QUESTÃO
“A partir da resistividade elétrica, podemos definir outra propriedade importante, a condutividade elétrica,
, que é simplesmente o inverso da resistividade elétrica. Assim como a resistividade elétrica, a condutividade elétrica não depende da geometria da amostra, depende somente do tipo de material utilizado”.
SOUZA, Luis Henrique de. Ciências dos Materiais. Maringá-PR.: Unicesumar, 2019. p. 196.
Sobre a classificação a partir dos valores de condutividade elétrica dos materiais, analise as afirmativas a seguir.
I. Os condutores são aqueles que possuem condutividades entre
e
.
II. Os semicondutores são aqueles que possuem condutividades entre
.
III. Os isolantes são aqueles que possuem condutividades entre
e
.
É correto o que se afirma em
ALTERNATIVAS
◯ I, apenas.
◯ III, apenas.
◯ II e III, apenas.
◯ I e II, apenas.
I. Os condutores são aqueles que possuem condutividades entre
II. Os semicondutores são aqueles que possuem condutividades entre
III. Os isolantes são aqueles que possuem condutividades entre
◯ III, apenas.
◯ II e III, apenas.
◯ I e II, apenas.
Passo 1
O enunciado dá três afirmações sobre a classificação dos materiais segundo a condutividade elétrica
(unidade
):
I. Os condutores são aqueles que possuem condutividades entre
e
.
II. Os semicondutores são aqueles que possuem condutividades entre e
.
III. Os isolantes são aqueles que possuem condutividades entre e
.
II. Os semicondutores são aqueles que possuem condutividades entre
III. Os isolantes são aqueles que possuem condutividades entre
A pergunta pede: quais dessas afirmativas são corretas (escolher a alternativa correta entre as dadas).
Passo 2
Conceitos básicos — o que é condutividade e unidade:
A condutividade elétrica é o inverso da resistividade
. A relação é
A condutividade elétrica
onde
tem unidade
(também chamada de siemens por metro, S/m) e
tem unidade
. Explicando as variáveis:
mede quanto o material resiste ao fluxo de corrente;
mede quão facilmente corrente flui no material. Valores típicos de
diferenciam condutores, semicondutores e isolantes por ordens de grandeza.
Passo 3
Critério prático e exemplos reais para condutores:
Na prática, metais bons condutores apresentam condutividades muito altas, tipicamente na faixa de a
. Dois exemplos concretos (valores típicos à temperatura ambiente) são: cobre com
e alumínio com
. Esses exemplos mostram que muitos condutores têm
maiores que
. Portanto a afirmação I (limitar condutores a no máximo
) deixa de fora metais comuns e está incorreta.
Na prática, metais bons condutores apresentam condutividades muito altas, tipicamente na faixa de
Passo 4
Análise da afirmação II (semicondutores):
A definição prática costuma colocar a faixa de semicondutores entre valores muito pequenos e valores que chegam perto da fronteira com condutores. Uma faixa frequentemente usada é algo como até
(ou faixas similares por ordens de grandeza), porque semicondutores podem ter condutividades muito baixas quando intrínsecos e muito maiores quando dopados. Dado que essa faixa cobre desde condutividades muito baixas até o limite superior próximo ao que alguns materiais passam a ser considerados condutores, a afirmação II está de acordo com a classificação prática e portanto é correta.
A definição prática costuma colocar a faixa de semicondutores entre valores muito pequenos e valores que chegam perto da fronteira com condutores. Uma faixa frequentemente usada é algo como
Passo 5
Análise da afirmação III (isolantes):
Isolantes possuem condutividades extremamente baixas. Faixas tipicamente citadas para isolantes vão de valores super-pequenos como até algo como
, dependendo do material e das impurezas. Isso é consistente com a afirmação III, que dá exatamente essa faixa. Assim, a afirmação III também é correta.
Isolantes possuem condutividades extremamente baixas. Faixas tipicamente citadas para isolantes vão de valores super-pequenos como
Passo 6
Conclusão lógica com base nas análises:
- I é incorreta (porque muitos condutores têm
maiores que ). - II é correta.
- III é correta.
Portanto, apenas II e III estão corretas.
Resposta
II e III, apenas.