{"id":80720,"date":"2024-01-14T13:16:53","date_gmt":"2024-01-14T13:16:53","guid":{"rendered":"https:\/\/www.electricity-magnetism.org\/eletrons-livres-e-condutividade-eletrica\/"},"modified":"2024-01-20T10:00:57","modified_gmt":"2024-01-20T10:00:57","slug":"eletrons-livres-e-condutividade-eletrica","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.electricity-magnetism.org\/pt-br\/eletrons-livres-e-condutividade-eletrica\/","title":{"rendered":"El\u00e9trons Livres e Condutividade El\u00e9trica"},"content":{"rendered":"

El\u00e9trons Livres e Condutividade El\u00e9trica<\/h2>\n

A condutividade el\u00e9trica \u00e9 uma propriedade f\u00edsica dos materiais que representa a habilidade de um material em conduzir corrente el\u00e9trica. A unidade do Sistema Internacional (SI) para a condutividade el\u00e9trica \u00e9 o siemens por metro (S\/m). A condutividade el\u00e9trica de um material \u00e9 determinada por v\u00e1rios fatores, incluindo a densidade e mobilidade de portadores de carga (como el\u00e9trons ou \u00edons), a estrutura do material, temperatura e outros fatores ambientais.<\/p>\n

Materiais com alta condutividade el\u00e9trica, como metais e alguns tipos de sais e solu\u00e7\u00f5es, s\u00e3o comumente utilizados em aplica\u00e7\u00f5es el\u00e9tricas e eletr\u00f4nicas, onde s\u00e3o usados para transportar corrente el\u00e9trica com m\u00ednima resist\u00eancia ou perda de energia. Outros materiais com baixa condutividade el\u00e9trica, como isolantes e semicondutores, s\u00e3o usados em aplica\u00e7\u00f5es onde podem ser utilizados para controlar ou manipular o fluxo de carga el\u00e9trica.<\/p>\n

El\u00e9trons Livres e sua Influ\u00eancia na Condutividade<\/h2>\n

El\u00e9trons livres s\u00e3o el\u00e9trons que n\u00e3o est\u00e3o ligados a um \u00e1tomo ou mol\u00e9cula e s\u00e3o livres para se moverem atrav\u00e9s de um material. A condutividade el\u00e9trica \u00e9 uma medida da capacidade de um material em conduzir corrente el\u00e9trica. A condutividade de um material depende do n\u00famero de el\u00e9trons livres dispon\u00edveis para transportar a carga el\u00e9trica.<\/p>\n

Materiais que possuem um grande n\u00famero de el\u00e9trons livres, como os metais, s\u00e3o bons condutores de eletricidade. Nos metais, os el\u00e9trons de val\u00eancia dos \u00e1tomos est\u00e3o fracamente ligados ao n\u00facleo at\u00f4mico, permitindo que se movam livremente pelo material. Isso torna os metais bons condutores de eletricidade. Em contraste, materiais que possuem poucos el\u00e9trons livres, como os n\u00e3o metais, s\u00e3o maus condutores de eletricidade.<\/p>\n

Os n\u00e3o metais tendem a ter el\u00e9trons fortemente ligados que n\u00e3o est\u00e3o livres para se moverem pelo material, por isso n\u00e3o conduzem bem a eletricidade. Em geral, a presen\u00e7a de el\u00e9trons livres \u00e9 um fator cr\u00edtico na determina\u00e7\u00e3o da condutividade el\u00e9trica de um material.<\/p>\n

Fluxo de El\u00e9trons em um Fio<\/h2>\n

Quando uma tens\u00e3o \u00e9 aplicada atrav\u00e9s de um condutor, um campo el\u00e9trico \u00e9 estabelecido, o que faz com que os el\u00e9trons se movam em uma certa dire\u00e7\u00e3o. No entanto, os el\u00e9trons n\u00e3o se movem em linha reta, mas sim realizam um movimento aleat\u00f3rio devido a colis\u00f5es com os \u00e1tomos do condutor, perdendo energia e dispersando-se em dire\u00e7\u00f5es aleat\u00f3rias. Isso cria resist\u00eancia ao fluxo de el\u00e9trons e faz com que parte da energia do campo el\u00e9trico seja convertida em calor.<\/p>\n

Este movimento aleat\u00f3rio faz com que os el\u00e9trons tenham uma velocidade m\u00e9dia, que \u00e9 chamada de velocidade de deriva. A velocidade de deriva dos el\u00e9trons em um condutor \u00e9 tipicamente bastante lenta, na ordem de poucos mil\u00edmetros por segundo, mesmo que a corrente no condutor seja bastante alta. Isso ocorre porque os el\u00e9trons est\u00e3o constantemente colidindo com os \u00e1tomos do condutor, o que retarda seu movimento geral.<\/p>\n

A velocidade de deriva \u00e9 proporcional \u00e0 corrente. Em um material resistivo, ela tamb\u00e9m \u00e9 proporcional \u00e0 magnitude de um campo el\u00e9trico externo. Embora a velocidade de deriva seja relativamente lenta, ela ainda \u00e9 um conceito importante para entender o comportamento das correntes el\u00e9tricas em condutores.<\/p>\n

O fluxo geral de carga el\u00e9trica em um condutor \u00e9 determinado pela combina\u00e7\u00e3o da velocidade de deriva e do n\u00famero de portadores de carga que se movem atrav\u00e9s do condutor. Por exemplo, quando uma tens\u00e3o cont\u00ednua (DC) \u00e9 aplicada, a velocidade de deriva do el\u00e9tron aumentar\u00e1 proporcionalmente \u00e0 for\u00e7a do campo el\u00e9trico. A velocidade de deriva em um fio de cobre de 2 mm de di\u00e2metro em uma corrente de 1 ampere \u00e9 aproximadamente 8 cm por hora. Tens\u00f5es alternadas (AC) n\u00e3o causam movimento l\u00edquido; os el\u00e9trons oscilam para frente e para tr\u00e1s em resposta ao campo el\u00e9trico alternado (em uma dist\u00e2ncia de alguns micr\u00f4metros).<\/p>\n

\"\"<\/p>\n

\n Original Article<\/a>\n<\/div>\n

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