INTRODUÇÃO

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Amélia Almada Prado
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6 CARACTERÍSTICAS DOS MATERIAIS CONDUTORES

7 CARACTERÍSTICAS DOS MATERIAIS CONDUTORES Variação da resistividade com a temperatura e a frequência. o A segunda lei de OHM estabelece a relação entre a resistência elétrica(r) de um material com a sua natureza e suas dimensões:. L R = ρ [Ω] Ω A ρ = resistividade elétrica do material [Ω.m] L = comprimento do condutor [m] A = Área da seção transversal [m 2 ]

8 CARACTERÍSTICAS DOS MATERIAIS CONDUTORES A resistividade (ρ) será expressa por: R. A ρ = [ Ω.m] L A condutividade (σ) é o recíproco da resistividade: 1 1 σ = [ Ω. m] ρ

9 CARACTERÍSTICAS DOS MATERIAIS CONDUTORES Tabela 1-Resistividade média de materiais

10 CARACTERÍSTICAS DOS MATERIAIS CONDUTORES Exercício resolvido 1- Determine a resistência de um fio de cobre de 4mm de diâmetro e comprimento de 10 Km.

11 CARACTERÍSTICAS DOS MATERIAIS CONDUTORES Exercício resolvido 1- Determine a resistência de um fio de cobre de 4mm de diâmetro e comprimento de 10 km. Solução: Área da seção transversal: A = π. d 2 ( ) A =π A=12, m 2 Resistência Elétrica: R = ρ. L A R = 13,69Ω A = π ( ) , ,2.10. R = R = , ,56.10

12 CARACTERÍSTICAS DOS MATERIAIS CONDUTORES Relação entre resistência e temperatura Outra característica dos materiais é o coeficiente de temperatura, que mostra de que forma a resistividade e, consequentemente, a resistência variam com a temperatura. Simbolizado por α Unidade :[ o C -1 ]

13 CARACTERÍSTICAS DOS MATERIAIS CONDUTORES Relação entre resistência e temperatura Expressões: ρ = ρ 0. (1 + α. T) R = R 0. (1 + α. T) ρ = resistividade do material, em [Ω.m], à temperatura T; ρ 0 = resistividade do material, em [Ω.m], à temperatura de referênciat 0 ; R = resistência do material, em [Ω], à temperatura T; R 0 = resistência do material, em [Ω], à temperatura de referência T 0 ; T = T-T 0 = variação da temperatura em [ o C]; α = coeficiente de temperatura do material, em [ o C -1 ]. Temperatura de referência (T 0 ) = 20 o C

14 CARACTERÍSTICAS DOS MATERIAIS CONDUTORES Tabela 2: Coeficiente de temperatura dos materiais

15 CARACTERÍSTICAS DOS MATERIAIS CONDUTORES Exercício resolvido: 2 - A resistência de uma lâmpada com filamento de tungstênio é de 8Ω à temperatura de 20 o C. Sabendo-se que em operação a sua temperatura atinge 1200 o C, determine sua resistência nessa condição.

16 CARACTERÍSTICAS DOS MATERIAIS CONDUTORES Exercício resolvido: 2- A resistência de uma lâmpada com filamento de tungstênio é de 8Ω à temperatura de 20 o C. Sabendo-se que em operação a sua temperatura atinge 1200 o C, determine sua resistência nessa condição. Solução: R = R 0. (1 + α. T) R= 8.[1+0,0045.( )] R= 8.[1+0, ] R = 8. 6,31 R = 50,48Ω

17 QUESTIONÁRIO 1. Encontre a resistência a 20 o C de uma barra de cobre recozido de 3m de comprimento e 0,5cm por 3cm de seção reta retangular. 2. Encontre a resistência de um condutor de alumínio cujo comprimento é de 1000m e o diâmetro é de 1,626mm. O condutor está a 20 o C. 3. Qual a resistividade da platina se um cubo com 1cm possui uma resistência de 10µΩ entre faces opostas. 4. Um cabo de 20m de comprimento e área de seção reta de 2,1mm2 possui uma resistência de 1,17Ω a 20 o C. Determine a resistividade. 5. Um certo condutor de alumínio possui uma resistência de 5Ω a 20 o C. Qual o comprimento de um condutor de cobre recozido de mesma área de seção e a mesma temperatura?

18 QUESTIONÁRIO 6. Em uma rede aérea, um cabo de alumínio possui uma resistência de 150Ω à uma temperatura de 20 o C. Encontre a resistência desse cabo quando aquecido pelo sol a uma temperatura de 42 o C. 7. Encontre a resistência a 35 o C de um cabo de alumínio de comprimento 200m e diâmetro de 1mm. 8. Em uma rede elétrica, um cabo de cobre possui uma resistência de 100Ω a uma temperatura de 20 o C. Determine a resistência desse cabo quando aquecido pelo sol a uma temperatura de 38 o C. 9. Quando 120V são aplicados sobre uma lâmpada, uma corrente de 0,5A circula fazendo com que o filamento de tungstênio atinja a uma temperatura de 2600 o C.Qual a resistência do filamento dessa lâmpada a uma temperatura de 20 o C. 10. Um condutor de cobre de um transformador desenergizado possui uma resistência de 30Ω a 20 o C. Quando em operação, entretanto, esta resistência atinge 35Ω. Encontre a temperatura do condutor para essa situação.

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