
A resistência
de um condutor varia com a temperatura. No caso dos metais a resistência
aumenta quando a temperatura aumentar. Mas, há certas substâncias
cuja resistência diminui à medida que a temperatura aumenta; as
principais são o carbono e o telúrio. Um gráfico de resistência
em função da temperatura tem o aspecto indicado na figura 121:
são curvas de pequenas curvaturas, tanto que em trechos relativamente
grandes podem confundir-se com retas. Esse estudo é feito experimentalmente:
varia-se a temperatura do condutor e mede-se a resistência. Assim
se chega a uma relação algébrica entre a resistência e a temperatura,
que é a seguinte:

Figura 121
Sendo
a resistência do condutor à temperatura
;
R a resistência
do condutor à temperatura t, então

O coeficiente
depende do material. E, para um mesmo material, ele não
é constante. Varia com a temperatura
considerada. Mas, como a variação é pequena, ele é considerado
constante dentro de um intervalo de temperatura
de algumas dezenas de graus. Por exemplo, é considerado
com um valor constante entre 0o e 50oC, entre
50o e 80oC, etc.. Esse coeficiente é chamado
coeficiente de temperatura.
A unidade do
coeficiente de temperatura é o inverso de uma unidade de temperatura.
É mais comum avaliar-se a temperatura em graus centígrados (oC);
então
é avaliado em 1/oC, ou
.
Existem ligas
metálicas cuja resistência não varia com a temperatura, isto é,
que tem
praticamente igual a zero. As mais importantes são:
constantan
– composta de níquel, cobre e zinco;
manganina
– composta de cobre e manganês;
niquelina
– composta de cobre, manganês e níquel.
Quando se quer
obter com grande precisão a variação da resistência em função da
temperatura, deve-se acrescentar na fórmula anterior um termo do
segundo grau em
, isto é, usar-se a expressão:

em que
é também um coeficiente que depende do material. Mas essa
expressão é usada excepcionalmente.

No caso
particular em que
, isto é, em que
é a resistência a 0o as fórmulas ficam:

e

|

Em vez de exprimirmos
a variação da resistência podemos exprimir a variação de resistividade
em função da temperatura. As expressões são análogas:

e

Quando t0
= 0, essas expressões ficam:

e

Alguns exemplos
de valores da resistividade e do coeficiente de temperatura são
dados na tabela abaixo.
Vê-se que a
prata e o cobre tem pequena resistividade. O carbono tem grande.

Baixando-se
a temperatura dos metais a sua resistividade vai diminuindo. Mas,
à temperaturas muito baixas, próximas do zero absoluto, os metais
não se comportam todos do mesmo modo. Eles podem ser divididos
em dois grupos.
Em um primeiro
grupo estão os metais cuja resistividade vai diminuindo com a temperatura,
mas não se anula por mais que se baixe a temperatura, mesmo próximo
do zero absoluto.
Em um segundo
grupo estão os metais cuja resistividade vai diminuindo com a temperatura,
mas atingida uma certa temperatura ela cai bruscamente a zero.
Chama-se supercondutividade a esse fenômeno pelo qual a resistividade
de certos metais se anula à temperaturas muito baixas. Chama-se
supercondutor ao condutor que está com resistividade nula.
A temperatura
em que o metal se torna supercondutor é próxima do zero absoluto
e varia de metal para metal. Até o presente, poucos são os metais
que revelaram o fenômeno. Exemplos: mercúrio, que se torna supercondutor
a 4,19oK; o tório, a 1,4oK; o chumbo, a 7,2oK.
Quanto aos metais que não apresentaram supercondutividade, não sabemos
ainda se não se tornam supercondutores por causa de sua constituição
íntima, ou por causa das dificuldades experimentais para se obter
temperaturas suficientemente baixas.
A supercondutividade
é um fenômeno importante. Nestes últimos anos tem chamado a atenção
de muitos físicos. Pois um supercondutor, tendo resistência nula,
é percorrido por correntes elevadíssimas. Por exemplo: vimos
que, quando um condutor fechado gira entre os polos de um ímã
aparece no condutor uma corrente elétrica . Quando se trata de
um condutor comum, se for retirado o ímã, a corrente elétrica desaparecerá
em uma fração de segundo, pois a presença do ímã é necessária para
que a corrente se produza. Mas se se trata de um supercondutor,
por exemplo, um anel de chumbo mantido a 1,8oK, mesmo
depois de retirado o ímã, a corrente continua a circular por vários
dias: são necessários quatro dias para que a corrente caia à metade
do seu valor inicial.