Você não precisa ser um engenheiro especialista para perceber que a maioria dos objetos metálicos são capazes de acumular calor rapidamente. Também sabemos que o metal está presente em muitas instalações elétricas e conduítes.
Você já se perguntou, porém, por que os metais são bons condutores de eletricidade? O segredo está na própria composição desses materiais, em seus átomos, que lhes confere certas propriedades que os tornam os melhores condutores de eletricidade. Neste artigo do umCOMO nos aprofundamos nesse conceito para que você tenha clareza sobre o que é condutividade elétrica e por que os metais são bons condutores de eletricidade.
O que é um material condutor de eletricidade
Um bom condutor de eletricidade é aquele que permite a passagem de energia através dele, ou seja, não se opõe à resistência ou o faz em menor grau que outros materiais. Essa facilidade de deixar fluir a eletricidade é característica de certos elementos, sólidos, líquidos e também gasosos, pois não é propriedade exclusiva dos metais. As soluções de grafite ou salina também são bons condutores que permitem que o fluxo elétrico percorra facilmente. Deixar a energia passar por um material, encontrando maior ou menor resistência à medida que avança, depende da estrutura atômica de cada um deles.
A menor unidade de qualquer tipo de matéria é o átomo (que dá forma às diferentes moléculas). Os átomos são elementos neutros, que possuem partículas positivas (prótons) dentro deles cercados por partículas carregadas negativamente (elétrons).
Os átomos que compõem a matéria permanecem estáveis, mas em contato com a eletricidade, em alguns casos, esse equilíbrio pode ser alterado e fazer com que os elétrons sejam liberados, separem do núcleo do átomo e fluam, movendo-se e criando ligações que lhes permitem mover de um extremo ao outro de um determinado material. Dependendo da estrutura atômica de cada material, esse processo pode ocorrer em maior ou menor grau, determinando seu grau de condutividade juntamente com outras propriedades, como sua maleabilidade.
A condutividade elétrica dos metais
A condutividade é, portanto, a capacidade dos diferentes elementos ou materiais do solo, bem como dos meios ou espaços, de permitir a circulação de energia elétrica através deles. Este conceito, basicamente explicado, refere-se à facilidade que um elemento tem de passar energia elétrica, permitindo que ela seja transferida de um ponto para outro.
No caso dos metais, essa capacidade de transmissão é muito alta. Seus átomos contêm no mínimo dois ou três elétrons externos (de valência) que são liberados rapidamente ao contato com uma fonte de energia, configurando ligações e campos eletromagnéticos. Eles permitem que essa etapa seja alcançada, além de manter o material estável, sem se deformar em grande medida ou que, por exemplo, possa se queimar pela ação da eletricidade. Em outros materiais com baixa condutividade, como a madeira, eles não estão presentes porque a presença de elétrons 'livres' é mínima.
Neste outro post você pode aprender um breve experimento de Como realizar o procedimento de condutividade.
Os melhores condutores metálicos de eletricidade
A estrutura atômica dos metais e também de algumas ligas metálicas torna esses materiais os melhores condutores de eletricidade, mas nem todos são iguais, pois, nesse grupo, existem alguns com maior ou menor capacidade de condução.
- O cobre é sem dúvida um dos metais que melhor permite a passagem de eletricidade e, de fato, é um dos materiais que não falta em nenhuma instalação elétrica ou em redes de alta tensão, tendo em conta a sua elevada condutividade, devemos acrescentar sua resistência à corrosão e ao desgaste.
- O aço, isolado ou recoberto de cobre, e o alumínio são outros materiais mais utilizados em condutores elétricos devido às suas excelentes propriedades.
- Alguns metais preciosos também se destacam por sua condutividade. É o caso do ouro e da prata, este último considerado o metal com maior capacidade de conduzir eletricidade. Devido ao seu alto preço, ambos os metais são usados de forma limitada como transmissores de eletricidade, mas podem estar presentes em pequenas peças de conexão, por exemplo, em baterias ou microchips.
- Bronze, níquel, ferro ou ligas como o latão também se destacam entre os metais bons condutores de eletricidade com múltiplas aplicações, principalmente na indústria atual.
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