Se ligarmos fios construídos com materiais diferentes aos terminais da mesma bateria e medirmos a corrente em cada um deles, verificaremos que elas são diferentes, isso é fruto da diferente facilidade de estabelecimento de fluxo de carga que possui cada material.
Denominamos:
  • Condutor - materiais que permitem a passagem de um fluxo intenso de elétrons com a aplicação de uma tensão relativamente pequena. Por exemplo os fios de cobre usados em instalações elétricas.
  • Isolantes - materiais que possuem poucos elétrons livres, sendo necessária aplicação de uma tensão muito elevada para estabelecer uma corrente mensurável. Por exemplo o encapamento de fios elétricos.

Passo 1

Beleza, vamos dar uma olhada no que a questão está falando. Basicamente, ela diz que se a gente conectar fios feitos de materiais diferentes nos terminais da mesma bateria e medir a corrente em cada fio, vai dar correntes diferentes. Isso acontece por causa da facilidade que cada material tem de deixar a carga fluir. A gente vai precisar lembrar um pouco sobre condutividade elétrica, condutores e isolantes, além de usar a Lei de Ohm para entender melhor como calcular a corrente.

Passo 2

Primeiro, vamos relembrar o que é um condutor e um isolante.
  • Condutor: É um material que deixa os elétrons passarem facilmente quando aplicamos uma tensão. O fio de cobre é um exemplo clássico de condutor porque tem muitos elétrons livres que podem se mover quando a bateria está conectada.
  • Isolante: É um material que não deixa muitos elétrons passarem. Para fazer uma corrente nesses materiais, precisamos de uma tensão bem alta. O plástico que envolve os fios elétricos é um exemplo de isolante.

Passo 3

Agora, vamos falar sobre a Lei de Ohm, que é fundamental para entender essa situação. A Lei de Ohm diz que:
V = I times R
Onde:
  • é a tensão (em volts),
  • é a corrente (em amperes),
  • é a resistência (em ohms).
Essa fórmula nos mostra que a corrente que passa por um material depende da tensão aplicada e da resistência desse material.

Passo 4

A resistência ( R = rho times LA ) de um fio depende de três fatores principais:
  1. Comprimento do fio ( ),
  2. Área da seção transversal ( ),
  3. Resistividade do material ( ).
A relação entre esses fatores é dada pela fórmula:
Isso significa que materiais com menor resistividade ( ) têm menor resistência para o mesmo comprimento e área, permitindo que mais corrente passe.

Passo 5

Quando conectamos dois fios diferentes (um condutor como cobre e um isolante como plástico) à mesma bateria, a tensão ( ) aplicada é a mesma para ambos. Mas, como a resistividade ( ) do condutor é bem menor que a do isolante, a resistência ( ) do condutor também é menor.
Segundo a Lei de Ohm ( ), se é menor, então será maior. Portanto, o fio de cobre vai permitir uma corrente maior do que o fio de plástico, que tem uma resistência muito maior.

Resposta

Então, quando ligamos fios de materiais diferentes à mesma bateria, os condutores como o cobre permitem uma corrente maior porque têm menor resistência, enquanto os isolantes como o plástico têm resistência maior e deixam passar menos corrente. Isso acontece por causa da diferente facilidade que cada material tem para deixar os elétrons fluírem.

Exercícios relacionados