Condutores semi e isolantes

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UNIVERSIDADE FEDERAL DO PARÁ

FACULDADE DE ENGENHARIA ELÉTRICA

TEMA: CONDUTORES, SEMICONDUTORES E ISOLANTES

ALUNO: VALDELY JÚNIOR
MATRÍCULA:
DATA: 19/04/2011
1º SEMESTREIntrodução

Fig. 1.0 Átomo de Rutherford-Bohr
O átomo mostrado na figura acima é chamado “átomo de Rutherford-Bohr”, o mesmo tem o comportamento parecido com o do sistema solar, como conhecemos atualmente.
Segundo a teoria do “átomo de Rutherford-Bohr”, o núcleo atômico teria comportamento semelhante ao do sol, em torno do qual circundam os elétrons(planetas), em orbitas.
O núcleo do átomo possui os protons, caracterizados pelas cargas positivas, os neutrons, por sua vez, cargas neutras. Em torno do núcleo observa-se os elétrons, partículas de cargas negativas. Vários estudos feitos sobres os átomos, mostram que a massa dos protons é cerda de 1840 vezes maior que a do elétron, ainda assim a carga elétrica do proton é a mesma do elétron.
Algunsestudos também procuraram estimar a força que mantinha agregado o “sistema” átomo e notou-se que, a força atrativa entre o núcleo e os elétrons em órbita é inversamente proporcional, ou seja, quanto maior a distância entre eles, menor a força de atração.
A partir disso chegou-se a definição de corpos bons condutores e corpos maus condutores.
Nas palavras de Hélio Creder:
“Corpos bons condutoressão aqueles em que os elétrons mais externos, mediante um estímulo apropriado (atrito, contato ou campo magnético), podem ser retirados dos átomos.
“Corpos maus condutores são aqueles em que os elétrons estão tão rigidamente solidários aos núcleos que somente com grandes dificuldades podem ser retirados por um estímulo exterior.”Desenvolvimento

Fig. 1.1 Condutividade dos materiais
Condutores
Os condutores elétricos são materiais que possuem cargas livres em seu interior, permitindo assim a passagem de corrente elétrica. Os condutos podem ser sólidos líquidos ou gasosos, o que os diferencia é o portador de cargaque possuem que podem ser elétrons, íons ou buracos produzidos pela ausência de elétrons.
No ramo da eletrônica os condutores mais usuais são os metais, devido as características agregadas ( físicas, químicas e econômicas).
Uma das principais características dos condutores é o fato de possuirem a última banda parcialmente preenchida, caso do Na e Al, ou ainda com sobreposições entre bandas, casodo Mg.

Fig. 1.2 Diagrama de bandas de energia. Na ordem: Na, Mg e Al.
Observando a figura 1.2, observa-se no item (a) a representação da bandas de energia do Na, condutor que possui a sua última banda incompleta, já nos casos (b) e (c), respectivamente Mg e Al, percebe-se que em (b), a banda 3s entá totalmente preenchida, no entanto 3s e 3p estão sobrepostas. Em (c) a banda 3s está completa,no entanto 3p encontra-se incompleta.
O que realmente proporciona característica de condutor aos materiais é a ocupação e distribuição nas bandas, em todos elementos analisados percebe-se que sempre há níveis disponíveis na banda o que permite aos elétrons aumentarem suas energias e proporcionarem condutividade.
Fig. 1.3 Banda de condução de metais Fig. 1.4Fluxo de elétrons livres por um fio de cobre

Isolantes
Como sugere o nome, são substâncias que impedem a passagem de corrente elétrica. São materias que não possuem eletrons livres, fato que sugere que os eletrons dos mesmos estão fortemente presos aos núcleos.
Considera-se então como isolante um material no qual sua camada de valência está completa e e há uma...
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