Eletrização: Condutores e Isolantes


O estudo dos condutores e isolantes elétricos é complexo e envolve centenas de cálculos, inclusive muitos deles no ramo da química, já que a condutividade elétrica depende das relações dos elétrons, prótons e nêutrons presentes nos átomos dos mais diversos elementos químicos. Basicamente, existem elementos e materiais que conduzem a eletricidade mais facilmente, como o ferro, por exemplo, e outros que não a conduzem com esta facilidade, ou seja, são isolantes elétricos, como a borracha.

Mas saber e entender qual é o motivo pelo qual tais materiais realmente conduzem ou não a energia elétrica é algo que exige todos os cálculos possíveis, além de uma boa dose de conhecimento teórico para formular os conceitos sobre a condutividade elétrica.

Eletrização

De modo simplificado, para que um elemento ou material seja um bom condutor elétrico ele precisa ter elétrons livres. A existência de elétrons livres nos átomos deste material está condicionada ao fato de que, quanto mais longe do núcleo do átomo for a órbita destes elétrons, mais facilidade eles terão de se movimentar e se desprender dos outros elétrons e, até mesmo, do núcleo. Esta facilidade de movimentação dos elétrons é a pré-condição para que a energia elétrica seja conduzida pelo material.

No entanto, existem outras condições para a condução ou não da energia elétrica por um material. Essas outras condições estão relacionadas à quantidade de elétrons nas camadas mais distantes do núcleo do átomo, entre outros fatores. Veja.

Resistência: cada material possui uma resistência a passagem de uma corrente elétrica por sua estrutura. A resistência elétrica nada mais é do que a capacidade que o material ou elemento tem de resistir a essa passagem de corrente elétrica, e existe uma fórmula que comprova este conceito: R = V/I. “V” é a tensão da corrente elétrica; “I” é o módulo da corrente fluindo e “R” a resistência medida em Ohms.

Resistividade: a resistividade elétrica é uma consequência da resistência que um material possui para conduzir eletricidade. A partir de sua resistência, é determinada a resistividade, que é determinada por um valor a partir da seguinte fórmula: ρ = R*A/I. Neste caso “R” é a resistência, “A” é a área da seção transversal e “I” é o tamanho do condutor por onde a corrente irá passar. A resistividade é representada pela letra grega “ρ”.

Condutividade: por fim, para realmente dizer se um material é ou não condutor ou isolante elétrico, é necessário fazer um último cálculo baseado na resistividade. A condutividade é exatamente o inverso da resistividade, ou seja, a capacidade de um corpo conduzir eletricidade é definida por um baixo valor de resistividade e isso pode ser demonstrado pela seguinte equação: σ = 1/ρ.

Aplicação dos isolantes e condutores elétricos

Muito se fala no dia a dia das pessoas a respeito dos condutores e isolantes elétricos. É fato que é preciso saber quais são os melhores condutores e os melhores isolantes em muitas áreas da indústria, do comércio e da construção civil principalmente. Na eletrônica, é preciso entender a condutividade dos materiais que compõem certos aparelhos para que os componentes sejam feitos de materiais corretos para sua função.

O cobre é um ótimo condutor de eletricidade, e é por isso que ele é utilizado como condutor da rede elétrica pública e em diversos aparelhos eletroeletrônicos. Já a borracha e o plástico geralmente estão atrelados ao isolamento elétrico de materiais e ferramentas, principalmente porque tais ferramentas são feitas de ferro e outros metais. Logo, para que não haja risco de choques elétricos e acidentes, é preciso haver uma base feita de borracha ou plástico para proteger o usuário destas ferramentas.

Os isolantes elétricos e os raios

É comum haver descargas elétricas provenientes da atmosfera, principalmente em dias com tempestades e chuvas fortes. As descargas elétricas ocorrem por força na natureza e não é possível prever com antecedência quando e onde tais descargas elétricas irão atingir a superfície da terra. É fato que há alguns materiais que “puxam” a descarga elétrica para si. Geralmente, são os materiais condutores que acabam por atrair o raio para si, já que possuem grande resistência elétrica, mas pouca resistividade.

Por isso, é importante que as pessoas mantenham-se longe de materiais ou elementos que possuam boa condutividade elétrica. A água é um dos principais condutores de energia elétrica conhecidos. Ao iniciar uma tempestade, é preciso parar de manusear a água o mais rápido possível, pois, além de atrair a descarga elétrica para si, a tensão é otimizada e aumentada, podendo ocasionar acidentes fatais para quem está submerso ou parcialmente submerso na água.

Existem tabelas com a taxa de condutividade de todos os elementos e materiais possíveis para que você possa saber quais são os principais condutores e os principais isolantes elétricos. É importante ter consciência de que a eletricidade é algo que facilita a vida das pessoas, mas, se manuseada de forma errada, pode provocar acidentes graves. Seja consciente.