Leis de Resistividade Leis da Resistência e Unidade de Resistividade

Resistividade ou Coeficiente de Resistência

A resistividade ou coeficiente de resistência é uma propriedade da substância, devido à qual a substância oferece oposição ao fluxo de corrente através dela. A resistividade ou coeficiente de resistência de qualquer substância pode ser facilmente calculada a partir da fórmula derivada das Leis de Resistência.

Leis de Resistência

A resistência de qualquer substância depende dos seguintes fatores,

1. Comprimento da substância.

2. Área da seção transversal da substância.

3. A natureza do material da substância.

4. Temperatura da substância.

Existem principalmente quatro (4) leis de resistência a partir das quais a resistividade ou resistência específica de qualquer substância pode ser facilmente determinada.

Primeira Lei de Resistividade

A resistência de uma substância é diretamente proporcional ao comprimento da substância. A resistência elétrica R de uma substância é

Onde L é o comprimento da substância.
Se o comprimento de uma substância for aumentado, o caminho percorrido pelos elétrons também será aumentado. Se os elétrons viajarem mais, eles colidirão mais e, consequentemente, o número de elétrons passando pela substância se tornará menor; portanto, a corrente através da substância é reduzida. Em outras palavras, a resistência da substância aumenta com o aumento do comprimento da substância. Esta relação é também linear.

Segunda Lei de Resistividade

A resistência de uma substância é inversamente proporcional à área da seção transversal da substância. A resistência elétrica R de uma substância é

Onde A é a área da seção transversal da substância.
A corrente através de qualquer substância depende do número de elétrons que passam por uma seção transversal da substância por unidade de tempo. Portanto, se a seção transversal de qualquer substância for maior, mais elétrons podem cruzar a seção transversal. A passagem de mais elétrons através de uma seção transversal por unidade de tempo causa mais corrente através da substância. Para tensão fixa, mais corrente significa menos resistência elétrica e esta relação é linear.

Resistividade

Combinando essas duas leis, obtemos,

Onde, ρ (rho) é a constante de proporcionalidade e conhecida como resistividade ou resistência específica do material do condutor ou substância. Agora, se colocarmos L = 1 e A = 1 na equação, obtemos, R = ρ. Isso significa que a resistência de um material de comprimento unitário com área de seção transversal unitária é igual à sua resistividade ou resistência específica. A resistividade de um material pode ser definida alternativamente como a resistência elétrica entre faces opostas de um cubo de volume unitário desse material.

Terceira Lei de Resistividade

A resistência de uma substância é diretamente proporcional à resistividade dos materiais pelos quais a substância é feita. A resistividade de todos os materiais não é a mesma. Ela depende do número de elétrons livres, do tamanho dos átomos dos materiais, dos tipos de ligações nos materiais e de muitos outros fatores das estruturas dos materiais. Se a resistividade de um material for alta, a resistência oferecida pela substância feita por esse material será alta e vice-versa. Esta relação também é linear.

Quarta Lei de Resistividade

A temperatura da substância também afeta a resistência oferecida pela substância. Isso ocorre porque a energia térmica causa mais vibração interatômica no metal, e, portanto, os elétrons encontram mais obstáculos durante a derivação do extremo de potencial inferior para o superior. Portanto, em substâncias metálicas, a resistência aumenta com o aumento da temperatura. Se a substância for não metálica, com o aumento da temperatura, mais ligações covalentes são quebradas, o que causa mais elétrons livres no material. Portanto, a resistência diminui com o aumento da temperatura.
É por isso que mencionar a resistência de qualquer substância sem mencionar sua temperatura é sem sentido.

Unidade de Resistividade

A unidade de resistividade pode ser facilmente determinada a partir de sua equação

A unidade de resistividade é Ω – m no sistema MKS e Ω – cm no sistema CGS, e 1 Ω – m = 100 Ω – cm.

Lista de Resistividades de Diferentes Materiais Comumente Usados

Materiais

Resistividade em μ Ω – cm a 20oC

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