Como ocorre a condução elétrica nos condutores

• Como ocorre a condução elétrica nos condutores?

Para entendermos a condução elétrica, devemos entender os átomos e suas características.

Os átomos são compostos por prótons, nêutrons e elétrons. Onde os nêutrons não possuem

cargas, os prótons possuem cargas positivas e os elétrons cargas negativas. Assim, no núcleo

atômico são concentrados os prótons e nêutrons unidos por uma força nuclear forte e

fraca, e os elétrons ficam orbitando na região externa do átomo.

Se os elétrons ficassem só sobre os efeitos de atração eletrostática, eles ocupariam o núcleo,

onde é composto pelos prótons. Mas isto não ocorre porque os elétrons executam movimentos

circulares em torno do núcleo atômico. Em razão disto, surgem as forças de repulsão. E são

estas forças que mantém os elétrons em órbitas estáveis. Os elétrons podem mudar de nível em

sua órbita.

Os elétrons na camada mais externa, podem ser extraídos para um átomo vizinho. Alterando assim a carga elétrica dos átomos envolvidos na troca. Se o átomo que cedeu o elétron inicialmente estava neutro, depois do processo adquire carga elétrica positiva. Já o átomo que adquiriu o elétron ficou então com carga negativa. Este é um processo de transferência de elétrons. Este tipo de transferência pode ocorrer de várias formas. Dentre as possibilidades, num processo de atrito, de condução ou de indução.

Na natureza, as cargas elétricas estão presentes em todos os materiais. O que diferencia a

capacidade de condução de cada material, é a dimensão da sua faixa de energia para

desprender os elétrons livres da última camada. Assim, as principais diferenças entre os condutores, semicondutores e isolantes, são as bandas de energia. Onde quanto maior o tamanho da banda de energia, mais é impedido a transferências destes elétrons para outros átomos, por conta da demanda de muita energia para ocorrer este fenômeno.

Contudo, a condução elétrica acontece na maioria das vezes nos metais. Este tipo de substância

possui um bom ordenamento em sua estrutura cristalina, e também elétrons livres que podem

se locomover através da rede de átomos. Os elétrons se movimentam em virtude das diferenças

de potencial aplicadas nas extremidades deste material. Estas diferenças de potencial surgem

devido à falta de elétrons em algumas regiões e à sobra de elétrons em outra região. A diferença

de potencial está associada às forças de atração entre as cargas elétricas. Ou seja, a região de

carga positiva, onde faltam elétrons, atrai os elétrons, de carga negativa. Durante o processo de

deslocamento destas cargas, ocorre uma interação entre os elétrons e as cadeias de átomos,  

gerando assim uma resistência nas passagens destes elétrons.

Esta resistência à passagem da corrente elétrica é devido à resistividade, que é uma

característica de cada material. A resistividade é proporcional à resistência elétrica R e a área de

seção transversal, e inversamente proporcional a o comprimento do condutor. Assim, temos

também a condutividade elétrica, onde é o fenômeno inverso ao da resisitividade. Ou seja,

quanto maior a resistividade, menor será a condutividade.

• O que é efeito pelicular ou efeito “skin”?

O efeito skin é responsável pelo aumento da resistência aparente de um condutor elétrico, em função do aumento da frequência da corrente que flui por ele.

Em corrente continua, a corrente que flui por um condutor se distribui uniformemente pela sua seção reta. Contudo, quando se trata de corrente alternada, à medida que se aumenta a frequência a corrente tende a se concentrar na periferia do condutor.