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MATERIAIS ELÉTRICOS Aula 1: Propriedades dos Materiais Elétricos Nesta aula, abordaremos os conceitos básicos para a descrição das propriedades elétricas dos materiais. Estas propriedades envolvem o conhecimento da Lei de Ohm, que pode ser considerada a lei mais importante para a descrição do comportamento elétricos dos materiais. A condutividade e a resistividade elétricas serão discutidas e apresentadas como grandezas básicas e que permitem a classificação do comportamento elétrico dos materiais. Este comportamento pode ser dividido em quatro categorias: condutor, isolante, semicondutor e supercondutor. Objetivos: 1 - Conhecer os parâmetros básicos de descrição de um material elétrico; 2 - Classificar o comportamento elétrico dos materiais. Segundo Callister, 2008 “A Lei de Ohm estabelece uma relação de proporcionalidade direta entre a tensão e corrente elétrica da seguinte forma: V a I” Matematicamente, para estabelecer a relação de igualdade, devemos escrever: V = cte I ou V = RI Onde V é a tensão elétrica, medida em volt, R é a resistência, medida em Ohm e I é a corrente elétrica medida em ampère. Portanto, a consequência da Lei de Ohm, a resistência é uma grandeza constante e característica de todos os materiais. Mas, para a avaliação das características elétricas dos materiais, em situações aplicadas, é necessário o uso de uma grandeza que inclua as dimensões dos dispositivos, sejam eletrônicos, microeletrônicos ou optoeletrônicos. Esta grandeza é conhecida como resistividade elétrica, representada pela letra grega ρ (ro) e possui a seguinte forma matemática: ρ = R A / l Onde R é a resistência elétria, A é a área da seção reta do componente e l é o comprimento do dispositivo. A figura abaiuxo representa estas dimensões: Representação esquemática de uma medida de resistividade elétrica (Ciência e engenharia de materiais: uma introdução, 7a edição, 2008, Willian D. Callister Jr, Editora LTC, cap. 18. Propriedades Elétricas). A unidade de medida da resistividade é Ω.m. De forma complementar, é importante definir a condutividade létrica como: σ = 1/Ω Onde σ (sigma) é a condutividade elétrica, medida em (Ω.m)-1. Podemos utilizar as Condutividade e Resistividade Elétricas para classificar o comportamento elétrico dos materiais. Existem quatro possíveis classificações: 01) 02) 03) 04) Para saber mais sobre os tópicos estudados nesta aula, pesquise na internet sites, vídeos e artigos relacionados ao conteúdo visto. Se ainda tiver alguma dúvida, fale com seu professor online utilizando os recursos disponíveis no ambiente de aprendizagem. Biblioteca Virtual da Estácio: Introdução a Analise de Circuitos, Robert L. Boylestad, p.34 e 35, 10a Edição, Pearson. Nesta aula, você: Aprendeu as grandezas fundamentais, para a descrição de um material elétrico; Analisou a condutividade e a resistividade elétrica como parâmetros, para a classificação do comportamento elétrico dos materiais. Na próxima aula, abordaremos os seguintes assuntos: A descrição da Mobilidade Elétrica dos materiais como um parâmetro de qualidade. O comportamento da resistividade e condutividade elétrica dos metais e ligas metálicas. Classificação dos tipos de materiais semicondutores.
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