CONDUCTORES, SEMICONDUCTORES Y AISLANTES
Pues continuando la entrada anterior del blog, dijimos que la estructura de los átomos era fundamental para entender por que algunos materiales conducen la electricidad, otros lo hacen en ciertas circunstancias y otros directamente no conducen.
Teniendo en cuenta ciertas propiedades eléctricas, los cuerpos se pueden clasificar en conductores, aislantes y semiconductores.
A. Conductores
En los metales, los diferentes átomos están unidos por enlaces metálicos, por lo que dan una estructura geométrica muy rígida. Para este tipo de enlace no son necesarios todos los electrones del átomo, y algunos de ellos quedan poco sujetos al núcleo atómico. Estos electrones recorren el metal de manera libre y desordenada y se denominan electrones libres. (figura 1.17). Los electrones libres son la causa de que los metales sean buenos conductores de la electricidad y del calor.
Pues justamente los electrones libres se encuentran en un nivel del átomo llamado banda de conducción, que en el caso de los metales está muy cerca de la banda de valencia, por ende es muy "fácil" que los electrones pasen de la banda de valencia a la de conducción. Al decir fácil me refiero a que necesitaría muy poca energía para que suceda.
B. Semiconductores
Algunos elementos, como el silicio y el germanio, tienen cuatro electrones de valencia y para formar su estructura comparten estos electrones con electrones de átomos próximos (figura 1.18). Este tipo de enlace se denomina enlace covalente y proporciona fuerzas atractivas muy fuertes entre los diferentes átomos. Al aumentar la temperatura en estos materiales se rompen algunos de estos enlaces y quedan electrones libres; por lo tanto, se convierten en conductores en determinadas circunstancias. Su conductividad dependerá del número de electrones libres existentes.
Pues vemos que la banda de conducción, si bien no es tan cercana como en el caso de los metales, se encuentra relativamente cerca de la banda de valencia y por lo tanto se necesita muy poca energía para que el electrón se mueva hasta ella.
C. Aislantes o no conductores
Estas sustancias, a diferencia de los metales, no disponen de electrones libres porque necesitan todos sus electrones de valencia para realizar sus enlaces.
En determinadas circunstancias, alguno de estos enlaces moleculares se puede romper, de tal manera que quede algún electrón libre y haga que el material conduzca muy poco la electricidad.
Pues vemos en este caso que alcanzar la banda de conducción supone una cantidad de energía tan grande que resulta muy difícil que el electrón la alcance.
Fuentes: las webs antes linkeadas y Electricidad y El circuito Eléctrico / Edit. MacGrawHill
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