El átomo y los materiales: por qué el cobre conduce y el plástico no

De qué está hecha la electricidad

Toda la electrónica nace de algo diminuto: el átomo. Entenderlo te da la intuición para comprender por qué un componente conduce, aísla o protege. Eso es lo que después te explica, sin adivinar, por qué un componente conduce, aísla o protege.

Dicho fácil

Piensa en el parque del pueblo. En la mitad, quietos, están los protones y los neutrones. Alrededor, dando vueltas sin parar, va la gente: esos son los electrones. Cuando uno se sale de la vuelta y coge calle, y detrás se van otros y otros en fila, eso es la corriente; el cable es apenas la calle por donde pasan.

Las partículas del átomo

El átomo: protones (+) y neutrones (0) en el núcleo, electrones (–) girando alrededor.

• Protón: carga positiva (+), vive en el núcleo.
• Electrón: carga negativa (–), gira alrededor del núcleo. Los electrones libres son los que forman la corriente.
• Neutrón: carga neutra (0), aporta masa y estabilidad al núcleo.

Conductores, aislantes y semiconductores

Dicho fácil

Mira un palo de mango: los de la punta de la rama se caen con cualquier ventarrón, y los que están pegados al tronco ahí se quedan. Los electrones de la última capa son los de la punta, y «última capa» no quiere decir más que eso: la de más afuera. En el cobre están tan sueltos que con un empujoncito de voltaje ya van andando: por eso la corriente pasa fácil. En el plástico están todos pegados al tronco, y por eso no pasa nada.

Según cómo estén sus electrones, un material se comporta de tres formas, y esto es la base para entender cada componente:

• Conductor: tiene pocos electrones en su última capa y muy sueltos, así que la corriente pasa con facilidad. El más usado es el cobre.
• Aislante: sus electrones están muy pegados al núcleo; no dejan pasar la corriente (el plástico, por ejemplo).
• Semiconductor: se comporta como aislante hasta que se cumple una condición —voltaje, temperatura, presión o humedad— y ahí se vuelve conductor.

El semiconductor es como la puerta de un conjunto residencial: por defecto está cerrada y no pasa nadie, pero cuando alguien marca la clave correcta, se abre. Esa es la gracia del semiconductor: obedece. De aquí salen los diodos, transistores y termistores del celular.

La práctica

Ten en la mesa un pedazo de cable de cobre pelado y uno de plástico. Pon el multímetro en ohmios y toca con las puntas el cobre pelado y después el plástico. Mira cuál deja pasar y cuál no.

Para llevarse a la mesa

Según cómo estén sus electrones, un material se comporta de tres formas, y esto es la base para entender cada componente. El que se comporta como aislante hasta que se cumple una condición —voltaje, temperatura, presión o humedad— es el semiconductor: de aquí salen los diodos, transistores y termistores del celular.