Em física , um condutor é um material que permite trocas de energia entre dois sistemas, ao contrário de um isolante . Distinguem-se os condutores elétricos , os condutores térmicos e os condutores ópticos .
Na eletricidade , um condutor é um material que contém portadores de carga elétrica que podem se mover facilmente.
Quando este condutor não está sujeito a nenhum campo elétrico ou, mais geralmente, na situação descrita pela teoria da eletrostática , os portadores de carga são animados por um movimento aleatório , o que significa que não há movimento global do elétron; portanto, não há corrente elétrica , dizemos que o condutor está em equilíbrio eletrostático .
Quando um campo elétrico é aplicado a ele, o movimento dos portadores de carga torna-se geralmente ordenado, de modo que uma corrente elétrica é observada .
Por extensão, um condutor é um componente elétrico ou eletrônico de baixa resistência , usado para transportar corrente de um ponto a outro.
Também falamos de condutor para designar os seguintes objetos: fio elétrico , cabo , trilha , barra , tira , cabo , etc. .
MateriaisDentre os materiais condutores, podem ser citados metais , eletrólitos (ou soluções iônicas ) e plasmas . Alguns sólidos não metálicos, como grafite , também são condutores. Contudo:
Um condutor térmico é um material com alta condutividade térmica . Pode ser usado para:
Os melhores condutores térmicos são metais e certos fluidos .
Um bom condutor elétrico geralmente é também um bom condutor térmico (no caso de metais), e um bom isolante elétrico também costuma ser um bom isolante térmico.
Isso decorre do fato de que os dois fenômenos envolvem os fônons , os "pacotes de ondas" de vibração do material. Para simplificar, digamos que os átomos do material vibrem entre si e que essas vibrações se concentrem em pacotes, como pedaços que se movem.
O fenômeno da resistência elétrica se deve à frenagem dos elétrons pelos fônons. O fenômeno da condução térmica consiste na criação de fônons e seu deslocamento, uma vez que a temperatura de um sólido representa sua energia vibracional .
Portanto, faz sentido que os dois estejam ligados.
Porém, observamos que o diamante , que é um isolante elétrico, também é um bom condutor térmico. Isso é explicado pelo fato de que a condutividade térmica é ditada por uma série de interações entre, por um lado, as interações elétron-fônon no caso de condutores elétricos, mas também as interações fônon-fônon. O diamante conduz bem o calor porque seus elementos constituintes (carbono) são átomos muito leves e, por meio de suas fortes interações, transmitem bem as vibrações por toda a rede.
Uma fibra óptica é um fio de vidro ou plástico que tem a propriedade de ser um bom condutor de luz e que é utilizado na transmissão de dados a longas distâncias.