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Resistência Eléctrica e Resistividade Eléctrica – Ficha de Trabalho

RESISTÊNCIA ELÉCTRICA

A Resistência e a Resistividade Eléctrica

Todos sabemos que existem materiais que conduzem melhor a corrente eléctrica do que outros. Não é por acaso que se utilizam fios condutores de cobre e não de madeira, por exemplo.

- Os materiais (bons) condutores, como o cobre, ouro, prata, alumínio, e em geral todos os metais, apresentam uma resistência eléctrica baixa à passagem da corrente eléctrica.
- Já os materiais isolantes (maus condutores), como a borracha, a madeira, o vidro, o plástico, etc., apresentam uma resistência eléctrica elevada.

O motivo por que a resistência varia de material para material tem a ver com a estrutura atómica de cada um deles.

A que é devida a resistência eléctrica de cada material?
- Os electrões, como já vimos, quando se deslocam num condutor, chocam com os átomos circundantes, o que prejudica o fluir normal da corrente, constituída pelo seu próprio movimento. Têm assim, obstáculos a ultrapassar no seu percurso.
- Como as estruturas molecular e atómica dos materiais são todos diferentes, esses obstáculos para passar também são diferentes (maiores ou menores).
- Quanto maior for a dificuldade dos electrões em circularem nesse material, dizemos que maior é a resistividade eléctrica desse material.

- Por outro lado, quanto maior for o condutor mais obstáculos (choques) os electrões vão apanhar pelo caminho, pelo que, tendo a “vida” mais difícil, dizemos que também que esse material (mais comprido) oferece mais resistência.

- Finalmente, quanto maior for a secção (mais grosso o condutor), mais facilmente os electrões passam e, assim, dizemos que menor resistência tem esse condutor.

Resumindo:
A resistência eléctrica R de um condutor depende de 3 factores:
- natureza do condutor (resistividade eléctrica ró)
- comprimento do condutor (l)
- secção do condutor (S)

Matematicamente, temos:
l
R = ró . ——
S
com as seguintes unidades:
R – Resistência eléctrica (ohm)
ró – resistividade eléctrica (ohm.metro.milímetro quadrado – ohm.mm2/m)
l – comprimento do condutor (metros -m)
S – Secção do condutor (milímetros quadrados – mm2)

Deduzir as expressões de l, s e ró, na aula.

(Mostrar várias resistências reais e …)

Símbolo:

Definição:
Resistividade eléctrica de um material (característica desse material) – é o valor da sua resistência eléctrica quando o seu comprimento é de um metro e a sua secção de um mm2
Exemplos:
Material Resistividade (ohm.mm2/m)
Alumínio 0,028
Carvão 10 a 80
Cobre 0,017
Constantan 0,50
Cromoníquel 1,09
Ferro 0,13
Ferroníquel 0,80
Maillechort 0,30
Manganina 0,42
Ouro 0,024
Prata 0,016
Tungsténio 0,055

(Tabela de cores aqui, ou à parte, quando for necessário?)

Recursos Internet
http://micro.magnet.fsu.edu/electromag/java/filamentresistance/index.html
. Resistência a um nível molecular – quando aumento a corrente, vemos mais electrões a “deslocar-se”
http://br.geocities.com/saladefisica3/laboratorio/resistencia/resistencia.htm
. resistência eléctrica de um condutor – temos de adivinhar qual o melhor/pior condutor

Questões e Problemas:
1. Por que motivo se utilizam, nas instalações eléctricas, fios condutores de cobre e alumínio e não de vidro ou borracha?
__________________________________________________
__________________________________________________
__________________________________________________

2. Indique, de entre o cobre e o vidro, qual
- É melhor condutor da corrente eléctrica
_________________________________________________________
- Qual apresenta resistência eléctrica mais baixa
_________________________________________________________

3. A resistência eléctrica de um determinado fio condutor, depende de que grandezas?
_________________________________________________________

4. Complete:
- Quanto maior for a secção de um fio condutor de um determinado material, ___________ é o valor da sua resistência eléctrica;
- Quanto maior for o comprimento de um fio condutor de um determinado material, ___________ é o valor da sua resistência eléctrica
- Quanto mais densa for a estrutura atómica de um fio condutor de um determinado material, ___________ é o valor da sua resistência eléctrica

5. A partir da tabela 1, indique qual o melhor condutor entre:
- Cobre e Alumínio: ________________________________
- Prata e Ferro: ____________________________________
- Ouro e Prata: ____________________________________
- Tungsténio e Ferro:_______________________________
- Cromoníquel e Constantan: _________________________

6. Uma bobina tem 600 metros de fio de cobre de secção igual a 1,5 mm2. Calcule:
A resistência eléctrica do fio da bobina.

7. Uma resistência eléctrica de constantan tem o valor de 250. Sabe-se que o fio tem uma secção de 1 mm2. Calcule o comprimento do fio.

8. A resistência eléctrica de um condutor de alumínio é de 1,68. Sabendo que o comprimento do fio é de 150 metros, calcule a secção do fio.

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