Diapositivo 1 - PowerPoint PPT Presentation

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Diapositivo 1

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Title: Diapositivo 1 Author: arodrig Last modified by: arodrig Created Date: 6/15/2010 7:43:27 AM Document presentation format: Apresenta o no ecr – PowerPoint PPT presentation

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Transcript and Presenter's Notes

Title: Diapositivo 1


1
Exemplo Velocidade de Migração num Fio de Cobre
As velocidades de migração típicas nos
condutores são muito pequenas. De facto a
velocidade de migração é muito menor que a
velocidade média entre colisões. Para a
velocidade obtida no problema acima, os electrões
levariam 68 minutos para deslocar-se 1m.
Então por que uma luz quando ligada acende
instantaneamente? O campo eléctrico que
impulsiona os electrões livres é estabelecido no
condutor instantaneamente. Quando ligamos o
interruptor a força eléctrica faz com que os
electrões passem a se deslocar no fio,
imediatamente. Os electrões que já se encontravam
no filamento da lâmpada passam a se deslocar em
resposta a essa força, e a lâmpada começa a
emissor luz.
1
2
Exemplo INTENSIDADE DA CORRENTE ELÉTRICA ? I
A área da secção transversal
Nº electrões
Carga e
Q (C)
I (A) Q/2 s
-19
-19
0,8.10
-19
01
1,6.10
1,6.10
-19
-19
-19
1,6.10
1,6.10
3,2.10
02
-19
-19
-19
1,6.10
4,8.10
3,2.10
2
03
3
RESISTÊNCIA
Vd ? está relacionada com o campo eléctrico, E no
fio
?
se E aumentar, a Fe sobre os electrões é mais
forte e vd aumenta
?V ? E
I ? ?V
assim
Podemos escrever essa proporcionalidade como
?V IR
A constante de proporcionalidade R é chamada de
resistência do condutor
Esta resistência é causada por colisões dos
electrões com os átomos do condutor
Unidade SI volt/ ampère, chamada de ohm (?)
RESISTÊNCIA ?
4
Resistência à passagem da corrente eléctrica no
fio
R
5
LEI DE OHM
Verificou-se experimentalmente que para muitos
materiais, incluindo os metais, a resistência é
constante para grande parte das tensões
aplicadas.
Esse comportamento é conhecido como lei de Ohm ?
em homenagem a Georg Simon Ohm (1787-1854)
? foi a primeira pessoa a fazer um estudo
sistemático da resistência eléctrica.
A lei de Ohm não é uma lei fundamental da
natureza, mas uma relação empírica válida somente
para determinados materiais e dispositivos, sob
uma escala limitada de condições
O declive é
(a)
(b)
a) Curva da corrente em função da tensão para um
dispositivo óhmico. A curva é linear e o declive
fornece a resistência do condutor
b) Uma curva não linear da corrente em função da
tensão para um díodo semicondutor. Esse
dispositivo não obedece à lei de Ohm.
6
O símbolo para um resistor em diagramas de
circuito
A resistência de um fio condutor óhmico é
proporcional ao seu comprimento e inversamente
proporcional à sua área de secção transversal
? ? resistividade do material
Unidades da resistividade ohm-metro (? )
? comprimento do fio
Condutividade ?
? tem a unidade ( )-1
7
Exemplo Um condutor de alumínio tem 300m de
comprimento e 2mm de diâmetro. Calcule a sua
resistência eléctrica.
Dados Comprimento do fio, L300m, diâmetro do
fio, D2mm, resistividade do alumínio 2.8?10-8 .
Solução
R1mm A?R2 3.14?(1mm)2 3.14 mm2 3.14?10-6 m2
Considerando a resistividade expressa em (Ohm?m).
Nesse caso o comprimento deve estar expresso em
m, e a área da secção em m2, portanto
substituindo na expressão da resistência
resulta
8
VARIAÇÃO DA RESISTIVIDADE COM A TEMPERATURA
A resistividade depende de vários factores, um
dos quais é a temperatura
É de se esperar, uma vez que com o aumento da
temperatura os átomos movem-se mais rapidamente
? no aumento de colisões entre os electrões
livres e os átomos
Fio quente
Fio frio
? ? o coeficiente de temperatura da
resistividade
como
RESISTIVIDADE EM TERMOS DE PARÂMETROS
MICROSCÓPICOS
? ? tempo médio entre as colisões
9
SUPERCONDUTORES
Para uma classe de metais e de compostos
conhecidos como supercondutores, a resistência
vai a zero abaixo de uma determinada temperatura
crítica Tc
As resistividades dos supercondutores abaixo de
Tc são menores do que
4 ? 10-25
Alumínio, Estanho, chumbo
1017 vezes menor do que a resistividade do cobre
e considerada como nula na prática.
Uma das características verdadeiramente notáveis
dos supercondutores é o facto que, uma vez que
uma corrente é criada neles, ela persiste (por
anos) sem nenhuma tensão aplicada (porque R 0)
A segunda característica denominada de Efeito
Messner é o diamagnetismo perfeito, ou seja,
exclusão do campo magnético de seu interior.
Um imã levitando sôbre o nitrogénio líquido
refrigerado à temperatura de -200 ? C. ?
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