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Aluna: Juliana Alzira Ferreira de Souza Professor: Gerson Disciplina: Eletricidade Aplicada Curso: Engenharia Ambiental e Sanitária Data: 17.06.2015 ATIVIDADE ESTRUTURADA Nº 2 Faça uma pesquisa sobre a resistividade de um material condutor de eletricidade e a influência da temperatura na variação de sua resistência elétrica. A partir desta pesquisa determine o valor da resistência elétrica de um condutor de alumínio, com comprimento de 1840 m e seção circular com 3 mm de diâmetro, na temperatura de 45 ºC. Repita os cálculos para a temperatura de 60 ºC. A pesquisa pode ser feita no livro texto Introdução à Análise de Circuitos Robert L. Boylestad Ed. Prentice Hall ou em outro livro de eletricidade. L= 1840m A= 3 mm T0= 45ºC e 60ºC = 0,0284 ohms x mm² / m a 20°C Desenvolvimento De acordo com o Instituto Federal Sul rio-grandense, a resistência elétrica (R) é uma medida da oposição ao movimento de cargas, ou seja, representa a dificuldade que as cargas encontram para se movimentarem através do condutor. Quanto maior a mobilidade de carga, menor a resistência elétrica do condutor. (Observe na Figura 1). A resistência estabelece a relação existente entre a corrente e a tensão elétrica em seus terminais. O parâmetro R, designado resistência elétrica, é expresso em ohm. A resistência elétrica dos materiais pode ser comparada ao atrito existente nos sistemas mecânicos. Por exemplo, e ao contrário do vácuo, a aplicação de um campo elétrico constante (força constante) sobre uma carga elétrica conduz a uma velocidade constante nos materiais, situação à qual corresponde uma troca de energia potencial elétrica por calor. A resistência é um dos elementos mais utilizados nos circuitos. Existem resistências fixas, variáveis e ajustáveis; resistências integradas e resistências discretas; resistências cuja função é a conversão de grandezas não elétricas em grandezas elétricas. A resistência elétrica é uma característica do condutor, portanto, depende do material de que é feito, de sua forma e dimensões, bem como da temperatura a que está submetido o condutor. Variação da resistência com a temperatura A resistência de um condutor varia com a temperatura. No caso dos metais, a resistência aumenta quando a temperatura aumentar. No entanto, há certas substâncias cuja resistência diminui à medida que a temperatura aumenta; as principais são o carbono e o telúrio. E ainda temos o caso de materiais em que não ocorre variação da resistência, mesmo variando a temperatura. A seguir, apresentamos a fórmula que determina a resistividade do material em função da temperatura. ρ = ρ0 [ 1 + α (t – t0)] O coeficiente (α ) depende do material. E, para um mesmo material, ele não é constante. Varia com a temperatura considerada. No entanto, como a variação é pequena, ele é considerado constante dentro de um intervalo de temperatura de algumas dezenas de graus. Por exemplo, é considerado com um valor constante entre 0º e 50ºC, entre 50º e 80ºC, etc. Esse coeficiente é chamado de coeficiente de temperatura. A unidade do coeficiente de temperatura é o inverso de uma unidade de temperatura. É mais comum avaliar-se a temperatura em graus Celcius (ºC ); então é avaliado em 1/ºC. Coeficiente de temperatura Em geral, as propriedades características dos materiais variam com a temperatura. A resistividade varia com a temperatura. A resistividade de um material depende da temperatura, aumentando quando se aquece o condutor, na maior parte dos casos. Assim, quando a temperatura de um fio condutor aumenta, geralmente sua resistência aumenta em vista do aumento da resistividade da substância que o constitui. Esses resultados nos levam a concluir que a resistência elétrica também deve depender da temperatura. Abaixo apresentamos a fórmula que determina a resistência elétrica em função da temperatura. R = R0 [ 1 + α (t – t0)] Onde Ro é resistência elétrica do fio na temperatura inicial t0 e R é a resistência na temperatura final t. Resolução do problema proposto e-física. <http://efisica.if.usp.br/eletricidade/basico/corrente/var_resist_temperatura/>. Acesso em 17 de Maio de 2015.
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