Definir condutância. Quais são as unidades destas grandezas?
Passo 1
O que o enunciado pede: definir o que é condutância e dizer quais são as unidades dessa grandeza. Não há dados numéricos no enunciado — a tarefa é conceitual e de unidades.
Passo 2
Começando pelo básico: lembre o que é a resistência elétrica. A lei de Ohm na forma comum diz que a diferença de potencial (tensão)
aplicada a um elemento e a corrente elétrica
que atravessa esse elemento estão relacionadas por
onde
é a resistência elétrica. Aqui:
-
é a tensão em volts ( ); -
é a corrente em ampères ( ); -
é a resistência em ohms ( ).
Passo 3
Definição de condutância a partir de Ohm: a condutância é simplesmente o inverso da resistência. Escrevemos isso como
Outra forma útil de ver é rearranjar a lei de Ohm para obter
Interpretação física curta e prática: enquanto resistência mede a “dificuldade” que um componente oferece à passagem de corrente, condutância mede a “facilidade” com que a corrente passa.
Passo 4
Explicando as variáveis nas fórmulas acima:
-
é a condutância (o que queremos definir); -
é a resistência; -
é a corrente elétrica; -
é a diferença de potencial elétrico.
Passo 5
Unidades da condutância. Usando
, a unidade de
é:
No Sistema Internacional a unidade recebe nome próprio: Siemens, símbolo
. Portanto
Observação histórica: a unidade também já foi chamada de “mho” (símbolo
) e às vezes aparece o símbolo invertido
(℧), mas o nome oficial é Siemens (
).
Passo 6
Condutividade elétrica (uma grandeza relacionada): para um material homogêneo e um condutor com seção transversal
e comprimento
, a condutância depende da geometria e da condutividade do material
(lembre:
é a condutividade elétrica do material):
Aqui
tem unidade
,
tem unidade
e
tem unidade
, de modo que
fica em
. Essa fórmula é útil para passar do comportamento macroscópico do material (via
) para a condutância de um pedaço com dimensões conhecidas.
Passo 7
Algumas propriedades práticas para lembrar na prova (rápido e útil):
- Para resistores em série, as resistências somam; para conjuntos em paralelo, as condutâncias somam. Ou seja, paralelo é mais fácil de trabalhar em termos de
:
- Exemplo numérico curto: se
então . Isso mostra como usar a definição sem complicação.
Passo 8
Resumo motivador: pense em condutância como “o quanto um componente deixa a corrente passar” — número alto de
significa que a corrente passa fácil; número baixo significa que a passagem é difícil. Isso costuma facilitar raciocínios rápidos em circuitos na prova.
Resposta
Condutância: é a medida da facilidade com que a corrente elétrica atravessa um elemento; numericamente
e
.
Unidade: Siemens ( ), com
.
Unidade: Siemens (