Vídeo: Aula 7.3 - Condução eletrônica em metais: a lei de Ohm 2026
A condutividade elétrica em metais é resultado do movimento de partículas carregadas eletricamente.
Os átomos de elementos metálicos são caracterizados pela presença de elétrons de valência - elétrons na casca externa de um átomo que são livres de se mover. São esses "elétrons livres" que permitem que os metais conduzam uma corrente elétrica.
Como os elétrons de valência são livres para mover eles podem percorrer a rede que forma a estrutura física de um metal.
Sob um campo elétrico, os elétrons livres se movem através do metal, bem como bolas de bilhar batendo um contra o outro, passando uma carga elétrica enquanto se movem.
A transferência de energia é mais forte quando há pouca resistência. Em uma mesa de bilhar, isso ocorre quando uma bola atinge outra bola, passando a maior parte de sua energia para a próxima bola. Se uma única bola atinge várias outras bolas, cada uma delas terá apenas uma fração da energia.
Da mesma forma, os condutores de eletricidade mais efetivos são os metais que possuem um único elétron de valência livre para se mover e provoca uma forte reação de repulsão em outros elétrons. Este é o caso nos metais mais condutores, como prata, ouro e cobre, que cada um tem um único elétron de valência que se move com pouca resistência e causa uma forte reação de repulsão.
Os metais semi-condutores (ou metalóides) têm um maior número de elétrons de valência (geralmente quatro ou mais), de modo que, embora possam conduzir eletricidade, são ineficientes na tarefa.
No entanto, quando aquecidos ou dopados com outros elementos, semicondutores como o silício e o germânio podem se tornar condutores de eletricidade extremamente eficientes.
A condução em metais deve seguir a Lei de Ohm, que afirma que a corrente é diretamente proporcional ao campo elétrico aplicado ao metal. A variável chave na aplicação da Lei de Ohm é a resistividade de um metal.
A resistividade é o oposto da condutividade elétrica, avaliando quão fortemente um metal se opõe ao fluxo de corrente elétrica. Isso geralmente é medido nas faces opostas de um cubo de material de um metro e descrito como um medidor de ohm (Ω⋅m). A resistividade é muitas vezes representada pela letra grega rho (ρ).
A condutividade elétrica, por outro lado, é comumente medida por siemens por metro (S⋅m -1 ) e representada pela sigma de letra grega (σ). Um siemens é igual ao recíproco de um ohm.
Condutividade e Resistividade em Metais
Material |
Resistividade
|
Condutividade
|
|---|---|---|
| Prata | 1. 59x10 -8 | 6. 30x10 7 |
| Cobre | 1. 68x10 -8 | 5. 98x10 7 |
| Recozimento de cobre | 1. 72x10 -8 | 5. 80x10 7 |
| Ouro | 2.44x10 -8 | 4. 52x10 7 |
| Alumínio | 2. 82x10 -8 | 3. 5x10 7 |
| Cálcio | 3. 36x10 -8 | 2. 82x10 7 |
| Berílio | 4. 00x10 -8 | 2. 500x10 7 |
| Ródio | 4. 49x10 -8 | 2. 23x10 7 |
| Magnésio | 4. 66x10 -8 | 2. 15x10 7 |
| Molibdênio | 5. 225x10 -8 | 1. 914x10 7 |
| Iridium | 5. 289x10 -8 | 1. 891x10 7 |
| Tungstênio | 5. 49x10 -8 | 1. 82x10 7 |
| Zinco | 5. 945x10 -8 | 1. 682x10 7 |
| Cobalto | 6. 25x10 -8 | 1. 60x10 7 |
| Cádmio | 6. 84x10 -8 | 1. 46 7 |
| Níquel (eletrolítico) | 6. 84x10 -8 | 1. 46x10 7 |
| Ruténio | 7. 595 x 10 -8 | 1. 31x10 7 |
| Lítio | 8. 54x10 -8 | 1. 17x10 7 |
| Ferro | 9. 58x10 -8 | 1. 04x10 7 |
| Platina | 1. 06x10 -7 | 9. 44x10 6 |
| Palladium | 1. 08x10 -7 | 9. 28x10 6 |
| Tin | 1. 15x10 -7 | 8. 7x10 6 |
| Selênio | 1. 197x10 -7 | 8. 35x10 6 |
| Tântalo | 1. 24x10 -7 | 8. 06x10 6 |
| Niobio | 1. 31x10 -7 | 7. 66x10 6 |
| Aço (Elenco) | 1. 61x10 -7 | 6. 21x10 6 |
| Cromo | 1. 96x10 -7 | 5. 10x10 6 |
| Chumbo | 2. 05x10 -7 | 4. 87x10 6 |
| Vanádio | 2. 61x10 -7 | 3. 83x10 6 |
| Uranium | 2. 87x10 -7 | 3. 48x10 6 |
| Antimônio * | 3. 92x10 -7 | 2. 55x10 6 |
| Zircônio | 4. 105x10 -7 | 2. 44x10 6 |
| Titânio | 5. 56x10 -7 | 1. 798x10 6 |
| Mercúrio | 9. 58x10 -7 | 1. 044x10 6 |
| Germanium * | 4. 6x10 -1 | 2. 17 |
| Silicon * | 6. 40x10 2 | 1. 56x10 -3 |
* Nota: A resistividade dos semicondutores (metaloides) é fortemente dependente da presença de impurezas no material.
Dados da fonte do gráfico
Eddy Current Technology Inc.
URL: // eddy-current. com / condutividade-de-metais-ordenados por resistividade /
Wikipedia: Condutividade elétrica
URL: // en. wikipedia. org / wiki / Electrical_conductivity
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