Propriedades eletricas do material

Propriedades Eléctricas dos Materiais
Conceitos básicos: Lei de Ohm V=RI A resistência eléctrica, R, não é uma propriedade característica do material: depende do material e da geometria:

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L A

A resistividade eléctrica, ρ, essa sim é uma propriedade característica do material. A conductividade eléctrica, σ, é o inverso da resistividade.

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"=

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Resistividades Electricas de alguns materiais

???

isolantes

condutores

Nota: a condutividade eléctrica pode variar 23 ordens de grandeza entre classes diferentes de materiais !!!

De que depende a condutividade eléctrica dos materiais ?

A condutividade eléctrica, σ, de um material depende três factores: 1 - o número de transportadores de carga móveis por unidade de volume, N [m-3]; 2 - a carga de cada transportador, q [C]; 3 - a mobilidade dos transportadores de carga, µ [m2/(V.s)]. Verifica-se que:

σ = N.q.µ
Naturalmente que, quando o transportador de carga é um electrão, q=1.6x10-19 C.

Propriedades Electricas dos Materiais

Os transportadores de carga podem ser iões ou electrões. Os iões movem-se por difusão (falámos das Leis da difusão há umas aulas atrás), mas os electrões, mais pequenos, se estiverem livres, podem-se mover através dos sólidos com menos constrangimentos, com menor impedância. Trataremos aqui essencialmente do transporte de carga por electrões.

Diagramas de banda de energia
Os “sacos” de electrões são um pouco mais complexos...
Quando uma quantidade grande de átomos se liga para formar um sólido, os níveis de energia alteram-se de várias formas: •Os níveis possíveis de energia são função da distância interatómica; •Os níveis de energia nos átomos isolados separam-se em bandas de energia no sólido: •Os átomos de valência deixam de estar localizados num átomo ou num conjunto particular de átomos. Características das bandas de energia: •As bandas de energia alargam com o aumento da sobreposição; •Quanto mais elevado o nível de energia mais larga é a