(ProfSM) O aumento da temperatura sobre um condutor metálico e um semicondutor:
A) Provoca aumento e diminuição da condutividade elétrica, respectivamente.
B) Provoca diminuição e aumento da condutividade elétrica, respectivamente.
C) Não afeta condutividade elétrica.
D) Provoca aumento da condutividade elétrica em ambos.
E) Provoca diminuição da condutividade elétrica em ambos.
A) Provoca aumento e diminuição da condutividade elétrica, respectivamente.
B) Provoca diminuição e aumento da condutividade elétrica, respectivamente.
C) Não afeta condutividade elétrica.
D) Provoca aumento da condutividade elétrica em ambos.
E) Provoca diminuição da condutividade elétrica em ambos.
Passo 1
O enunciado pergunta qual é o efeito de um aumento de temperatura sobre a condutividade elétrica de um condutor metálico e de um semicondutor. O conteúdo envolvido é a relação entre temperatura, resistividade e condutividade em metais e semicondutores, e vamos usar que a condutividade é o inverso da resistividade
.
Passo 2
Num condutor metálico a resistividade aumenta com a temperatura porque os átomos vibram mais e espalham mais os elétrons. Esse comportamento é dado por
onde
. Como
, um aumento de
implica diminuição de
. Logo, em metais a condutividade elétrica diminui com o aquecimento.
Passo 3
Num semicondutor puro o aumento de temperatura gera mais portadores elétricos (elétrons e lacunas), aumentando muito a densidade de carga livre. Embora a mobilidade caia levemente, o efeito dominante é o aumento do número de portadores, elevando a condutividade. Portanto, em semicondutores a condutividade elétrica aumenta com a temperatura.
Passo 4
Resumindo: para o metal a condutividade diminui e para o semicondutor a condutividade aumenta quando a temperatura sobe. Isso corresponde à alternativa B.
Resposta
B) Provoca diminuição e aumento da condutividade elétrica, respectivamente.