Circuito Elétrico – Resitividade – Lei de Ohm

Aplicação

A intensidade da corrente elétrica em um condutor metálico em função do tempo é fornecida pelo gráfico da figura. Sendo a carga elementar e = 1,6 . 10-19C, determine:

a) a carga elétrica que atravessa uma secção do condutor em 8s;

b) o número de elétrons que atravessa uma secção do condutor durante esse mesmo tempo.

Solução:

a) A área S da figura representa a quantidade de carga que percorre o condutor em 8s, logo:

Q = i. t Q = 4.8 Q = 32C

b) Q = n.e 32 = n . 1,6 .10-19 n = 2.10 20elétrons

ELEMENTOS DE UM CIRCUITO ELÉTRICO

De uma maneira geral, denomina-se circuito elétrico o conjunto de caminhos que permitem a passagem da corrente elétrica, no qual aparecem outros dispositivos elétricos ligados a um gerador.

RESISTÊNCIA ELÉTRICA – LEIS DE OHM

A resistência elétrica é uma grandeza característica do resistor e mede a dificuldade que os átomos oferecem à passagem da corrente elétrica.

Considere o resistor representado no trecho do circuito, onde se aplica uma ddp U e se estabelece uma corrente de intensidade i.

Define-se como resistência elétrica R do resistor, o quociente da ddp U aplicada pela corrente i que o atravessa.

O físico Georges Simon OHM (1787-1854) verificou, experimentalmente, que a resistência elétrica é o quociente da diferença de potencial – d.d.p(U) – pela intensidade de corrente elétrica, ou seja:

1.ª Lei de OHM: ou ainda

No S.I., a unidade de resistência elétrica é o ohm ()

2.ª Lei de OHM:

A 2.a Lei de OHM também surgiu de experiências que demonstram que a resistência elétrica é diretamente proporcional ao comprimento do fio condutor (L), inversamente proporcional à área de secção transversal do condutor (A) e depende do material com que o condutor foi construído (resistividade r).

O coeficiente de proporcionalidade r (rô) é denominado resistividade elétrica do material que constitui o resistor. A resistividade é uma característica do material e corresponde à resistência de um resistor de comprimento unitário e de secção unitária.

Portanto, quanto menor a resistividade de um material, menor a resistência elétrica.

A unidade de resistividade no SI é . m.

Nos corpos metálicos, a resistividade decresce com a diminuição da temperatura. Determinados metais, a temperaturas próximas do zero absoluto, apresentam resistividade quase nula. É o fenômeno da supercondutividade. Nesse caso, as substâncias são chamadas de supercondutoras.

A supercondutividade foi verificada no mercúrio, no chumbo, nos óxidos de ítrio, de bário e de cobre.

Aplicação

A resistividade do cobre, a 20ºC, é 1,7 . 10-8Wm. Determine a resistência de um fio de cobre de 1m de comprimento e 0,2cm2 de área de secção transversal, nessa temperatura.

Solução:
.

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