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Condutores e isolantes elétricos

Neste artigo vamos caracterizar materiais isolantes e condutores elétricos, ressaltando a presença de ambos em nossa vida cotidiana.

Introdução

Você já reparou que as tomadas e os fios elétricos são todos envoltos em plástico? Sabe por que isso é feito?
As ferramentas elétricas, a saber, alicates, chaves de fenda etc., também possuem material plástico nos locais de apoio (figura 1).
Figura 1: Ferramentas elétricas. Crédito: Julo, domínio público. Disponível em: https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Wkretaki_rozne.jpg. Acesso em: 05/11/2018.
Trata-se de uma proteção contra choques elétricos. O plástico é um isolante elétrico, ou seja, ele impede que o usuário leve choques elétricos.
Você já levou algum choque elétrico?
Eu levei duas vezes e a sensação não é nada boa.
Na primeira vez eu não estava conseguindo desligar o ventilador da tomada e, como estava ficando escuro, queria ligar o abajur. Como a tomada estava presa decidi usar uma alavanca (e, sério, achei que estava sendo muito inteligente por isso).
O problema é que a única coisa que podia servir como alavanca era uma faca toda de metal que eu estava usando para passar manteiga no pão. Nem pensei na hora, peguei a faca e a enfiei atrás da tomada (não faça isso em hipótese alguma!).
O que aconteceu? Fui jogada para trás, fez um barulhão, caiu o disjuntor da casa, ficou tudo escuro e meus pais vieram correndo para ver o que tinha acontecido.
Vamos ver agora o que são materiais isolantes e condutores elétricos.

Isolantes e condutores elétricos

Alguns materiais, como os metais e a água salgada, permitem que a carga passe por eles muito facilmente. Esses materiais são denominados condutores de eletricidade.
Isso acontece porque alguns elétrons que compõem os metais estão livres no material, podendo se mover livremente. Já na água salgada, o sal (NaCl) está decomposto em seus componentes positivo (Na+) e negativo (Cl–), que também podem se mover livremente.
Exemplos de metais bons condutores elétricos são cobre (usado normalmente na fiação elétrica pública), alumínio, ouro e prata.
Esses elétrons e ânions que podem se mover livremente são as cargas dos condutores elétricos. Quando você liga seu celular, ou qualquer aparelho elétrico, na tomada os elétrons que estão no fio se movimentam para seu celular e se acumulam como carga na bateria.
Outras substâncias, como o plástico e o vidro, por exemplo, possuem seus elétrons presos em suas estruturas. Isso impede que eles se movimentem pelo material, caracterizando o que chamamos de isolantes elétricos.
Como exemplos de isolantes elétricos temos cerâmica, vidro, borracha natural e sintética, plásticos em geral, óleo etc.

Aplicações de isolantes e condutores elétricos

Os condutores elétricos são utilizados em todos os locais e equipamentos que utilizam a energia elétrica, todos! Normalmente são usados fios metálicos com maior ou menor diâmetro dependendo da corrente que o atravessará.
Figura 2: Fios elétricos. Crédito: Timwether, CC-BY-SA-4.0. Disponível em: https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Lead_cased_electrical_wire_from_a_circa_1912_house_on_Southern_England.jpg. Acesso em: 05/11/2018.
Os isolantes elétricos são utilizados principalmente para impedir curtos-circuitos entre materiais eletricamente carregados e choques em usuários, ou seja, eles são usados para impedir que a corrente elétrica passe de um elemento para outro – fios, corpos e/ou componentes elétricos.
Os curtos-circuitos podem provocar incêndios. Já os choques elétricos podem causar queimaduras, ferimentos e até mesmo a morte de qualquer ser vivo, humanos ou não.
A melhor forma de proteger construções e indivíduos desses perigos é o isolamento elétrico, visto que a energia elétrica é atualmente uma necessidade.
Nas construções são usados o PVC, vidro, amianto, laminado rígido, verniz, resina, teflon e borracha. Já nas torres de transmissão de energia elétrica são usados principalmente isolantes cerâmicos.
Figura 3: Isolantes cerâmicos de torres de transmissão. Crédito: Игоревич, domínio público. Disponível em: https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Isolators.JPG. Acesso em: 05/11/2018.

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