Condutores e Isolantes

Então na aula de hoje nós vamos aprender  um pouco sobre Condutores e Isolantes Os isolante são também conhecido como Dielétricos Materiais isolantes também são  chamados de materiais de dielétricos. Nas aulas anteriores, nas primeiras  aulas, nós aprendemos o que era o átomo. Juntando vários átomos, nós  íamos compondo a matéria, aquilo que a gente consegue ver, a matéria.

Um desses átomos, por exemplo, átomo de alumínio, quando juntamos bilhões deles, eu consigo  montar o que seria uma barra de alumínio. Porém, se pegarmos um átomo isolado  de alumínio, eu tenho neste átomo, os prótons e os nêutrons no núcleo  e eu tenho os elétrons em volta. Algum átomo, que é o caso do  Alumínio, possuem elétrons que ficam um pouco distante do núcleo.

Da  maneira como eles estão ali distribuídos, esses elétrons acabam ficando  com uma ligação fraca com núcleo Por causa da ligação fraca, eles podem sair. A gente até comentou isso na última aula, na hora que a gente atrita materiais e uns  perdem elétrons outros ganham elétrons. São elétrons que estão  fracamente ligados ao núcleo.

Quando eu tenho elétrons que estão  fracamente ligados ao núcleo, Olhando para o desenho: Aqui são os meus  núcleos, vários núcleos de alumínio. Esses núcleos de alumínio têm  os seus elétrons em volta. Só que no caso do Alumínio, os elétrons  que estão fracamente ligados, eles acabam trocando de posição, indo para o  outro átomo ao lado, um outro elétron vai para o outro átomo, outro elétron vem para cá,  esse outro elétron que tá aqui, vem para cá.

Ou seja, os elétrons ganharam uma  certa liberdade para se moverem. Quando o átomo está sozinho,  eles ficam presos no material. Mas quando os átomos estão do lado de outros  átomos, os elétrons mais distantes do núcleo acabam se movimentando de um átomo para outro.

Os elétrons internos, aqueles que estão  bem perto do núcleo permanecem presos, mas aqueles que estão lá na borda, que a  gente aprende na Química que pertencem a camada de valência do átomo,  eles acabam se movimentando. Esse movimento, nós falamos que esses  elétrons eles têm liberdade e nós chamamos esses elétrons de Elétrons Livres Quando o  material é composto por átomos desse tipo, como o alumínio e o cobre, nós falamos que  eles têm uma facilidade de conduzir elétrons. Porque?

Se eu pego o material de cobre, algo como um fio de cobre, ele já tem aqui um monte de elétrons. Obviamente esses  elétrons não vão para lugar algum. Mas quando eu coloco uma passagem,  por exemplo: Uma conexão com a terra.

Aqui tá com um monte de elétrons  se movimentando eles estão livres, mas eles não vão embora, porque  mesmo tendo essa liberdade, sempre que um sai de um átomo, um  outro elétron volta pra ocupar o lugar. Eles se movimentam, mas eles não  vão embora. Ficam no material.

Nós falamos que eles têm liberdade  para se moverem dentro do material. Mas se eu adicionar mais um elétron, esse  material vai tá com elétron sobrando e como eles têm liberdade se moverem, algum elétron  do material vai sair. Então eu vou e coloco mais um elétron.

Então algum outro do  outro lado, vai sair e ir para terra. O que está acontecendo aqui, é que esse material  está conduzindo eletricidade. Sempre que eu coloco um elétron de um lado, sai elétron  do outro lado.

Então eu vou colocando um monte de elétrons de um lado e um monte  de elétrons vão saindo do outro lado. Porque ele tem essa facilidade para  conduzir os elétrons. Os elétrons se movimentam dentro desse material.

Quando o material é desse tipo, nós  dizemos que eles são Condutores. Uma característica muito importante de materiais Condutores está relacionado a como os  elétrons ficam dentro desse material. Se eu tenho uma esfera feita de metal  e eu cortar a esfera ela não é oca.

Ela é toda de metal, por dentro e por  fora. Pode ser uma esfera de alumínio. O alumínio tem vários átomos.

Vou colocar  no desenho como se fosse vários núcleos de alumínio, onde cada núcleo tem seus elétrons. Porém, esses elétrons da borda, que são os  elétrons que possuem essa movimentação facilitada, os que estão mais distante possível do núcleo do  seu próprio átomo, eles acabam ganhando liberdade. Então por exemplo: Um único núcleo, ele tem  vários elétrons.

Porém, um desses elétrons, um ou dois dependendo do  átomo, eles têm liberdade. Esses que possuem liberdade, eles  não ficam no meio da esfera. Os que tem liberdade vão para a borda da  esfera.

Eles ficam tudo na borda. Por quê que isso acontece? Porque, como a gente aprendeu nas primeiras aulas, se eu tenho um próton e um elétron  próximos, a tendência é que eles se atraiam.

Mas quando eu tenho um elétron e um outro  elétron, a tendência é que eles se afastem. Cargas iguais se afastam. Como eles  tentam ficar o mais afastado possível, um elétron do outro elétron que está livre,  eles vão para a borda do nosso metal.

Eles não ficam aglomeradas aqui no centro  e vão tudo para borda do nosso metal. Isso vai ser importante quando a gente for estudar  na próxima aula sobre INDUÇÃO. Mas não esqueça, os elétrons livres de um condutor, onde  os condutores a gente vai chamar de METAL.

Todo metal é condutor, os elétrons  livres de um metal ficam na borda. Todos os elétrons? NÃO!

Lembre-se que um átomo tem vários elétrons.  Somente alguns, que tem liberdade que se mover para lá e para cá, que ficam na borda não é cediço  um elétron elétrons livres eles ficam na borda do nosso material agora também em conta em indo na  contramão dos condutores nós temos hoje isolante O que são materiais isolantes dos materiais que tem  uma dificuldade enorme de conduzir eletricidade e aí o que acontece é que deus aquela mesma ideia  onde eu tenho um núcleo certo que eu tenho os elétrons Às vezes a distribuição dos elétrons  como eles estão colocados que cada a tão todos eles têm um núcleo com prótons e em outros então  os elétrons e voltas mas os elétrons ele não ficam ele não fica na mesma posição em cada átomo isso  vai tem a ver com orbital que entra lá dentro da parte da química a única coisa que a gente tem que  ter ideia é que no caso de alguns materiais que nós chamamos de dia elétrico ou isolantes esses  elétrons eles estão bem firme aqui ó tem preso ao e ele se movimenta então nunca mais eles não  são a gente não consegue tirar um elétron daqui tão facilmente Então o que acontece é que os  materiais feitos por esse tipo de átomo onde até aqui os núcleos dos átomos Ok cada.