Fatores que Afetam a Resistividade dos Materiais Elétricos
Fatores que afetam a resistividade dos materiais elétricos estão listados abaixo –
Temperatura.
Liga metálica.
Estresse mecânico.
Endurecimento por envelhecimento.
Trabalho a frio.
Temperatura
A resistividade dos materiais muda com a temperatura. A resistividade da maioria dos metais aumenta com a temperatura. A mudança na resistividade do material com a mudança de temperatura é dada pela fórmula abaixo-
Onde,
ρt1 é a resistividade do material na temperatura de t1o C
e
ρt2 é a resistividade do material na temperatura de t2oC
α1 é o coeficiente de temperatura da resistência do material na temperatura de t1o C.
Se o valor de α1 for positivo, a resistividade do material aumenta.
A resistividade dos metais aumenta com o aumento da temperatura. Isso significa que os metais têm um coeficiente de temperatura de resistência positivo. Vários metais exibem resistividade zero em temperaturas próximas ao zero absoluto. Este fenômeno é chamado de "supercondutividade". A resistividade de semicondutores e isolantes diminui com o aumento da temperatura. Isso significa que os semicondutores e isolantes têm um coeficiente de temperatura de resistência negativo.
Liga metálica
Liga metálica é uma solução sólida de dois ou mais metais. A ligação de metais é usada para obter certas propriedades mecânicas e elétricas. A estrutura atômica de uma solução sólida é irregular em comparação com metais puros. Devido a isso, a resistividade elétrica da solução sólida aumenta mais rapidamente com o aumento do conteúdo de liga. Um pequeno conteúdo de impureza pode aumentar consideravelmente a resistividade do metal. Mesmo a impureza de baixa resistividade aumenta consideravelmente a resistividade do metal base. Por exemplo, a impureza de prata (que tem a menor resistividade entre todos os metais) no cobre aumenta a resistividade do cobre.
Estresse mecânico
O estresse mecânico na estrutura cristalina do material desenvolve tensões localizadas na estrutura cristalina do material. Essas tensões localizadas perturbam o movimento dos elétrons livres através do material. Isso resulta em um aumento na resistividade do material. Posteriormente, a recuperação, do metal reduz a resistividade do metal. A recuperação do metal alivia o estresse mecânico do material, devido ao qual as tensões localizadas são removidas da estrutura cristalina do metal. Devido a isso, a resistividade do metal diminui. Por exemplo, a resistividade do cobre endurecido é maior em comparação com o cobre reciclado.
Endurecimento por envelhecimento
O endurecimento por envelhecimento é um processo de tratamento térmico usado para aumentar a resistência à tração e desenvolver a capacidade nos ligas de resistir à deformação permanente por forças externas. O endurecimento por envelhecimento também é chamado de "endurecimento por precipitação". Este processo aumenta a resistência das ligas criando impurezas sólidas ou precipitados. Essas impurezas sólidas ou precipitados criados perturbam a estrutura cristalina do metal, interrompendo o fluxo de elétrons livres através do metal. Devido a isso, a resistividade do metal aumenta.
Trabalho a frio
O trabalho a frio é um processo de fabricação usado para aumentar a resistência dos metais. O trabalho a frio também é conhecido como "endurecimento por trabalho" ou "endurecimento por deformação". O trabalho a frio é usado para aumentar a resistência mecânica do metal. O trabalho a frio perturba a estrutura cristalina dos metais, interferindo no movimento dos elétrons no metal, devido a isso, a resistividade do metal aumenta.
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