Quanto melhor condutor e o material menor e o valor de sua resistividade?

A resistência elétrica de um fio está diretamente ligada à quantidade de elétrons que passa por uma seção reta desse fio, ou seja, está diretamente ligada às características de cada material. Desta forma, podemos dizer que quanto maior o comprimento do fio, maior também será sua resistência.

Por outro lado, quanto maior a área (A) da seção reta do fio, maior será a quantidade de elétrons que passa por ela na unidade de tempo, isto é, maior a intensidade da corrente (mantendo-se constante a ddp). Assim, dizemos que quanto maior a área (A) da seção reta do fio, menor será sua resistência.

Temos que lembrar que a resistência elétrica R depende de alguns fatores como:

- temperatura
- material de que é feito
- comprimento do fio
- área (A) da seção transversal

Sendo a temperatura mantida constante, temos:

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De acordo com a equação acima podemos perceber que a resistência (R) de um fio é proporcional ao seu comprimento (L) e inversamente proporcional à área (A) de sua seção reta. A constante de proporcionalidade ρ depende do material de que é feito o fio e é chamada de resistividade do material.

Pela equação, podemos concluir que:

Assim, no SI (Sistema Internacional de Unidades), temos:

Onde:

R → resistência do fio
L → comprimento do fio
A → área da seção reta do fio
ρ→ resistividade do fio

Letra A

De acordo com a 2ª lei de Ohm, podemos dizer que:

Dessa forma, as resistências elétricas de R1 e R2 são determinadas respectivamente por:

Como a área dos resistores é circular, devemos escrevê-las como a área de um círculo, que é proporcional ao quadrado de seu raio (r2). Além disso, o exercício informa que o raio do resistor R2 é a metade do raio de R1, dessa forma, podemos escrever:

Como r1= 2.r2, podemos escrever a seguinte relação:

Agora elevamos os dois denominadores ao quadrado e dividimos os dois lados da equação para encontrarmos a razão de R1 por R2:

Agora, fazemos a divisão das frações da direita. Para tanto, conservamos a primeira e multiplicamo-la pelo “inverso” da segunda:

Podemos simplificar os termos nessa divisão, ficando somente com:

Portanto, a razão R1/R2 é igual a 1/8.

A respeito da condutividade elétrica e térmica dos materiais, marque a alternativa correta:

a) Somente os metais podem conduzir eletricidade e calor.

b) Em hipótese alguma, um dielétrico pode conduzir corrente elétrica ou calor.

c) Os metais destacam-se como bons condutores elétricos porque possuem excesso de prótons em sua estrutura atômica.

d) Os materiais que são isolantes elétricos possuem alta condutividade elétrica.

e) Um material é melhor condutor que outro quando possuir valor de condutividade elétrica maior.

A resistividade é a grandeza oposta à condutividade elétrica. Sendo assim, a partir dos valores de resistividade elétrica fornecidos abaixo, marque a alternativa correta:

a) O ferro é melhor condutor elétrico que o cobre.

b) De todos os materiais listados, o vidro é o que apresenta maior resistência à passagem de corrente elétrica.

1. Por ser excelente condutor, o quartzo é muito utilizado na fabricação de relógios.

d) O cobre é o melhor condutor apresentado.

e) A condutividade do alumínio é maior que a do cobre.

A respeito do comportamento dos condutores e isolantes, julgue os itens a seguir como verdadeiros e falsos.

I. O efeito Joule é a transformação de energia elétrica em energia térmica em virtude das altas velocidades dos elétrons livres ao transitarem pelos condutores.

II. Nos isolantes, os elétrons estão fortemente ligados aos átomos e, por isso, não podem mover-se facilmente.

III. Os condutores também podem ser chamados de dielétricos.

IV. Os metais são bons condutores elétricos por possuírem elétrons livres em excesso.

a) I, II e III são verdadeiros.

b) II é falso.

c) II e IV são verdadeiros.

d) III e IV são verdadeiros.

e) Todos são falsos.

A respeito do efeito Joule e da possibilidade de dielétricos conduzirem corrente elétrica, marque a alternativa correta:

a) O efeito Joule expressa a relação entre o calor e o campo magnético gerado em um condutor.

b) Não existe a possibilidade de um dielétrico conduzir corrente elétrica.

c) Se um dielétrico for submetido a uma alta tensão, existe a possibilidade de sua rigidez dielétrica ser rompida e ele conduzir corrente elétrica.

d) O fenômeno dos raios é possível porque as nuvens atritam-se, gerando eletricidade estática, e os elétrons em excesso aproveitam a alta condutividade do ar e vem até a terra.

e) O calor gerado pelo efeito Joule ocorre porque os elétrons livres que formam a corrente elétrica apresentam alta velocidade.

LETRA “E”

Quanto maior o valor da condutividade elétrica de um material, melhor condutor elétrico ele será.

LETRA “D”

Como o cobre apresenta a menor resistividade de todos os materiais apresentados, isso significa que ele é o melhor condutor nessa lista e apresentará condutividade maior que a de todos os demais materiais.

LETRA “C”

I. Falso: O efeito Joule está relacionado com as impurezas presentes no material, e não com a velocidade em que os elétrons se movimentam pelo condutor.

II. Verdadeiro.

III. Falso: Os isolantes também podem ser chamados de dielétricos.

IV. Verdadeiro.

LETRA “C”

a) Errada: O efeito Joule não tem relação com o campo magnético gerado pelo condutor.

b) Errada: Um dielétrico, se submetido a um valor muito alto de tensão elétrica, pode ser forçado a conduzir corrente elétrica.

c) Correta.

d) Errada: O ar não é condutor elétrico.

e) O calor gerado pelo efeito Joule não está relacionado com a alta velocidade dos elétrons que compõem a corrente elétrica.

Quanto melhor condutor é o material menor é o valor de sua resistividade?

Quanto maior a resistividade menor a resistência em um fio condutor?

Quanto maior a condutividade maior a resistividade?

Qual material com menor resistividade?