Estudante

CAPÍTULO 1

GRANDEZAS ELÉTRICAS BÁSICAS

1.1 CONDUTORES E ISOLANTES
A estrutura íntima dos materiais é um ramo da Física que ainda não está completamente estudado. No entanto, grande parte dos fenômenos elétricos e eletromagnéticos pode ser explicada usando-se um modelo bastante simples, conhecido como o átomo de Rutherford.
O
modelo de Rutherford, também chamado planetário é visto na Figura
1.1; propõe que qualquer átomo possui um núcleo – composto por cargas positivas
(prótons) e neutras (nêutrons)
– em torno do qual circulam cargas negativas (elétrons) em órbitas bem definidas.
Para o estudo de
Eletricidade importam apenas os elétrons que ocupam a camada mais distante do núcleo. São as propriedades desses elétrons que ditarão as características elétricas do material. Assim, se os elétrons
Figura 1.1 - Átomo de Rutherford. da camada mais externa estiverem frouxamente ligados ao núcleo, eles poderão “fugir” do átomo, tornando-se elétrons livres, capazes de movimentarem-se aleatoriamente através do material. Na maior parte dos casos práticos, são esses elétrons livres que participam dos processos elétricos como portadores de corrente. Materiais condutores são aqueles que possuem grande quantidade de elétrons-livres: mesmo pequenas quantidades de energia, como a da temperatura ambiente, são suficientes para desalojá-los de seus átomos. Materiais desta categoria, que inclui a maioria dos metais, são adequados para a confecção de fios, fusíveis, contatos, etc.
Nos materiais isolantes, os elétrons mais externos estão fortemente ligados ao núcleo, de forma que só podem ser libertados pela aplicação de grandes quantidades de energia, tornando-os adequados para a confecção de dispositivos de isolação (dielétricos).
Borrachas, cerâmicas e poliestireno são alguns desses materiais.
No linguajar dos eletricistas, o termo condutor costuma ser aplicado aos fios e cabos, elementos usados na transmissão e distribuição de energia