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materiCAPÍTULO 4
OUTRAS PROPRIEDADES
Docente: António Castela Ano Lectivo 2012/2013 – Escola Superior de Tecnologia do Barreiro (IPS)

Curso de Licenciatura em Engenharia Química

MATERIAIS

Ano Lectivo 2012/2013

PROPRIEDADES ELÉCTRICAS DOS MATERIAIS:
COMPORTAMENTO RESISTIVO


Lei de Ohm V – Diferença de Potencial, V (volts) V R – Resistência do Fio,  (ohms) I I – CorrenteEléctrica, A (amperes) R
2

Amperímetro
William F. Smith, “Princípios de Ciência e Engenharia dos Materiais”, McGraw Hill, 3ª Edição (1998), pag. 188



 - Resistividade Eléctrica (.m) A A – Área da Secção transversal (m ) R l – Comprimento do Fio (m) l  Voltímetro  Amperímetro


 

Mede diferenças de Potenciais entre dois pontos Resistência quase infinita Em paralelo com apassagem de corrente

 Mede

corrente  Resistência quase nula  Em série com a passagem de corrente
1

Cap 4 – Outras Propriedades

Ano Lectivo 2012/2013

COMPORTAMENTO RESISTIVO


 - Condutividade Eléctrica:



Não Condutores Silício
Polietileno Poliestireno Diamante

1

-1.m-1, ou seja, S.m-1 (S- Siemens)
Condutores Prata
Cobre (comercial) Ouro Alumínio (comercial)Grafite


 (-1m-1) 4.3x10-4
10-14 10-14 10-14

 (-1m-1) 6.3x107
5.8x107 4.2x107 3.4x107 105 (média)



P – Potência Eléctrica (W - watt):



P  IV  I R
2

Materiais Isoladores
Materiais Condutores

 

 
2

Cap 4 – Outras Propriedades

Ano Lectivo 2012/2013

RESISTIVIDADE E CONDUTIVIDADE

Donald R. Askeland, Pradeep P. Phulé, “The Science andEngineering of Materials”, Thomson (2006), pag. 681

Donald R. Askeland, Pradeep P. Phulé, “The Science and Engineering of Materials”, Thomson (2006), pag. 681

Adição de Elementos de Liga e/ou Deformação

Maior desarranjo de estrutura => mais defeitos

Maior Resistividade à passagem de corrente

Cap 4 – Outras Propriedades

3

Ano Lectivo 2012/2013

RESISTIVIDADE: EFEITO DA TEMPERATURAT

T  0ºC 1  T T 

– Coeficiente de Temperatura da Resistividade (ºC-1)

0ºC – Resistividade Eléctrica a 0oC (.m) T – Temperatura (oC)

 Maior

temperatura => Maior agitação dos átomos => mais choques dos electrões quando se deslocam => maior resistividade

Donald R. Askeland, Pradeep P. Phulé, “The Science and Engineering of Materials”, Thomson (2006), pag. 688

total  T r
Cap 4 – Outras Propriedades
William F. Smith, “Princípios de Ciência e Engenharia dos Materiais”, McGraw Hill, 3ª Edição (1998), pag. 193

4

Ano Lectivo 2012/2013

RESISTIVIDADE: EFEITO DA COMPOSIÇÃO E DEFORMAÇÃO
Regra
 d

de Mattiessen’s

é o acréscimo na resistividade pela presença de defeitos presentes pela presença de Impurezas ou de Defeitos ( ex: obtidos por deformação afrio)

total  r  T  d
Donald R. Askeland, Pradeep P. Phulé, “The Science and Engineering of Materials”, Thomson (2006), pag. 689

Cap 4 – Outras Propriedades

5

Ano Lectivo 2012/2013



Regra de Mattiessen’s (Variante)

total  r  T  i  d


Influência das impurezas

i  Ac i 1  ci 
 

A é um factor independente da composição Ci é a fracção atómicaWilliam D. Calister, Jr., “Materials Science and Engeering – Na Introduction”, John Wiley & Sons, 7ª Edição (2007), pag. 677



Sistema com duas fases: ( e b)

i   V  b Vb
Cap 4 – Outras Propriedades



R e V são as resistividades e fracções volúmicas de cada fase ( ou b)
6

Ano Lectivo 2012/2013

RESISTIVIDADE: EFEITO DAS IMPUREZAS E COMPOSIÇÃO
Efeito da adição depequenas quantidades de impurezas no Cobre
William F. Smith, “Princípios de Ciência e Engenharia dos Materiais”, McGraw Hill, 3ª Edição (1998), pag. 195

Adição de Zinco no Cobre

William F. Smith, “Princípios de Ciência e Engenharia dos Materiais”, McGraw Hill, 3ª Edição (1998), pag. 195

Ligas de Cobre-Níquel

Cu puro

Cap 4 – Outras Propriedades

William D. Calister, Jr.,...
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