MATERIAL DE APOYO No 2

Conductor eléctrico

Un conductor eléctrico es un material que ofrece poca resistencia al movimiento de carga eléctrica.

Descripción

Son materiales cuya resistencia al paso de la electricidad es muy baja. Los mejores conductores eléctricos son metales, como, la plata, el oro, el cobre, el hierro y el aluminio, y sus aleaciones, aunque existen otros materiales no metálicos que también poseen la propiedad de conducir la electricidad, como el grafito o las disoluciones y soluciones salinas (por ejemplo, el agua de mar) o cualquier material en estado de plasma.

Para el transporte de energía eléctrica, así como para cualquier instalación de uso doméstico o industrial, el mejor conductor es el cobre (en forma de cables de uno o varios hilos). 

Aunque la plata es el mejor conductor, pero debido a su precio elevado no se usa con tanta frecuencia. 

También se puede usar el aluminio, metal que si bien tiene una conductividad eléctrica del orden del 60% de la del cobre, es sin embargo un material tres veces más ligero, por lo que su empleo está más indicado en líneas aéreas que en la transmisión de energía eléctrica en las redes de alta tensión.   

A diferencia de lo que mucha gente cree, el oro es levemente peor conductor que el cobre; sin embargo, se utiliza en bornes de baterías y conectores eléctricos debido a su durabilidad y “resistencia” a la corrosión.

La conductividad eléctrica del cobre puro fue adoptada por la Comisión Electrotécnica Internacional en 1913 como la referencia estándar para esta magnitud, estableciendo el International Annealed Copper Standard (Estándar Internacional del Cobre Recocido) o IACS. Según esta definición, la conductividad del cobre recocido medida a 20 °C es igual a 58.0 MS/m.² A este valor es a lo que se llama 100% IACS y la conductividad del resto de los materiales se expresa como un cierto porcentaje de IACS. La mayoría de los metales tienen valores de conductividad inferiores a 100% IACS pero existen excepciones como la plata o los cobres especiales de muy alta conductividad designados C-103 y C-110.

Usos

Aplicaciones de los conductores:

• Conducir la electricidad de un punto a otro (pasar electrones a través del conductor; los electrones fluyen debido a la diferencia de potencial).
• Crear campos electromagnéticos al constituir bobinas y electroimanes.
• Modificar la tensión al constituir transformadores

Denominación de los conductores eléctricos

Se usan varios métodos para identificar los diferentes calibres de los conductores: 1.- Con un número de acuerdo con un patrón o calibre establecido, 2.- Por medio del diámetro del conductor en milésimas de pulgada o en milímetros y 3.- Por el área transversal del conductor expresada en milipulgadas circulares o en milímetros cuadrados.

Patrón americano A.W.G.

Este patrón conocido como A.W. G. (American Wire Gaje), es el que se emplea con mayor frecuencia en América, ya que los números del patrón métrico corresponden a las dimensiones que no se fabrican en Estados Unidos.

Anteriormente este patrón se llamaba "Brown and Sharpe" y se utilizan aún las letras B&S para identificar los conductores de fabricación americana. En algunos países se acostumbra identificar los conductores por su diámetro en milímetros, en tanto que en otras partes se utiliza su área en milímetros cuadrados.

Si tomamos en cuenta esas variantes, en este curso se tomará el patrón A.W.G., o bien, las letras B&S, se mencionará, cuando sea necesario, el diámetro en mm. Cuadrados, en la tabla sobre calibre de alambres. Calibre de los alambres se pueden encontrar las equivalencias.

Esta tabla será de suma utilidad porque en ella podrás encontrar la relación entre los diferentes sistemas de identificación de los conductores, además, su peso y resistencia en ohmios. No esta demás agregar que este valor está indicado tomando como base una temperatura de 20 grados "C", equivalentes a 68 grados "F" y específicamente se refiere a la resistencia de un conductor de cobre recocido o suave que se usa comúnmente el los alambres utilizados en las canalizaciones eléctricas de hogares y edificios.

En el patrón americano A.W.G. o B&S los alambres se distinguen por medio de números, los cuales van desde 0000 hasta 50, siendo este el alambre más delgado, o sea, cuando más bajo es el número, más grueso es el alambre, estos son los usados con fines comerciales. Hay que aclarar que para instalaciones eléctricas no se permite un alambre más delgado que el No. 14, únicamente para cordones de lámparas, en los cuales puede usarse hasta el No. 18.

Determinación del calibre de un alambre A.W.G.

Como ya se mencionó anteriormente, este sistema es el más usado y se ha aprobado por fabricantes y oficinas de control de los EE.UU. Para determinar el grueso o calibre de un alambre, se debe de quitar una parte del forro o aislamiento y luego se pasa el conductor desnudo a través de las aberturas de un calibrador de alambre (ver ejemplo en la figura abajo), hasta encontrar la ranura en la cual pase ajustadamente, o sea forzándolo un poco, como se nota, es la ranura la que determina el calibre y no el agujero del fondo, este únicamente sirve para retirar el alambre. Toda vez que se ha encontrado la ranura correcta, esta nos indica el calibre del alambre.

Se encuentran calibradores con 2 escalas, una para A.W.G y en la otra está marcado el diámetro del alambre en mils (abreviatura de milipulgadas). El término milipulgadas o solamente mil es un término usado por los fabricantes de alambre para indicar una milésima de pulgada, ejemplo: un alambre de 460 mils. Tiene un diámetro de 0,460 milésimas de pulgada.

Milipulgadas circulares

También se designan regularmente los alambres por medio de su área transversal, misma

que se da en milipulgadas o mils circulares, o en miles de mils circulares(ver figura arriba a la derecha), normalmente cuando se trata de cables más gruesos que el de 0000. Esta forma de identificar el calibre de un alambre facilita los cálculos para determinar el tamaño apropiado de los conductores que se vayan a usar en los circuitos, por lo mismo se tratará la expresión mils circulares.