Resistividade Elétrica

Objetivos

Experimento feito para verificação da relação entre a resistência elétrica de um condutor e suas dimensões geométricas: determinação da resistividade de metais. Analisando, em determinado material, e realizando a medição da resistividade, de acordo com a distância, do mesmo.

Introdução

Resistividade eléctrica (também resistência eléctrica específica) é uma medida da oposição de um material ao fluxo de corrente eléctrica. Quanto mais baixa for a resistividade, mais facilmente o material permite a passagem de uma carga eléctrica. Sua unidade no SI é o ohm metro (Ωm).

A resistência eléctrica R de um dispositivo está relacionada com a resistividade ρ de um material de acordo com a expressão:

Em que:

ρ é a resistividade eléctrica (em ohm metros, Ωm);

R é a resistência eléctrica de um espécime uniforme do material (em ohms, Ω); é o comprimento do espécime (medido em metros); A é a área da seção do espécime (em metros quadrados, m²).

É importante salientar que essa relação não é geral e vale apenas para materiais uniformes e isotrópicos, com seções transversais também uniformes. De toda forma, os fios condutores normalmente utilizados apresentam estas duas características.

A resistividade elétrica pode ainda ser definida como

Onde

E é a magnitude do campo eléctrico (em volts por metro, V/m); J é a magnitude da densidade de corrente (em amperes por metro quadrado, A/m²).

Finalmente, a resistividade pode também ser definida como sendo o inverso da condutividade eléctrica σ do material, ou

Métodos e desenvolvimento

No experimento realizado, utilizamos como material:

• Fios Metálicos

• Voltímetro

• Fios de ligação com pinos banana

• Amperímetro

• Micrometro

• Fonte de Tensão Variável

• Cabos elétricos, conexões tipo jacaré

• Trena

• Suportes para montagem dos circuitos

Verifica-se experimentalmente que a resistência elétrica de um condutor depende do material que o constitui, de sua geometria e também de sua temperatura.

Em laboratório, foi montado o circuito para realização dos testes. Utilizando o voltímetro, estabelecemos uma baixa tensão na fonte, em 1 V. Durante todo o experimento, esta foi a tensão fixada. Com o uso de um cursor (conexão tipo jacaré) foi medido a intensidade da corrente no fio em distancias diferentes. Com 9 cm, 18 cm, 27 cm, 36cm, 45 cm,54cm,63cm 72cm e 81 cm. Montamos com o auxílio de tabela o resultado das alterações provocado pela resistência causa pela variação de distância do medido no fio. i (mA) e R (Ω).

Gráficos

Dados obtidos através das medições (níquel):

Gráfico referente aos dados obtidos:

Dados obtidos através das medições (alumínio):

Gráfico referente aos dados obtidos:

Conclusão

Após realizarmos todas as medições em determinado material, podemos observar a formação de um gráfico linear de acordo com a distância da medição em relação a sua resistividade. Podendo assim, determinar qual o tipo de material utilizado no experimento, no caso, níquel e alumínio, concluindo o valor de acordo com a tabela demostrada na apostila de experimentos.

Bibliografia

< Apostila teórica – laboratório física B >

< https://www.if.ufrgs.br/tex/fis142/mod06/m_s03.html >

< http://www.fisica.net/constantes/resistividade-eletrica-(ro).php >