Saiba qual a condutividade elétrica dos metais e do aço!

De modo bem simples, a condutividade elétrica dos metais (e também de outros materiais) se caracteriza pela sua capacidade de conduzir ou transmitir corrente elétrica.

A propriedade contrária à condutividade é a resistividade, que quanto maior, mais difícil se torna a passagem de corrente elétrica. Abaixo você entende tudo sobre o assunto e confere uma tabela com a condutividade e resistividade dos principais metais e aços.

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O que é condutividade elétrica?

A condutividade elétrica — medida em Siemens por metro, ou S/m — indica a capacidade de um material de conduzir uma carga elétrica a uma certa distância.

Essa propriedade depende da quantidade de elétrons livres disponíveis para transferir uma carga. A medição é a razão entre a densidade de corrente e a força de um campo elétrico aplicado, ou quanto do campo total realmente está fluindo através do material em vez de através do meio circundante, como água ou ar.

Este é um ótimo recurso para fabricantes de condutores elétricos ou outras indústrias.

Essa propriedade também é um requisito para corte a plasma de metais já que esse tipo de tecnologia utiliza um gás eletricamente condutor ionizado. Assim, é utilizado no corte de metais condutores de eletricidade.

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Resistividade elétrica

A resistividade é o oposto da condutividade — ou seja, a dificuldade de um material transportar uma corrente elétrica.

Materiais com alta resistividade são excelentes isolantes elétricos porque não conduzem corrente. Ela é medida em ohms/metro, como o recíproco da condutividade.

Condutividade elétrica X condutividade térmica

A condutividade térmica também é a capacidade de condução de um material, mas nesse caso condução de calor.

Nesse sentido, o calor só pode ser transferido por três meios: condução, convecção e radiação. Além disso, a condução é talvez a mais comum e ocorre regularmente na natureza.

Em suma, é a transferência de calor através do contato físico. Essas propriedades tornam os metais com condutividade térmica excelentes para as indústrias automobilística e aeronáutica, onde a transferência e a resistência do calor são uma preocupação frequente.

Geralmente, metais com alta condutividade elétrica também possuem alta condutividade térmica.

Condutividade elétrica dos metais

Os metais conduzem eletricidade porque têm “elétrons livres”. Ao contrário da maioria das outras formas de matéria, a ligação metálica é única porque os elétrons não estão ligados a um átomo específico. Isso permite que os elétrons deslocalizados fluam em resposta a uma diferença de potencial.

Abaixo você confere os metais que são mais condutores de eletricidade.

Prata

A prata é de longe o metal mais condutor da Terra. Isso ocorre porque esse metal possui apenas um elétron de valência. Além disso, esse único elétron é livre para se movimentar com pouca resistência.

Como resultado, metais como prata e cobre são alguns com essa característica particular. Por isso são ótimos condutores elétricos e térmicos.

Cobre

Assim como a prata, possui apenas um elétron de valência, o que torna este metal muito condutor. Portanto, uma das aplicações comerciais mais populares é o revestimento de panelas e eletrodomésticos de alta qualidade.

Ouro

No geral, essa é a principal razão (além de sua raridade, claro!) pela qual esse material é tão caro. Além disso, a combinação da resistência à corrosão do ouro e sua condutividade fazem deste metal um recurso extremamente valioso utilizado em grande quantidade de indústrias.

Alumínio

É um excelente condutor. Essa característica, além de sua baixa densidade e alta resistência à corrosão, torna este metal perfeito para as indústrias aeronáutica e de comunicação (transmissões).

Zinco/Latão

Embora estes metais sejam muito menos condutores do que outros, geralmente, são substitutos mais baratos e econômicos quando aplicáveis.

Ferro

O ferro tem ligações metálicas, que é onde os elétrons estão livres para se mover em mais de um átomo. Isso é chamado de deslocalização. Por isso, o ferro é um condutor elétrico.

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Condutividade elétrica do aço

O aço é um condutor e uma liga de ferro. Normalmente é utilizado para envolver outros condutores porque é um metal inflexível e corrosivo quando exposto ao ar.

Entretanto, algumas ligas de aço possuem alta resistência à corrosão, como é o caso do aço inox. Assim, embora não tenha uma condutividade elétrica tão alta quanto outros metais, alguns tipos de aços são utilizados em indústrias com dispositivos elétricos.

Por exemplo, gabinetes em aço inox são utilizados como proteção em indústrias onde os padrões de higiene são altos ou onde o dispositivo esteja sujeito a ambientes corrosivos e úmidos.

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Tabela de condutividade elétrica

Confira a condutividade elétrica, a resistividade e a condutividade térmica dos principais metais condutores de eletricidade.

Fatores que afetam a condutividade elétrica dos metais

Certos fatores são capazes de influenciar a condutividade elétrica dos metais. Veja abaixo.

Temperatura

Alterar a temperatura de qualquer metal condutor altera sua condutividade. Em geral, o aumento da temperatura causa excitação térmica dos átomos e diminui a condutividade enquanto aumenta a resistividade. A relação é linear, mas se decompõe em baixas temperaturas.

Impurezas

Adicionar uma impureza a um metal diminui sua condutividade. Por exemplo, a prata esterlina não é um condutor tão bom quanto a prata pura. Impurezas impedem o fluxo de elétrons.

Estrutura e fases do cristal

Se houver diferentes fases de um material, a condutividade diminuirá ligeiramente na interface e pode ser diferente de uma estrutura para outra. A forma como um material foi processado também pode afetar o quão bem ele conduz eletricidade.

Campos eletromagnéticos

Os condutores geram seus próprios campos eletromagnéticos quando a eletricidade passa por eles, com o campo magnético perpendicular ao campo elétrico. Campos eletromagnéticos externos podem produzir magnetorresistência, o que pode retardar o fluxo de corrente.

Frequência

O número de ciclos de oscilação que uma corrente elétrica alternada completa por segundo é sua frequência em hertz.

Acima de um certo nível, uma alta frequência pode fazer com que a corrente flua ao redor de um condutor em vez de através dele (efeito pelicular). Como não há oscilação e, portanto, não há frequência, o efeito pelicular não ocorre com corrente contínua.

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