Conductor
Un conductor es un material, usualmente un metal, que deja pasar el calor o la corriente eléctrica fácilmente debido a sus electrones libres.
Definition
Un conductor es un material, usualmente un metal, que deja pasar fácilmente el calor o la corriente eléctrica porque tiene electrones libres para moverse, actuando como un camino abierto en vez de crear calor o electricidad por sí mismo. Metales como el cobre, la plata, el aluminio y el oro son excelentes conductores tanto de calor como de electricidad, y el agua con sales disueltas también conduce; lo opuesto a un conductor es un aislante. En la teoría de bandas, un conductor es un material cuya banda de valencia está parcialmente llena o se traslapa con la banda de conducción, dejando electrones libres para responder a un campo eléctrico, y su conductividad eléctrica $\sigma$ es el inverso de la resistividad $\rho$, así que la resistencia de un cable es $R = \rho L/A$, que aumenta con la temperatura en los metales conforme las vibraciones de la red dispersan a los electrones; la ley de Wiedemann-Franz, $\kappa/\sigma = LT$, vincula la conductividad térmica y eléctrica porque ambas son transportadas por los mismos electrones libres.
Example
Un cable de cobre lleva electricidad a una lámpara, y el fondo metálico de una olla lleva calor de la estufa a la comida; un cable de cobre de $1\ \text{m}$ tiene una resistencia de solo unos $0.02\ \Omega$, así que conectado a una batería de $1.5\ \text{V}$ dejaría pasar $I = V/R = 75\ \text{A}$, mucho más de lo que la batería puede suministrar, por eso hacer un corto circuito en una batería con un cable es peligroso. La resistividad del cobre es $1.68 \times 10^{-8}\ \Omega\cdot\text{m}$, así que un cable de $100\ \text{m}$ con diámetro de $2\ \text{mm}$ (área $3.14 \times 10^{-6}\ \text{m}^2$) tiene $R = 1.68 \times 10^{-8} \times 100 / 3.14 \times 10^{-6} \approx 0.53\ \Omega$, y al llevar $10\ \text{A}$ disipa $I^2R = 53\ \text{W}$ como calor a lo largo de su longitud.
Key Insight
El agua pura es un conductor deficiente; el agua del grifo conduce debido a los minerales disueltos, y el cuerpo humano conduce porque es en su mayoría agua salada, por eso la electricidad es peligrosa para las personas. La plata conduce un poco mejor que el cobre, pero el cobre gana en costo y el aluminio gana en peso para las líneas de alto voltaje, así que la elección real de un conductor es tanto ciencia de materiales como física.