¿Por qué los aislantes no conducen electricidad?

El comportamiento de los aislantes se debe a la barrera de potencial que se establece entre las bandas de valencia y conducción, que dificulta la existencia de electrones libres capaces de conducir la electricidad a través del material (para más detalles ver semiconductor).

Los materiales aislantes de la electricidad son aquellos que tienen una gran resistencia al paso de la corriente eléctrica. Su finalidad es funcionar como mediadores entre los conductores eléctricos para evitar cortocircuitos, y, en ciertas ocasiones, resguardar a una persona de sufrir una descarga.

-Aislantes. - los electrones no pueden circular libremente por ellos por lo que impiden el paso de la corriente eléctrica. Son buenos aislantes la madera, el vidrio, el plástico, el aire, el aceite, etc.

Los materiales aislantes pueden ser: goma, madera, plástico y cerámica; y los semiconductores: silicio, germanio o azufre.

En un conductor, puede fluir la corriente eléctrica libremente, en un aislante no puede. Los metales tales como el cobre son conductores típicos, mientras que la mayoría de los sólidos no metálicos, se dice que son buenos aislantes, presentando una extremadamente alta resistencia al flujo de las cargas a través suyo.

El fenómeno de los materiales aislantes consiste en que sus átomos tienen unos electrones en sus últimas capas muy fuertemente ligados al núcleo y para arrancarlos y ponerlos en circulación es necesario aplicar mucha energía (someter el aislante a una muy alta tensión).

La principal diferencia entre un conductor y un aislante es su capacidad para conducir electricidad. Los conductores permiten que la corriente eléctrica fluya a través de ellos con facilidad, mientras que los aislantes la bloquean.

Conductores y aislantes

Los materiales conductores permiten que la electricidad se mueva por su interior. Los metales son buenos conductores y, por eso, los cables de la luz son de cobre. Los aislantes no permiten que la electricidad se mueva por su interior. La madera, el papel y el plástico son aislantes.

Los mejores materiales conductores son metales, como el cobre, el oro, el hierro, la plata y el aluminio, y sus aleaciones, aunque existen otros materiales no metálicos que también poseen la propiedad de conducir la electricidad, como el grafito o las disoluciones y soluciones salinas (por ejemplo, el agua del mar).

El cuerpo humano, si no está aislado, es conductor debido a los líquidos que contiene (sangre, linfa, etc.) Que el cuerpo humano forme parte del circuito. Que exista entre los puntos de "entrada" y "salida" del cuerpo humano una diferencia de potencial mayor que cero.

Lanas minerales. Es el material aislante más empleado. Son productos aislantes constituidos por un entrelazado de filamentos de materiales pétreos que forman un fieltro que mantiene entre ellos aire en estado inmóvil.

Los árboles son estructuras puntiagudas, y como en todas las estructuras puntiagudas en la punta se acumulan las cargas estáticas. Entonces tienes una nube con una ENORME carga negativa, y en el suelo una carga positiva uniforme más una concentración de cargas positivas en un árbol.

Los aislantes son materiales donde los electrones no pueden circular libremente, como por ejemplo la cerámica, el vidrio, plásticos en general, el papel, la madera, etc. Estos materiales no conducen la corriente eléctrica. Materiales aislantes.

Como se ha mencionado, los electrones de conducción en el conductor pueden moverse con casi total libertad. Como resultado, cuando un aislante cargado (como una varilla de vidrio cargada positivamente) se acerca al conductor, la carga (total) del aislante ejerce una fuerza eléctrica sobre los electrones de conducción.

La razón de ello es que el grafito presenta enlaces del tipo pi, donde los electrones son móviles y permiten el pasaje de corriente eléctrica dentro de una misma capa. Tanto el grafito como el diamante presentan conexiones covalentes (G4).

- Monedas. Son conductoras, el material del que están hechas las monedas, es metálico, permite la propagación del calor.

Los conductores tienen 1 electrón de valencia, los semiconductores 4 y los aislantes 8 electrones de valencia.

La carga se genera frotando una superficie aislante por ejemplo, de Teflon que se comporta muy bien ya que es un excelente aislante y es fácil de limpiar y mantener. El signo de la carga depende de la naturaleza de la superficie aislante y del material utilizado para frotarla.

El corcho es un material que reúne unas condiciones aislantes extraordinarias por su composición a base de células poliédricas muy unidas entre sí que se encuentran con un interior hueco y son muy impermeables. Las propiedades del corcho lo hacen un material idóneo para el aislamiento térmico de viviendas.

El vidrio, un gran aislante eléctrico

El vidrio es un gran aislante eléctrico por la cantidad tan baja de electrones desapareados no utilizados. Los átomos del vidrio están conectados por conexiones electrónicas muy poderosas.

Los ejemplos de aislantes eléctricos comunes incluyen plástico, madera, vidrio, cerámica y caucho. La capacidad de un material para conducir o aislar la electricidad se debe a la estructura de sus átomos y la cantidad de electrones en su capa externa.

Pérdida o ganancia de electrones

En algunas situaciones los átomos pueden perder o ganar electrones y quedar cargados eléctricamente. Estos átomos se llaman iones. Cuando un átomo pierde uno o diversos electrones queda cargado positivamente y recibe el nombre de catión.

Los materiales que mejor cumplen la propiedad conductividad son los metales, como:

- El voltaje del cuerpo debe ser < 100 volts (promedio de los 5 picos más altos).

En la Instrucción MIE BT 001 artículo 58 del Reglamento Electrotécnico de Baja Tensión (REBT) se considera que la resistencia del cuerpo entre mano y pie es de 2.500 ohm. En sí misma no es peligrosa pero, si la resistencia es baja, ocasiona el paso una intensidad elevada y, por tanto, muy peligrosa.

El cerebro humano, al igual que el cuerpo entero, puede producir electricidad a través de reacciones químicas en sus células. El cuerpo humano es un sistema eléctrico altamente complejo en el cual la función del cerebro sería la de control e interruptor.

Repasando esta lista, podríamos decir que el mejor aislante térmico es la espuma de poliuretano o el Poliestireno extruido (XPS), ya que tienen la conductividad térmica más baja.