Os metais são bons condutores de eletricidade sabe-se que a prata conduz eletricidade

Quanto ao motivo pelo qual a prata é o melhor condutor, a resposta é que seus elétrons são mais livres para se mover do que os dos outros elementos. Isso tem a ver com sua valência e estrutura cristalina.

A maioria dos metais conduz eletricidade. Outros elementos com alta condutividade elétrica são alumínio, zinco, níquel , ferro e platina. Latão e bronze são ligas eletricamente condutoras , ao invés de elementos.

Tabela da Ordem Condutiva de Metais
Esta lista de condutividade elétrica inclui ligas assim como elementos puros. Como o tamanho e a forma de uma substância afetam sua condutividade, a lista assume que todas as amostras têm o mesmo tamanho. Na ordem do mais condutivo para o menos condutivo:

• Prata
• Cobre
• Ouro
• Alumínio
• Zinco
• Níquel
• Latão
• Bronze
• Ferro
• Platina
• Aço carbono
• Conduzir
• Aço inoxidável

Fatores que afetam a condutividade elétrica
Certos fatores podem afetar o quão bem um material conduz eletricidade.

– Temperatura: Mudar a temperatura da prata ou de qualquer outro 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 desfaz em baixas temperaturas.
– Impurezas: Adicionar uma impureza a um condutor diminui sua condutividade. Por exemplo, a prata esterlina não é um condutor tão bom quanto a prata pura. A prata oxidada não é um condutor tão bom quanto a prata imaculada. As impurezas impedem o fluxo de elétrons.
– Estrutura e fases do cristal: se houver diferentes fases de um material, a condutividade diminuirá um pouco na interface e pode ser diferente de uma estrutura ou de outra. A maneira como um material foi processado pode afetar a maneira como 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 de pele). Como não há oscilação e, portanto, nenhuma frequência, o efeito cutâneo não ocorre com corrente contínua.

A condutividade elétrica é uma propriedade dos materiais que descreve a sua capacidade de transportar corrente elétrica. Trata-se de uma grandeza que depende da quantidade de cargas elétricas livres que as substâncias possuem: quanto mais cargas livres um determinado material apresenta, maior é a sua condutividade elétrica; mas quanto menor a quantidade de cargas livres, menor é a condutividade elétrica de um material.

Sabemos que é impossível a visualização das cargas elétricas em um corpo, por isso, esse conteúdo exige uma grande capacidade de abstração e criatividade por parte dos alunos para que consigam imaginar as situações-problema propostas, mas nem sempre isso é possível. Para facilitar a apreensão desse conteúdo, o professor de Física pode realizar uma atividade experimental para identificar se os materiais são bons ou maus condutores de eletricidade.

Para isso, será conectada uma lâmpada aos terminais de uma pilha por meio de diferentes materiais. Se a lâmpada acender, o material será classificado como bom condutor; caso ela não acenda, o material será classificado como mau condutor.

Para realizar a experiência, serão necessários os seguintes materiais:

• 2 pilhas de 5 Volts;

• 1 lâmpada de 1 a 4 Volts com soquete;

• pedaço de 20 cm de fio número 20;

• pedaços de alumínio, plástico, borracha, isopor, tecido, madeira, ferro e cobre.

A montagem do experimento deve ser feita conforme a figura:

Feita a montagem, o professor deve agora colocar entre o terminal da pilha e o soquete da lâmpada (local indicado na figura) os materiais e observar se a lâmpada acenderá ou não. Para coletar os dados, solicite aos alunos que façam uma tabela que conste os materiais utilizados, se a lâmpada acendeu ou não e se esse material pode ser classificado como bom ou mau condutor:

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Inicialmente, deve-se colocar na tabela para quais materiais a lâmpada acendeu. Sabemos que a lâmpada somente acenderá para os metais: alumínio, cobre e ferro.

Auxilie os alunos na obtenção de algumas conclusões e no preenchimento da terceira coluna da tabela:

1. A lâmpada acende somente quando o material utilizado permite a passagem de corrente elétrica;

2. Se o material permite a passagem da corrente, ele pode ser considerado bom condutor de eletricidade, então o aluno pode preencher a terceira coluna da tabela.

Agora sim o professor pode explicar do ponto de vista microscópico o motivo de os materiais serem classificados como bons ou maus condutores de eletricidade.

Para finalizar, proponha algumas situações-problema que envolvam o cotidiano dos alunos, por exemplo:

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A conclusão esperada nesta aula é que “os materiais que deixam passar corrente elétrica são bons condutores e possuem cargas elétricas livres, como o cobre e o ferro. E os que não permitem a passagem da corrente elétrica possuem poucas cargas livres, por exemplo, a borracha, o isopor e o plástico.”

Por Mariane Mendes
Graduada em Física

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