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Resistividade elétrica

Física

A resistividade elétrica é uma característica específica de cada material que define o quanto ele se opõe à passagem de uma corrente elétrica.
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A resistividade elétrica é uma propriedade que define o quanto um material opõe-se à passagem de corrente elétrica, de forma que: quanto maior for a resistividade elétrica de um material, mais difícil será a passagem da corrente elétrica, e quanto menor a resistividade, mais ele permitirá a passagem da corrente elétrica. Para entender a resistividade elétrica, vejamos primeiro o conceito de resistência elétrica.

Quando um material é submetido a uma diferença de potencial, é estabelecida uma corrente elétrica entre os seus terminais, que é caracterizada pelo movimento das cargas elétricas livres em seu interior. Durante esse movimento desordenado das cargas, vários elétrons chocam-se uns com os outros e com os átomos que constituem o condutor (normalmente algum metal), o que dificulta a passagem da corrente elétrica. Essa dificuldade é denominada resistência elétrica.

A resistência elétrica depende das características e do material de que é feito o condutor. Observe a figura:

Condutor de eletricidade com área de seção transversal A e comprimento L
Condutor de eletricidade com área de seção transversal A e comprimento L

  • Quanto maior for a área de seção transversal A, menor será a resistência do condutor, uma vez que é mais fácil a passagem das cargas elétricas por uma área maior;

  • Quanto maior for o comprimento L do condutor, maior será a resistência, pois maior será o espaço que as cargas elétricas percorrerão, aumentando a probabilidade de colisões internas e perda de energia;

  • A natureza elétrica do material também influencia na resistência: quanto maior for a quantidade de elétrons livres, maior será a facilidade de a corrente elétrica ser estabelecida. Essa característica específica de cada material é a resistividade elétrica.

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Conhecendo essas relações de proporcionalidade entre a resistência e as características do condutor, podemos obter uma equação para a resistência elétrica:

R = ρ L
     A

Sendo que:

ρ é a resistividade elétrica específica do material;
L é o comprimento do condutor;
A é a área de seção transversal do condutor.

A equação acima pode ser reescrita para que obtenhamos matematicamente a resistividade elétrica do material:

ρ = A.R
     L

A unidade de medida da resistividade elétrica no SI é Ω.m. Veja na tabela a seguir a resistividade de alguns materiais:

Material

Resistividade ( Ω.m)

Prata

1,6 . 10-8

Cobre

1,7.10-8

Ouro

2,4. 10-8

Carbono

3,5. 10-5

Silício

2,5 . 102

Vidro

De 1010 a 1014

Borracha

1013

Podemos observar que os materiais que possuem menor resistividade elétrica são os metais. Sendo assim, os condutores metálicos são os que apresentam menor resistência elétrica e, por isso, os mais indicados a serem utilizados nas linhas de transmissão de eletricidade.

O valor da resistividade nem sempre é constante, pois ela aumenta com a temperatura. Isso ocorre porque o calor causa aumento na agitação molecular, ocasionando colisões no interior do condutor, o que aumenta a resistência do material.

A relação entre a temperatura e a resistividade elétrica é dada pela expressão:

ρ = ρ0 [ 1+ α(t – t0)]

O ρ0 é a resistividade do material a uma temperatura inicial t0, que normalmente é 20ºC.


Por Mariane Mendes
Graduada em Física

O cobre é muito utilizado como condutor por apresentar baixa resistividade elétrica e preço acessível
O cobre é muito utilizado como condutor por apresentar baixa resistividade elétrica e preço acessível

Gostaria de fazer a referência deste texto em um trabalho escolar ou acadêmico? Veja:

TEIXEIRA, Mariane Mendes. "Resistividade elétrica"; Brasil Escola. Disponível em: https://brasilescola.uol.com.br/fisica/resistividade-eletrica.htm. Acesso em 19 de setembro de 2019.

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Lista de Exercícios
Questão 1

(CTFSC) Um professor de Física, em uma aula sobre resistores e suas aplicações, questiona seus alunos sobre o que eles poderiam fazer para conseguir água mais quente de seus chuveiros elétricos. Várias respostas surgiram, e apenas uma estava correta. Assinale a resposta correta dada pelo aluno.

a) Podemos diminuir o comprimento do resistor. Com isso, aumentaríamos a corrente elétrica e, consequentemente, teríamos mais energia elétrica transformada em calor.

b) Podemos aumentar o comprimento do resistor. Com isso, aumentaríamos a corrente elétrica e, consequentemente, teríamos mais energia elétrica transformada em calor.

c) Podemos diminuir a área da secção transversal do resistor. Com isso, aumentaríamos a corrente elétrica e, consequentemente, teríamos mais energia elétrica transformada em calor.

d) Podemos aumentar o comprimento do resistor. Com isso, diminuiríamos a corrente elétrica e, consequentemente, teríamos mais energia elétrica transformada em calor.

e) Podemos aumentar a resistividade do material do resistor. Com isso, aumentaríamos a corrente elétrica e, consequentemente, teríamos mais energia elétrica transformada em calor.

Questão 2

(Enem - 2010) A resistência elétrica de um fio é determinada pelas suas dimensões e pelas propriedades estruturais do material. A condutividade (σ) caracteriza a estrutura do material, de tal forma que a resistência de um fio pode ser determinada conhecendo-se L (comprimento do fio) e A (a área de seção reta). A tabela relaciona o material à sua respectiva resistividade em temperatura ambiente.

Material

Condutividade (S.m/mm2)

Alumínio

34,2

Cobre

61,7

Ferro

10,2

Prata

62,5

Tungstênio

18,8

Mantendo-se as mesmas dimensões geométricas, o fio que apresenta menor resistência elétrica é aquele feito de:

a) tungstênio

b) alumínio

c) ferro

d) cobre

e) prata

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