Resistividade: diferenças entre revisões
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Edição atual desde as 23h53min de 2 de maio de 2013
Resistividade eléctrica (também resistência eléctrica específica) é uma medida da oposição de um material ao fluxo de corrente eléctrica. Quanto mais baixa for a resistividade mais facilmente o material permite a passagem de uma carga eléctrica. A unidade SI da resistividade é o ohm metro (Ωm).
Definições
A resistência eléctrica R de um dispositivo está relacionada com a resistividade ρ de um material por:
- <math>R=\rho{\ell \over A}</math>
em que:
- ρ é a resistividade eléctrica (em ohm metros, Ωm);
- R é a resistência eléctrica de um espécime uniforme do material(em ohms, Ω);
- <math>\ell</math> é o comprimento do espécime (medido em metros);
- A é a área da seção do espécime (em metros quadrados, m²).
É importante salientar que essa relação não é geral e vale apenas para materiais uniformes e isotrópicos, com seções transversais também uniformes. Felizmente, os fios condutores normalmente utilizados apresentam estas duas características.
A resistividade elétrica pode ainda ser definida como
- <math>\rho={E \over J}</math>
onde
- E é a magnitude do campo eléctrico (em volts por metro, V/m);
- J é a magnitude da densidade de corrente (em amperes por metro quadrado, A/m²).
Finalmente, a resistividade pode também ser definida como sendo o inverso da condutividade eléctrica σ, do material, ou
- <math>\rho = {1\over\sigma}.</math>
Dependência da temperatura
Uma vez que é dependente da temperatura a resistência específica geralmente é apresentada para temperatura de 20 ºC. No caso dos metais aumenta à medida que aumenta a temperatura enquanto que nos semicondutores diminui à medida que a temperatura aumenta.
Exemplos de resistividades
O melhor condutor elétrico conhecido (a temperatura ambiente) é a prata. Este metal, no entanto, é excessivamente caro para o uso em larga escala. O cobre vem em segundo lugar na lista dos melhores condutores, sendo amplamente usado na confeção de fios e cabos condutores. Logo após o cobre, encontramos o ouro que, embora não seja tão bom condutor como os anteriores, devido à sua alta estabilidade química (metal nobre) praticamente não oxida e resiste a ataques de diversos agentes químicos, sendo assim empregado para banhar contatos elétricos. O alumínio, em quarto lugar, é três vezes mais leve que o cobre, característica vantajosa para a instalação de cabos em linhas de longa distância. Abaixo apresentam-se alguns materiais e respectivas resistividades em Ωm :
| Material | Resistividade (Ω-m) a 20 °C | Coeficiente* | Fonte |
|---|---|---|---|
| Prata | 1.59×10−8 | .0038 | [1][2] |
| Cobre | 1.72×10−8 | .0039 | [2] |
| Ouro | 2.44×10−8 | .0034 | [1] |
| Alumínio | 2.82×10−8 | .0039 | [1] |
| Tungstênio | 5.60×10−8 | .0045 | [1] |
| Niquel | 6.99×10−8 | ? | |
| Latão | 0.8×10−7 | .0015 | |
| Ferro | 1.0×10−7 | .005 | [1] |
| Estanho | 1.09×10−7 | .0045 | |
| Platina | 1.1×10−7 | .00392 | [1] |
| Chumbo | 2.2×10−7 | .0039 | [1] |
| Manganin | 4.82×10−7 | .000002 | [3] |
| Constantan | 4.9×10−7 | 0.00001 | [3] |
| Mercúrio | 9.8×10−7 | .0009 | [3] |
| Nicromo[4] | 1.10×10−6 | .0004 | [1] |
| Carbono[5] | 3.5×10−5 | -.0005 | [1] |
| Germânio[5] | 4.6×10−1 | -.048 | [1][2] |
| Silício[5] | 6.40×102 | -.075 | [1] |
| Vidro | 1010 a 1014 | ? | [1][2] |
| Ebonite | approx. 1013 | ? | [1] |
| Enxofre | 1015 | ? | [1] |
| Parafina | 1017 | ? | |
| Quartzo (fundido) | 7.5×1017 | ? | [1] |
| PET | 1020 | ? | |
| Teflon | 1022 a 1024 | ? |
Para se calcular a resistência de um determinado material a partir de sua resistividade ou resistência específica utiliza-se a equação:
Resistência (Ω) = resistividade (Ωm) x comprimento (m) / (Área da secção transversal (m²)
Ver também
Referências
- ↑ 1,00 1,01 1,02 1,03 1,04 1,05 1,06 1,07 1,08 1,09 1,10 1,11 1,12 1,13 1,14 {{#invoke:Citação/CS1|citation |CitationClass=book }}
- ↑ 2,0 2,1 2,2 2,3 {{#invoke:Citação/CS1|citation |CitationClass=book }}
- ↑ 3,0 3,1 3,2 {{#invoke:Citação/CS1|citation
|CitationClass=book
}}
(see also Table of Resistivity) - ↑ Ni,Fe,Cr alloy commonly used in heating elements.
- ↑ 5,0 5,1 5,2 The resistivity of semiconductors depends strongly on the presence of impurities in the material.