Resistividade

Também designada como Resistência Específica ou Resistividade Volumétrica define a oposição ao fluxo de eletrões através de um material.

Resistividade: Um condutor tem uma resistência que varia em função do material, da temperatura, do seu comprimento e secção(área).

A medida da oposição de um material ao fluxo de corrente elétrica é dado pela seguinte formula:

ρ = E J ρ=E over J
ρ é a resistividade ou resistência específica (Ω/m);
E é a amplitude do campo elétrico (V/m);
J é a densidade de corrente (A/m2)

Os valores de resistividade dos materiais são obtidos por verificação da resistência elétrica com 1 metro de comprimento e 1mm2 de secção e a sua unidade é Ω mm2-m, no entanto, se a secção usada for m2 a unidade é representada por Ω-m.

Resistividade
formula de calculo da resistividade  ρ=E over J
Dimensões
resistência em função das dimensões

Esta relação não é geral, é válida apenas para materiais uniformes e isotrópicos com secções transversais também uniformes.A temperatura influência a Resistência Específica dos materiais, normalmente os valores de resistividade são apresentados para temperaturas de 20ºC.

2ª Lei de Ohm

Sendo assim, a resistência elétrica de um material pode ser calculado pela (2ª Lei de Ohm):

Fórmula matemática 2ª lei de ohm
R = ρ L S R=%rho {L} over {S}
Comprimento e área do material
Comprimento e seção dos materiais
Resistividade
formula resistência específica R=rho L/S
R: Resistência em Ω
S: Secção em mm2(área)
ρ: Resistência especifica em Ω/m
L: Comprimento em m(metro)

Resistência em função do tipo de material

Os materiais mais comuns têm os seguintes valores de resistividade.

MaterialResistividade
Prata0,016
Cobre0,017
Zinco0,061
Alumínio0,030
Ferro doce0,130
Mercúrio0,950
Carvão60
* Temperatura 20ºC

Resistência em função do tipo de material


Isoladores:
Têm uma resistividade entre 107 e 1023 Ω/m.
Condutores:
Têm uma resistividade entre 10-8 e 10-6 Ω/m.
Semicondutores:
A resistência diminui quando a temperatura aumenta.
Metais:
A resistência aumenta quando a temperatura aumenta.

Variação da Resistência em função da temperatura

A resistência elétrica de um condutor depende do tipo de material e da mobilidade das partículas em seu interior. Na maior parte dos materiais o aumento da temperatura significa maior resistência elétrica. Acontece porque, com o aumento da temperatura, existe um aumento da agitação das partículas que constituem o material, aumentando as colisões entre as partículas e os eletrões livres no interior do condutor.

No caso metais e suas ligas é necessário um grande aumento na temperatura para que se note uma variação mínima na resistência elétrica. Conclui-se, então, que em um condutor, a variação na resistência elétrica relacionada ao aumento de temperatura depende diretamente da variação de resistividade elétrica própria do material com o qual o condutor é fabricado. Assim, uma vez conhecida a resistividade do material do condutor a uma determinada temperatura, é possível determinar seu novo valor em uma nova temperatura.

ρf=ρ0.(1+α. ΔΘ)
  • ρf:(Ωmm2/m) resistividade do material (temperatura final);
  • ρ0:(Ωmm2/m)resistividade do material (temperatura ambiente 20°C);
  • α: coeficiente de temperatura do material (dado de tabela);
  • ΔΘ: (°C)Variação de temperatura (temperatura final - temperatura inicial).

A tabela seguinte mostra o valor do coeficiente de temperatura que corresponde à variação da resistência elétrica que o condutor do referido material, com resistência de 1 Ω, tem quando a temperatura varia 1°C.

MaterialCoeficiente Temperatura α(°C-1)
Alumínio 0,0032
Cobre 0,0039
Ferro 0,005
Platina0,003
Prata 0,004
Tungstênio 0,0045

Condutividade Elétrica

sigma=1/rho
Condutividade

A Condutividade é recíproca à Resistividade, quanto mais elevado o valor da resistividade, menor será a condutividade.

σ = 1 ρ %sigma ={1} over {%rho}
  • σ-Condutividade eléctrica em Siemens
  • ρ-Resistividade em Ω/m

Supercondutividade: A supercondutividade carateriza-se pela ausência de resistência elétrica, consegue-se obter a temperaturas próximas do zero absoluto. É neste momento o "Santo Graal" da eletricidade e eletrónica, conseguir "condutores" com resistência nula à temperatura ambiente, permitiria criar dispositivos a funcionar a elevadíssimas velocidades e com perdas muito reduzidas.


A resistividade é muito útil para o cálculo das perdas nos fios condutores.

Um fio condutor em cobre com 200 metros e 1 mm2 terá de resistência 3,4 Ω R= 0,017 * 200 / 1