Condução de eletricidade nos sólidos

Condução de eletricidade nos sólidos ( 41-2 )

Propriedades elétricas nos sólidos cristalinos

Para classificar os sólidos no ponto de vista elétrico, analisa-se três propriedades:
Resistividade (ρ): é uma medida da oposição de um material ao fluxo de corrente eléctrica. Quanto mais baixa for a resistividade mais facilmente o material permite a passagem de uma carga eléctrica. A unidade SI da resistividade é o ohm metro (Ωm).
Coeficiente de temperatura da resistividade (α): É uma propriedade intensiva dos materiais que quantifica a relação entre a variação da resistência elétrica de um material e a alteração de temperatura. Este coeficiente se expressa segundo o Sistema Internacional de Unidades em 1/K. Se expressa como:

Onde: α é o coeficiente de temperatura, que pode variar com a temperatura; ρ (T) é a resistência elétrica à temperatura T ρ (Ti) é a resistência elétrica à temperatura de referência Ti

Concentração de portadores de carga (n): É definida como o número de portadores de carga por unidade de volume, cuja unidade do SI é o universo do metro cúbico (m-3 ). Um dos métodos para medir essa grandeza utiliza o efeito Hall(Vol. 3 secção 28-4). Existem alguns materiais chamados isolantes, ou seja, tem altíssima resistividade elétrica e para efeitos práticos, não conduzem eletricidade. Pode-se utilizar os valores de α, ρ e n para dividir materiais que não são isolantes em duas categorias principais: metais e semicondutores. Os semicondutores possuem uma resistividade (ρ) bem maior que a dos metais. O coeficiente de temperatura da resistividade (α) dos semicondutores é negativo e maior que o dos metais, enquanto o dos metais é positivo, ou seja, a resistividade de um semicondutor diminui quando a temperatura aumento, enquanto a dos metais aumenta quando a temperatura aumenta. Os semicondutores possuem uma concentração de portadores (n) bem menor que a dos metais.