Algumas aulas atrás falámos sobre o que é a resistência eléctrica. Nesta aula, vamos estudar o que é a resistividade de um material ou resistência específica, um parâmetro essencial se pretendermos calcular a resistência de determinado condutor.

Para conseguirmos calcular a resistência de um certo material, precisamos saber três valores. Além da resistividade desse material, que vamos estudar o que é nesta aula, temos ainda que saber o comprimento desse material (medido em metros) e a secção (ou diâmetro) (medida em mm²) desse mesmo material. Com estes três valores: resistividade, comprimento e secção, já podemos calcular qual a resistência eléctrica de um material. Mas voltemos então ao que é a resistividade de um material.

O que é a resistência específica ou resistividade de um material?

A resistividade de um material (ou a sua resistência específica) é a resistência ou dificuldade que esse mesmo material apresenta à passagem de corrente eléctrica num fio com 1 metro de comprimento (1m) e 1 milímetro quadrado de secção (1mm²), a uma determinada temperatura (normalmente a 20ºC).

A resistividade dos diferentes materiais, são portanto valores que já foram calculados e servem como comparação para sabermos se um ou outro material, de tamanhos e secções iguais, é mais ou menos condutor, ou seja, tem uma menor ou maior resistividade, respectivamente.

 

A resistividade de um material é igual à resistência de um fio desse material de 1 metro de comprimento por 1 mm² de secção

A resistividade de um material é igual à resistência de um fio desse material de 1 metro de comprimento por 1 mm² de secção

Resistividade e o aumento ou diminuição da temperatura:

A resistência dos vários materiais varia consoante a temperatura. Em praticamente todos os materiais (excepto no carbono, sulfureto de ferro e outros), o material tem maior resistividade quando a temperatura aumenta e tem menor resistividade quando a temperatura diminui. Por esta razão, a resistividade dos diferentes materiais mede-se sempre à mesma temperatura, normalmente a 20 graus centígrados. Convém mencionar que este aumento ou diminuição da resistência é pouco significativo, na grande parte dos materiais.

 

Resistividade de alguns materiais

Cada material tem uma resistividade diferente. Isto quer dizer que, um material com maior resistividade deixa passar menos a corrente eléctrica e é por isso menos condutor. Contrariamente, um material com menor resistividade deixa passar melhor a corrente eléctrica, sendo um melhor condutor.

Na tabela abaixo, onde apresentamos a resistividade de alguns materiais condutores (a 20ºC), vemos, por exemplo, que a resistividade do alumínio é quase o dobro da resistividade do cobre. Com isto, podemos concluir que o alumínio é menos condutor que o cobre, já que oferece mais dificuldade à passagem de corrente eléctrica.

Da tabela que apresentamos, os valores mais importantes são os da resistividade do cobre e a resistividade do tungsténio, já que são os mais utilizados em electrónica.

Tabela de resistividade e condutibilidade de alguns materiais

Tabela de resistividade e condutibilidade de alguns materiais

Resistividade e condutibilidade:

Na mesma tabela (acima) apresentamos, além dos valores da resistividade, também os valores da condutibilidade. Estas duas grandezas são inversas, ou seja, a resistividade é o inverso da condutibilidade e a condutibilidade o inverso da resistividade. Para sabermos o valor da resistividade podemos dividir 1 pelo valor da condutibilidade e se quisermos saber o valor da condutibilidade, dividimos 1 pelo valor da resistividade.

 

Unidade de medida da Resistividade:

A resistividade é expressa em ohms por milímetro quadrado de secção e em metros de comprimento (Ωmm²/m) e a letra que representa a resistividade é a letra grega ρ (letra grega ró).

 

 Cálculo e fórmula da Resistência e Resistividade:

Quando conhecemos o comprimento, a secção do material e a resistividade (consultando a tabela), podemos calcular qual a resistência desse mesmo material, usando a fórmula:

Fórmula da Resistência e Resistividadena fórmula temos várias letras:

  • R representa o valor da resistência que pretendemos calcular (em ohms)
  • ρ representa o valor da resistividade do material – tabelado (Ωmm²/m)
  • l representa o comprimento do material (em metros)
  • S representa a secção do fio (em milímetros quadrados)

Exemplo prático de como calcular a resistência de um material:

Se por exemplo, quisermos calcular a resistência de um fio de cobre, com 30 metros  e 2mm² de secção, sabendo que a resistividade do cobre é igual a 0,0172Ωmm²/m, fazemos o seguinte:

Temos estes valores que nos são dados:

  • R = ?
  • ρ = 0,0172Ωmm²/m
  • l = 30m
  • S = 2

Primeiramente, substitui-se todas as letras da fórmula pelos respectivos valores. Depois é só fazer os cálculos e obtemos o valor da resistência.Exemplo prático de como calcular a resistência de um material, sabendo a sua resistividade

Resposta: O fio de cobre de 30 metros e 2mm² de secção, tem uma resistência de 0,258Ω.

Ficaram com alguma dúvida? Compreenderam o que é a resistividade de um condutor e como se calcula a resistência de determinado material, sabendo a sua resistividade? Qualquer questão deixem mensagem ou entre em contacto connosco.

 

Por agora é tudo. Não percam as próximas aulas, onde vamos entrar nas Aulas de Componentes da Unidade 2, onde falaremos de pilhas, acumuladores, fusíveis e muito mais.