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Condutores e isolantes A estrutura atômica dos materiais determina se eles serão condutores ou isolantes elétricos. A diferença está na chamada camada de valência Os condutores possuem facilidade para transportar cargas elétricas, e os isolantes oferecem dificuldade para o transporte das cargas Cotidianamente estamos em contato com elementos que são condutores elétricos e outros que são isolantes elétricos. O que diferencia esses elementos, permitindo que uns possuam maior facilidade de conduzir eletricidade do que outros, é a estrutura atômica de cada substância. Os corpos considerados condutores elétricos possuem excesso de elétrons em sua camada de valência, que é a última camada a receber elétrons em um átomo. Os elétrons presentes na camada de valência são denominados de elétrons livres, e a força de atração entre eles e o núcleo atômico é pequena, logo, eles possuem facilidade de se movimentar pelo material, tornando a substância em questão um bom condutor de eletricidade. De modo geral, os metais são excelentes condutores elétricos. Isolantes Eles são também chamados de dielétricos. Os elétrons que formam esses materiais não têm facilidade de movimentação, tendo em vista a forte ligação entre eles e o núcleo atômico. Isopor, borracha, madeira seca, vidro, entre outros, são exemplos de materiais isolantes elétricos. Semicondutores Os materiais denominados de semicondutores possuem propriedades elétricas intermediárias entre condutores e isolantes. As condições físicas às quais o material é submetido determinam se ele se comportará como condutor ou como um isolante. Esses materiais são largamente utilizados pela indústria de eletrônicos para a composição de circuitos. O silício e o germânio são exemplos de materiais com essa característica. Microcircuito que possui silício em sua composição Supercondutores: Os supercondutores são materiais que oferecem baixíssimas resistências à passagem de corrente elétrica (clique aqui para conhecer mais sobre supercondutividade). Rigidez dielétrica: Todos os materiais isolantes elétricos apresentam um máximo de valor de campo elétrico que podem suportar. Se esse valor máximo for ultrapassado, o material, mesmo sendo isolante, passará a se comportar como condutor. Quando isso ocorre, dizemos que a rigidez dielétrica do material foi rompida. Tomando o papel como exemplo, para romper a sua rigidez dielétrica, são necessários 16 kV/mm, ou seja, para que a rigidez do papel seja rompida, são necessários 16000 volts para cada milímetro de substância Corrente elétrica: é o movimento ordenado entre as cargas elétricas presentes em um condutor metálico. Essa organização de movimento acontece quando se cria um campo elétrico dentro desse condutor, fazendo com que seus elétrons livres desenvolvam um movimento ordenado. Nos condutores metálicos, existe, movimentando-se desordenadamente uma verdadeira nuvem de elétrons, os elétrons livres. Em certas condições, esses elétrons podem ser colocados em movimento ordenado, constituindo então uma corrente elétrica. Nos fluidos temos uma grande quantidade de íons, que também se movimentam desordenadamente, submetendo o fluido a um campo elétrico, também temos o movimento ordenado, então teremos a corrente elétrica. Tipos de Corrente Elétrica Corrente Contínua Uma corrente elétrica é dita contínua (CC) quando mantém intensidade e sentido constantes, no decorrer do tempo, é criada por pilhas ou baterias. Corrente alternada Diz-se alternante ou alternada (CA) a corrente cuja intensidade e sentido variam periodicamente, é a corrente das redes de distribuição de energia elétrica das cidades. Os materiais condutores de energia que são os metais cobrem e alumínio, próximo a um fio desencapado, poderão significar risco de choque elétrico a quem manipulá-los sem a utilização de equipamentos de segurança. O chuveiro é composto resistores, que é um fio espiralado feito de metais que possibilitam um aquecimento rápido e prático. Os resistores são feitos de material condutor. Estes materiais, quando percorridos por uma corrente elétrica, se aquecem, provocando um fenômeno denominado de efeito joule. Isolantes elétricos não podem ser metálicos. Materiais metálicos possuem elétrons livres na camada de valência. Esses matérias normalmente são condutores elétricos. ATIVIDADES 1. Condutores são materiais que possibilitam a movimentação de cargas elétricas em seu interior com grande facilidade. Esses materiais possuem uma grande quantidade de elétrons livres, que podem ser conduzidos quando neles aplicamos uma diferença de potencial. Os materiais isolantes são aqueles que oferecem grande oposição à passagem de cargas elétricas. Nesses materiais, os elétrons encontram-se, de modo geral, fortemente ligados aos núcleos atômicos e, por isso, não são facilmente conduzidos. Identifique os materiais a seguir, como condutores ou isolantes de eletricidade. a) Ferro. ______________________________ b) Tungstênio. __________________________ c) Isopor. ______________________________ d) Papel. ______________________________ e) Vidro______________________________ f) Tecido de algodão. ___________________ 2. Observe a imagem a seguir: A corrente elétrica em um condutor metálico. a) Nos condutores metálicos, não existe, movimentando-se desordenadamente uma verdadeira nuvem de elétrons livres. b) Nos condutores metálicos, existe, movimentando-se desordenadamente uma verdadeira nuvem de elétrons livres. 3. A definição: corrente elétrica é a) o movimento ordenado dos portadores de cargas elétricas, ou seja, um fluxo de cargas elétricas. b) o movimento ordenado entre as cargas elétricas presentes em um condutor não metálico 4. Tem-se um fio elétrico desencapado próximo aos seguintes materiais: I. Madeira seca. II. Vidro. III. Cobre. IV. Alumínio. Se o fio estiver em contato com esses materiais, quais deles conduzirá energia elétrica com facilidade, provocando choque elétrico a quem manipulá-los sem segurança? A) O vidro e o cobre. B) O cobre e o alumínio. C) A madeira seca e o vidro. D) A madeira seca e o alumínio 5. A lâmpada é uma fonte de energia luminosa inventada pelo homem, seu uso é muito comum. Contudo, antes da criação desse dispositivo elétrico, o homem se utilizava de outros meios para obter a iluminação que precisava como, por exemplo, a queima de lenha, a vela e a lamparina, por exemplo. Uma lâmpada ligada a uma fonte de energia, conforme a imagem Nesse circuito, são classificados como gerador e o resistor, respectivamente A) .a pilha e a lâmpada. B) a lâmpada e a pilha. C) somente a lâmpada. D) somente a pilha. Fonte <http://happytronica.com.br/fundamentoseletronica/corrente-eletrica image3.png image4.png image5.png image6.png image1.jpeg image2.jpeg