama. Así mismo, debe tener baja emisión de humos y de toxicidad. La cubierta del cable debe ser lisa y suave. Sin poros. De manera que al recorrer los conductores en la canalización no se atoren ni se rasguen y ninguna parte quede a la vista o haga contacto con las cajas o partes metálicas.

En apego a la NOM-001-SEDE-2012, Artículo 310-120, que se refiere al marcado, el conductor debe estar rotulado:

• Nombre o marca registrada del fabricante.
• Tipo de producto.
• Designación del conductor en milímetros cuadrados.
• Designación del conductor correspondiente en AWG o KCMil

Adquiere material de calidad verificando siempre el color del cobre, y que sea de marcas comerciales reconocidas.

Cinta aislante

Para cubrir los amarres que realizamos en las instalaciones eléctricas residenciales utilizamos la cinta aislante. Funciona como un aislante eléctrico de bajo costo. Se fabrica en material de PVC, con un ancho que normalmente es de 14 mm. Resiste altas temperaturas, humedad, altos voltajes y corrosión. Se fabrica en varios colores y se aplica sobre los cables. 

Ver también: ¿Qué características tienen los conductores eléctricos llamados Cables?

Debes tener cuidado de cambiar de cinta después de un tiempo de uso, ya que se endurece con el tiempo y pierde su capacidad adhesiva. Cuando se utilice para reparar cables, es necesario que sólo sea en pequeñas zonas y si la reparación es muy grande, utilizar la cinta de aislar como método provisional para después hacer un cambio de cableado.

El color de cada cinta debe coincidir con el color del recubrimiento termoplástico del cables, respetando el código de colores ya establecido en la NOM-001-SEDE vigente.

7 recomendaciones para la aplicación de la cinta aislante

La función de la cinta de aislar es proteger el contacto con partes vivas y no la de mantener o asegurar la unión entre los conductores eléctricos. Cintas como 3M brindan un excelente grado de aislamiento a la unión de conductores. La correcta aplicación de la cinta de aislar inicia desde la unión de los conductores hasta la forma en que cortamos cuando terminamos de aplicarla.

En el siguiente vídeo muestra la forma de aplicar la cinta aislante para cubrir algunos tipos de empalmes eléctricos:

A continuación te compartimos 7 recomendaciones para una buena práctica durante la aplicación de la cinta aislante.

1. La forma más común de unir un par de conductores es por medio de un amarre conocido como "cola de cochino", pero lo correcto es mantener la unión por medio de elementos adecuados tales como: casquillos ponchables y barra de tornillos, que aseguran la conducción sin tener contacto directo entre terminales de los conductores o bien soldadura.
   
   
2. Para retirar el aislamiento se debe utilizar un pelacables, esto evita riesgos y ayuda a hacer un trabajo más profesional. Ya que tenemos las puntas sin aislamiento, se realiza la unión entre ellas sin flexionar demasiado ninguno de los dos conductores.
   
   
3. Finalmente se cubre la unión con la cinta aislante; para ello debemos tener cuidado con no tocar la cara adhesiva, ya que su eficiencia puede disminuir considerablemente por efecto de la grasa corporal o suciedad en los dedos.
   
   
   Ver también: 3 características que debe cumplir la cinta aislante
   
   
4. La aplicación de la cinta debe comenzar por el extremo más grueso de la unión y con una vuelta completa para tener un punto firme de apoyo a una distancia aproximada de 2 cm, antes del conductor sin aislamiento.
   
   
5. Posteriormente se sigue con el encintado hacia la parte más delgada de la unión, aplicando una ligera tensión a la cinta para dejarlo firme; si llegaran a quedar huecos presiona ligeramente sobre ellos para que se adhiera a la superficie; una vez que se llega al extremo más delgado se da una segunda capa en dirección al origen.
   
   
6. Al estar nuevamente en el punto de partida se corta con tijeras o navaja y se adhiere sin ejercer fuerza para asegurar que esta punta no se desprenderá; en este caso, la memoria que guarda la cinta ayuda a sacar el aire del encintado mejorando la fijación sobre la unión de los conductores.
   
   
7. Terminar el proceso de manera correcta es muy importante, ya que por hábito damos algunas vueltas y jalamos la cinta hasta que se rompe, pensando erróneamente que mientras más fuerza mejor fijación tendrá, sin embargo esto es una equivocación, ya que la cinta al guardar memoria tiende a regresar a su forma original y la punta comienza a desprenderse fácilmente.
   

3 características que debe cumplir la cinta aislante

La seguridad en las instalaciones eléctricas residenciales depende en gran medida de los materiales que se utilizan. Una tubería no certificada, un conductor sin marca o una cinta aislante de baja calidad, ponen en riesgo nuestra integridad física y la de terceros.

En algunas ocasiones como electricistas nos vemos en la necesidad de realizar reparaciones de emergencia, para mantener un nivel de seguridad en conductores eléctricos con varios años de uso o bien instalados en accesorios metálicos, por ejemplo chalupas y cajas, que resultan dañados y no detectamos el problema hasta que realizamos una inspección de la instalación eléctrica como la que recomienda el Programa Casa Segura®, para hogares de más de 15 años de antigüedad. Cuando estos casos se presentan hacemos uso generalmente de cinta aislante, sin embargo es importante mencionar que lo mejor es sustituir el o los conductores dañados.

La cinta aislante es un material importante en nuestro trabajo. Se trata de una tira plástica con una solución adhesiva en una de sus caras, que sirve para cubrir la unión de los conductores eléctricos.

Ver también: 5 pasos para cubrir con cinta aislante las uniones de conductores eléctricos

Los materiales con que se fabrica son variados, existen de PVC, tela, vinil, caucho, entre otros. El de uso más común es el vinil, ya que ofrece una buena adherencia, tiene propiedad antiflama y guarda una buena memoria. De hecho, la cinta de aislar debe cumplir con tres características:

1. Adherencia. En función directa del tipo de pegamento o goma que se integra a la cinta. Para el caso de uso eléctrico debe ser durable, no conductor, no degradable y que no tenga ninguna reacción con el cobre.
   
   
2. Antiflama. Esta característica es muy importante y de gran relevancia, pues reduce el riesgo de incendio al presentarse un cortocircuito. Cuando se aplica fuego directo a la cinta de aislar, ésta debe mantenerse sin combustión durante cierto tiempo; una vez que se incendia tiene que apagarse rápidamente sin desprender goteos de material, es decir es autoextinguible.
   
   
3. Memoria. Esta característica la da el tipo de material y tiene mucho que ver cuando se coloca para cubrir o aislar las uniones de los conductores. En pocas palabras, la memoria es el grado de contracción que puede tener la cinta cuando se elonga (estira) después de aplicar cierta tensión en sus extremos.
   

El siguiente vídeo muestra una comparativa de varias marcas de cintas aislantes:

Polímeros conductores

En cuanto a materiales se refiere y con el enfoque que nos interesa, que es la electricidad, podemos decir que estos se dividen en conductores, semiconductores y aislantes. En esta sección hemos hablado ya de ellos y en esta ocasión, para conocer más, hablaremos de un tipo de materiales que a pesar de sus propiedades de aislante, se pueden volver conductores al aplicarles un tratamiento especial a nivel químico: Los polímeros conductores.
Para iniciar debemos saber que materiales naturales como la madera, el algodón, el cuero ó la seda son polímeros naturales y como polímeros artificiales podemos mencionar el poliéster, el PVC, el nylon, el plexiglas ó el teflón. La versatilidad de estos materiales favorece que se desarrollen aplicaciones en campos tan diversos como el sector textil, automovilístico, farmacéutico ó informático. Debido a ello los científicos sueñan con innumerables desarrollos que mejorarán la calidad de vida de las personas.
El diccionario de la Real Academia define el polímero como un compuesto químico, natural ó sintético, que consiste esencialmente en unidades estructurales repetidas. El término viene del griego “poli”, muchos, y “meros”, parte o segmento.

En las últimas décadas, la investigación científica ha desarrollado numerosos polímeros artificiales a partir de pequeñas moléculas orgánicas. La frecuencia cada vez mayor con que son utilizados estos materiales se debe a que tienen un conjunto atractivo de propiedades, entre las que destacan su resistencia a la corrosión y al ataque químico, su baja densidad y conductividad eléctrica y térmica, una elevada resistencia específica y, sobre todo, su versatilidad.
Los primeros polímeros sintéticos se desarrollaron mediante transformaciones de polímeros naturales. En 1870, el inventor norteamericano John Wesley Hyatt ganó un concurso, en que se buscaba un material que sustituyese al marfil de las bolas de billar, gracias al celuloide, un polímero basado en la celulosa, el material básico de las paredes celulares de las plantas. Este descubrimiento marcó el inicio de la industria de los polímeros.
Por otra parte, el primer polímero totalmente artificial se obtuvo en 1909, cuando el químico belga Leo Hendrik Baekeland fabricaba a partir de los compuestos formaldehído y fenol la baquelita, un material duro, inmune a las sustancias químicas fuertes, aislante eléctrico y resistente al calor, de gran utilidad en la fabricación de innumerables productos para el hogar y piezas eléctricas.
Otros polímeros importantes se sinterizaron en años siguientes, como el poliestireno (PS) en 1911 y el policloruro de vinilo (PVC) en 1912, revolucionaron a las industrias de aislamientos, embalajes, productos del hogar, revestimientos y textiles. El químico norteamericano Wallace Hume Carothers, trabajando en la empresa DuPont desde 1928, desarrolló un gran número de nuevos polímeros que revolucionaron la industrial textil, como el poliéster, el neopreno, la poliamida o el nylon. La necesidad de nuevos materiales en la Segunda Guerra Mundial contribuyó al avance de los polímeros, obteniéndose por ejemplo caucho sintético, fundamental para elevar la producción de neumáticos.

Como la gran mayoría de estos polímeros son maleables al calentarse, se les llama “plásticos”, palabra de origen griego que significa “capaz de ser moldeable”. Hoy en día podemos decir que cualquier persona utiliza una gran cantidad de polímeros sintéticos a diario, desde un simple envase hasta complejos materiales de alta tecnología que pueden utilizarse en prótesis de cadera o en antenas de comunicación.
Así es como se ha dado el gran impulso a la segunda mitad del siglo XX a las investigaciones, que ha propiciado la creación de todo tipo de nuevos materiales poliméricos con propiedades y características especiales, es el año 2000 cuando la Academia Sueca les otorgó el Premio Nobel de Química a Alan Heeger, Alan MacDiarmid (ambos norteamericanos) y al japonés Hideki Shirakawa por su contribución al conocimiento y desarrollo de la ciencia de los polímeros orgánicos conductores de la electricidad, también conocidos como “metales sintéticos” donde después de ciertas modificaciones, un plástico puede convertirse en conductor de electricidad.

Los materiales conocidos como polímeros conductores combinan las propiedades eléctricas de los conductores metálicos con las múltiples ventajas de los plásticos.
Un polímero está formado por moléculas que repiten su estructura en forma periódica, dando como resultado una cadena muy larga. Los principales componentes de dichas moléculas son átomos de carbono e hidrógeno, además de otros elementos como el nitrógeno, el azufre y el oxígeno. Ninguno de estos elementos se destaca como buen conductor de la electricidad.

Ver también: Plásticos eléctricos, una nueva realidad

Los polímeros conductores se elaboran mediante un procedimiento que fue el resultado de una afortunada equivocación.
La historia se cuenta más o menos así: En 1967 Shirakawa ocupaba la plaza de investigador asociado en el laboratorio de Química del Instituto Tecnológico de Tokio. Un científico visitante estaba sintetizando un polímero conocido como poliacetileno a partir del acetileno. En lugar de obtener el polímero original, que tiene una apariencia de polvo oscuro y opaco, el visitante obtuvo una película lustrosa, similar al aluminio pero, al mismo tiempo, plegadiza como el plástico que se utiliza en las envolturas de productos comerciales. Dicho producto presentaba, además, una conductividad inusualmente elevada. Al investigar el origen de estos sorprendentes cambios, Shirakawa descubrió que tal sustancia había sido originada por un error. Durante el proceso de polimerización, el visitante había agregado una cantidad mil veces superior del catalizador requerido en el protocolo de la síntesis. Aunque la función del catalizador es favorecer la reacción de polimerización, una cantidad excesiva de este reactivo provocó importantes cambios en la estructura del polímero.
Por casualidad, esta brillante película plateada llamó la atención del profesor Alan G. MacDiarmid, quien invitó a Shirakawa a trabajar con él en los Estados Unidos. En septiembre de 1976 se unió a la investigación el profesor Alan J. Heeger, de la Universidad de Pensilvania.
La introducción del catalizador en la sustancia produce una perturbación en la misma, ya sea removiendo electrones (una oxidación) o agregándolos (reducción). Este proceso se denomina dopaje. Tal y como ocurre con los materiales semiconductores, los polímeros pueden ser dopados mediante la adición de pequeñas cantidades de ciertos átomos que modifican sus propiedades físicas. Al dopar el poliacetileno con vapor de yodo, se logró aumentar la conductividad del plástico en mil millones de veces
Desde este afortunado descubrimiento se ha podido emplear el dopaje en diversos polímeros, como las polianilinas, logrando nuevamente un aumento considerable de la conductividad. En términos de conductividad, medida en Siemens (S), la diferencia entre buenos aislantes y buenos conductores es gigantesca.
Como comparación, podemos mencionar que buenos aislantes como el teflón ó el poliestireno poseen conductividades muy cercanas a los 0 S por centímetro, mientras que los buenos conductores como el cobre y la plata tienen conductividades de casi 1.000.000 S por centímetro.

Algunos productos comerciales, derivados de una forma muy pura del poliacetileno, pueden llegar a tener una conductividad de hasta 200.000 S por centímetro. Aquí entra en juego un factor muy importante: la densidad de los materiales en cuestión. Tanto el cobre como la plata son mucho más densos que el poliacetileno; por lo tanto, si la comparación es realizada a masas iguales, la conductividad del polímero duplica a la del cobre. Esta propiedad es de especial importancia en aplicaciones donde el peso resulta crítico, como es el caso de los transportes aéreos y espaciales.
Los polímeros conductores son materiales con enormes posibilidades de aplicación: ser sustitutos del cobre y otros metales, para generar pantallas de teléfonos celulares y de computadoras portátiles, dado que estos materiales pueden almacenar una cantidad importante de energía por unidad de peso ó volumen se podrán construir baterías recargables ó podrán ser utilizados como nervios artificiales, que serían prácticamente inertes dentro del cuerpo humano.

Actualmente sigue avanzando la línea de investigación en esta rama de los polímeros la cual cada vez encuentra nuevas aplicaciones y mejores desarrollos.

¿Por qué son importantes los aisladores en las instalaciones eléctricas?

En el manejo de la energía eléctrica, la seguridad es algo inminente y en este sentido, el concepto de aislante o aislador es de suma importancia. Partiendo de la idea de que un material conductor es aquel que permite el paso de los electrones libres, son los metales en general quienes presentan esta propiedad siendo el cobre el mas conocido por ser de entre los mejores conductores, el que tiene un precio mas accesible comparado con el oro o la plata.
En contra posición se encuentran los materiales que no permiten el paso de la corriente eléctrica por ellos; el aislante perfecto para las aplicaciones eléctricas sería un material absolutamente no conductor, pero ese material no existe. Los materiales empleados como aislantes siempre conducen algo la electricidad, pero presentan una resistencia al paso de corriente eléctrica mucho mayor que la de los buenos conductores eléctricos.

Los materiales conductores tienen un gran número de electrones libres (electrones no estrechamente ligados a los núcleos) que pueden transportar la corriente; los buenos aislantes apenas poseen estos electrones. Algunos materiales, como el silicio o el germanio, que tienen un número limitado de electrones libres, se comportan como semiconductores, y son la materia básica de los transistores.

Ver también: Conductores, semiconductores y aislantes

En los circuitos eléctricos normales suelen usarse plásticos como revestimiento aislante para los cables. Los cables muy finos, como los empleados en las bobinas (por ejemplo, en un transformador), pueden aislarse con una capa delgada de barniz. El aislamiento interno de los equipos eléctricos puede efectuarse con mica o mediante fibras de vidrio con un aglutinador plástico. En los equipos electrónicos y transformadores se emplea en ocasiones un papel especial para aplicaciones eléctricas. Las líneas de alta tensión se aíslan con vidrio, porcelana o algún otro material cerámico.

La elección del material aislante suele venir determinada por la aplicación. El polietileno y poliestireno se emplean en instalaciones de alta frecuencia, y el mylar se emplea en condensadores eléctricos. También hay que seleccionar los aislantes según la temperatura máxima que deban resistir. El teflón se emplea para temperaturas altas, entre 175 y 230 ºC. Las condiciones mecánicas o químicas adversas pueden exigir otros materiales. El nylon tiene una excelente resistencia a la abrasión, y el neopreno, la goma de silicona, el poliéster de epoxy y el poliuretano pueden proteger contra los productos químicos y la humedad.
Finalmente podemos decir que se utilizan para separar conductores eléctricos evitando un cortocircuito y para mantener alejadas del usuario determinadas partes de los sistemas eléctricos que de tocarse accidentalmente cuando se encuentran en tensión pueden producir una descarga por eso es importante asegurarse que los circuitos de una instalación eléctrica queden aislados y aunque por seguridad no deberíamos manipular instalaciones o conductores con energía, si llega a ser necesario, es de suma importancia estar bien aislados para no recibir una descarga por pequeña que sea.

5 pasos para cubrir con cinta aislante las uniones de conductores eléctricos

Para aislar los amarres de los conductores eléctricos usados en las instalaciones eléctricas residenciales, se usa cinta aislante. Hay tres tipos.

• La más común es la de plástico, que tiene gran poder aislante y no hace mucho bulto porque es muy delgada.


• La otra, es la cinta de hule que se emplea cuando la humedad es muy alta. Cuando se enrolla, se vulcaniza o funde una capa contra otra, de tal manera que no penetra el agua.


• También existe la cinta de tela con creosota, que raramente es usada hoy en día.

Ver también: 4 pasos para hacer el empalme de conductores eléctricos

Para aislar un amarre se sigue el procedimiento descrito a continuación:

1. Se comienza a enrollar la cinta sobre el aislante del conductor, un poco más adentro que el ancho de la cinta.
   
   
   
   
   
2. Desde allí se enrolla la cinta dando vueltas hasta llegar al amarre, jalando firmemente y presionando con los dedos dentro de las rendijas y huecos del amarre.
   
   
   
   
   
3. Deja que una vuelta de cinta se sobreponga ampliamente sobre la otra.
   
   
   
   
   
4. Termina del otro lado, sobre el aislante del otro extremo, igual que como comenzaste.
   
   
   
   
   
5. Después, regresa, enrollando la cinta para el otro lado, en la dirección contraria, de manera que las espirales se entrecrucen. Se necesitan dos o tres capas para un aislamiento correcto.
   
   
   

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4 pasos para hacer el empalme de conductores eléctricos

Con mucha frecuencia, al hacer el tendido de conductores en las instalaciones eléctricas residenciales, hay que unir un conductor a otro. Las uniones deben ser siempre lo suficientemente fuerte para hacer un buen contacto eléctrico y quedar perfectamente aislado. Son cuatro los pasos que hay que dar para hacer una buena unión:

1. Pelar o desnudar los conductores.
   
   
   
   
   
2. Hacer el amarre de los conductores desnudos.








Si se quiere tener un amarre perfecto, hay que soldar o estañar, para garantizar la fuerza de la unión y su contacto perfecto.






Cubrir la unión con cinta aislante.

Ver también: 4 problemas en las conexiones de cables

Los conductores bien conectados ofrecen muy poca resistencia eléctrica, no generan calentamiento de la unión ni provocan caída de voltaje en el circuito. Para considerar una buena conexión, los amarres deben cumplir con tres requisitos:

1. Deben ser firmes, de manera que al tirar de los conductores, estos no se aflojen o se suelten. De lo contrario pueden provocar un arco eléctrico que puede derivar en un incendio.
   
   
2. Deben ser compactos, estar bien apretados, para que los electrones libres no encuentren resistencia al pasar de un conductor a otro. Los conductores que no están bien apretados producen calentamiento de la unión (efecto Joule) que se convierte en desperdicio de energía eléctrica.
   
   
3. Deben ser pequeños,  para que no ocupen demasiado volumen en los registros o gabinetes donde estarán alojados. Esto también ayuda a disminuir el efecto Joule en los registros.

Cuando se trata de unir dos conductores de diferente tipo, como por ejemplo, un alambre y un cable, la mejor opción es utilizar un conector de regleta, para atornillar en cada extremo del mismo las puntas de los conductores.

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¿Qué significa la nomenclatura THHW-LS?

Si observamos con atención el aislamiento de color que traen los cables que utilizamos en las instalaciones eléctricas residenciales, descubriremos que presenta algunos códigos grabados en su superficie. Estos grabados en los conductores consisten en letras que indican las propiedades de dicho aislamiento.

El significado de estas letras es el siguiente:

• T - Esta legra es la inicial de la palabra "Termoplástico". Significa que el PVC utilizado en el aislamiento de estos conductores es ignífugo y no se derrite ni gotea, sino que forma costras en su superficie. Es decir, tiene la propiedad de autoextinguir las llamas formadas durante la combustión, evitando la propagación de incendios.


• H - Es la inicial de la palabra inglesa "Heat" que se traduce como "Calor". Cuando el aislamiento carece de esta letra, significa que no resiste más de 60°C en cualquier ambiente. En el caso de mostrar una sola letra H, indica que el aislamiento es resistente al calor hasta 75°C tanto en ambiente seco como húmedo. .


• HH - Estas letras son las iniciales en inglés de la frase "High Heat", que se interpreta como "Alta Resistencia al Calor". Este código indica que el aislamiento es capaz de soportar hasta 75°C en ambiente húmedo y 90°C en ambiente seco.


• W - Esta letra viene de la inicial en inglés de la frase "Water Resistant" que se traduce como "Resistente al Agua". Esto no significa que podamos utilizar este conductor sumergido en el agua, sino más bien que podemos utilizarlo en no sólo en lugares con ambiente seco, sino también en lugares con ambiente húmedo, como baños, cocinas o lavaderos.


• LS - Estas letras son las iniciales de la expresión inglesa "Low Smoke" que se traduce como "Baja Emisión de Humos". Significa que al quemarse, el aislamiento produce una emisión reducida de humos y de gas ácido. Recordemos que en caso de incendio, la asfixia es una causa importante de muerte. Con la propiedad LS, en caso de incendio, el aislamiento produce una baja emisión de humos densos y oscuros.

Dependiendo de la combinación de las tres primeras letras, podemos tener los siguientes casos:

• TW - Aislamiento termoplástico, resistente hasta 60°C en cualquier ambiente. 


• THW - Aislamiento termoplástico, resistente hasta 75°C en cualquier ambiente, resistente a la humedad.


• THHW - Aislamiento termoplástico, resistente hasta 75°C en ambiente húmedo y 90°C en ambiente seco, resistente a la humedad.

Una variante del THW-LS/THHW-LS es el conductor THW-LS/THHW-LS CE-RoSH, lo cual significa que, además de todas las ventajas del termoplástico, también cumple con la condición RoSH (Restricción de sustancias peligrosas). Esta propiedad significa que el material del aislamiento es libre de Plomo, Mercurio, Cadmio, Cromo, y es amigable con el medio ambiente.

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Conductores, semiconductores y aislantes

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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William Gilbert y la clasificación de los materiales

La Grecia clásica fue conquistada militarmente por los romanos en el año 146 a. C. Sin embargo, los romanos fueron conquistados culturalmente por los griegos. La mayor parte del conocimiento heredado de los griegos fue asimilado y conservado por los romanos. Entre estos conocimientos se encontraba el descubrimiento de Tales de Mileto sobre las propiedades del ámbar.

El imperio romano tuvo una existencia gloriosa durante cientos de años, hasta que diversos acontecimientos provocaron la caída del llamado Imperio Romano de Occidente en el año 476 d. C. Este suceso marcó el inicio de la llamada Edad Media, un período histórico en el que la ciencia se vio sumida en un profundo abandono, y que duró aproximadamente unos 1000 años.

No fue hasta el siglo XII cuando Europa comenzó a despertar gradualmente de su edad oscura. Empezaron a fundarse universidades e importantes textos griegos comenzaron a traducirse al latín. Con la invención de la imprenta, hacia 1440 aproximadamente, de la mano de Johannes Gutenberg, inicia un Renacimiento de la cultura clásica.

Ver también: 12 personajes de la historia que contribuyeron al desarrollo de la electricidad

En este contexto histórico, unos 2200 años después de los descubrimientos de Tales, la reina Isabel I de Inglaterra ordena estudiar los imanes para mejorar la exactitud de las brújulas usadas en la navegación. La orden recae en el médico y científico inglés William Gilbert.

Gilbert nació el 24 de mayo de 1544 en Colchester, Essex, Inglaterra. Estudió medicina en la Universidad de Cambridge, obteniendo su doctorado en 1539. Viajó por Europa durante algunos años y en 1573 se instala en Londres como médico en ejercicio. Al poco tiempo ingresa al Real Colegio de Médicos, y llega a ocupar la Presidencia de dicho órgano colegiado en el año 1600. En 1601 fue nombrado médico de la reina Isabel I.

Mientras estudiaba el magnetismo, también da un paso importante en la historia de la electricidad. Conocedor del descubrimiento de Tales de Mileto, Gilbert continuó experimentando con el frotamiento y comprobó que algunos materiales (como el cristal de roca, la resina, el azufre o el vidrio) se comportaban como el ámbar al ser frotado, mientras que otros (como los metales) no lo hacían. Bautizó la atracción resultante de la fricción como fuerza "eléctrica" en honor al nombre griego del ámbar: élektron.

El interés de Gilbert le llevó a construir un aparato, llamado “versorium” que permitía comparar los efectos de la fuerza “eléctrica” sobre distintas sustancias al ser frotadas, permitiendo así ampliar la relación de sustancias eléctricas incorporando a la lista el lacre, diamante, ópalo, zafiro, arsénico. El versorium puede considerarse el primer “medidor eléctrico” y supuso un gran paso en el  conocimiento que se tendría de la electricidad 400 años después..

Un dato curioso es que los  materiales "eléctricos", aquellos que se cargan fácilmente por medio de la fricción (como las resinas, el vidrio y la cerámica) son malos para conducir la corriente eléctrica, por eso los conocemos actualmente como aislantes. Por el contrario, los materiales "no eléctricos", que no logran cargarse por mucho que se les frote (como el caso de los metales) suelen permitir el paso de la corriente eléctrica y por eso se les llama ahora conductores.

De esa manera, William Gilbert nos heredó la primera clasificación de lo que actualmente conocemos como materiales conductores y aislantes, que a través de cuatro siglos se han desarrollado para poder utilizarlos ahora en las instalaciones eléctricas residenciales.

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