Tipo de barreira

O artigo sobre a corrente eléctrica trataba da densidade da corrente eléctrica, e o campo eléctrico tamén se explicaba no artigo sobre os campos eléctricos. Existe un campo eléctrico e unha corrente eléctrica nun condutor cando hai unha diferenza de potencial a través del; pola contra, se non hai diferenza de potencial, non existen nin un campo eléctrico nin unha corrente eléctrica.

Nun condutor metálico, o campo eléctrico é directamente proporcional á densidade de corrente, onde a relación entre o campo eléctrico e a densidade de corrente é unha constante. A relación entre o campo eléctrico e a densidade de corrente chámase resistividade ou resistencia específica . Matematicamente, a relación entre o campo eléctrico, a densidade de corrente e a resistencia específica exprésase na ecuación:

Tipo de barreiraDescrición: ρ = resistencia específica, E = campo eléctrico, J = densidade de corrente

Unha das fórmulas do campo eléctrico é E = V/s, onde V = diferenza de potencial eléctrico = tensión eléctrica e s = distancia, polo que a unidade de campo eléctrico é o voltio/metro (V/m). A fórmula da densidade de corrente é J = I/A, onde I = corrente eléctrica e A = área da sección transversal do condutor, polo que a unidade de densidade de corrente é o ampere/metro ao cadrado (A/m² ) . A fórmula da resistividade é ρ = E/J, polo que a unidade de resistencia é V/m: A/m² = V/mxm² / A = V/A (m) = Ω m (léase: ohmio metro). Ω = voltio/ampere é unha unidade de resistencia eléctrica, e a información sobre esta unidade explícase no artigo sobre a lei de Ohm.

Os valores de resistividade máis altos posúenos illantes eléctricos ou condutores eléctricos deficientes, mentres que os valores de resistividade máis baixos posúenos condutores eléctricos ou bos condutores eléctricos. Canto mellor conduce un condutor a corrente eléctrica, menor é a súa resistividade . A orde de condutores metálicos con maior a menor resistividade é estaño, aceiro, aluminio, ouro, cobre e prata. Polo tanto, pódese concluír que o valor de resistividade dun obxecto indica unha medida da capacidade do obxecto para impedir a corrente eléctrica.

Un bo condutor que cumpre a lei de Ohm, a unha determinada temperatura, o seu valor de resistividade é independente do campo eléctrico, o que significa que se a magnitude do campo eléctrico cambia, o valor de resistividade non cambia. Pola contra, un condutor que non cumpre a lei de Ohm, o seu valor de resistividade depende do campo eléctrico, o que significa que se a magnitude do campo eléctrico cambia, o valor de resistividade tamén cambia.

A resistividade dun condutor metálico depende da temperatura. A medida que a temperatura aumenta, a resistividade aumenta; pola contra, a medida que a temperatura diminúe, a resistividade diminúe. A medida que a temperatura aumenta, os átomos móvense máis rápido e desordenanse máis, o que dificulta o movemento dos electróns e ralentiza o seu fluxo. A medida que a temperatura diminúe, os átomos móvense máis lentamente e organízanse máis, o que permite un fluxo de electróns máis suave.

A inversa da resistividade é a condutividade. Matematicamente, a relación entre a resistividade e a condutividade exprésase coa ecuación:
σ = 1/ρ
Descrición: σ = condutividade do condutor, ρ = resistividade do condutor.
A unidade de resistividade é Ωm, polo que a unidade de condutividade é 1/Ωm = (Ωm)-1

Os valores de condutividade máis altos posúenos condutores eléctricos ou bos condutores eléctricos, mentres que os valores de condutividade máis baixos posúenos illantes eléctricos ou malos condutores eléctricos. Canto mellor conduza un condutor a corrente eléctrica, maior será a súa condutividade. A orde de condutores metálicos de maior a menor condutividade é prata, cobre, ouro, aluminio, aceiro e estaño. Polo tanto, pódese concluír que o valor de condutividade dun obxecto indica unha medida da capacidade do obxecto para conducir a corrente eléctrica. A prata ten alta condutividade pero é cara, polo que o cobre úsase máis amplamente como condutor de corrente eléctrica.

 

Deixar un comentario