Coeficiente de Temperatura da Resistência: Como a Temperatura Altera a Condutividade

Quando você olha para uma tabela padrão de resistência, notará que todo valor é cotado a 20 °C. Isso porque a resistência específica de um material muda com a temperatura. Se você precisar da resistência de um condutor em uma temperatura diferente, deve aplicar a fórmula do coeficiente de temperatura.

O símbolo grego α (alfa) representa o coeficiente de temperatura da resistência — a variação percentual na resistência por grau Celsius. Metais puros têm valores α positivos, significando que sua resistência aumenta à medida que a temperatura sobe. Em contraste, semicondutores como carbono, silício and germânio têm valores α negativos, então sua resistência cai com o calor. Algumas ligas, como o níquel-cromo, são projetadas para ter valores α próximos de zero, tornando-as ideais para resistores de precisão.

Coeficientes de Temperatura da Resistência a 20 °C

* Liga de aço (99,5% Fe, 0,5% C)

Vamos explorar como a temperatura influencia a resistência do fio em um circuito simples.

A resistência total dos dois fios é 30 Ω a 20 °C. A tabela abaixo lista tensão, corrente e valores de resistência a essa temperatura.

A 20 °C, observamos 12,5 V na carga e uma queda de 0,75 V nos fios (0,75 Ω cada). Se a temperatura subir para 35 °C, a resistência dos fios de cobre aumenta porque α = 0,004041. A nova resistência para cada fio é:

Recalculando o circuito, obtemos os seguintes resultados:

Vemos que a tensão na carga cai de 12,5 V para 12,42 V, enquanto a queda de tensão nos fios aumenta de 0,75 V para 0,79 V. Essas mudanças podem parecer pequenas, mas em longas linhas de energia o efeito cumulativo é substancial. Companhias de energia rotineiramente consideram variações de resistência induzidas por temperatura em seus cálculos de capacidade de carga.

Principais Conclusões

• Materiais condutores exibem resistência dependente da temperatura; tabelas sempre referenciam uma temperatura padrão (geralmente 20 °C ou 25 °C).
• O coeficiente de temperatura da resistência (α) quantifica quanto a resistência muda por grau Celsius.
• Valores α positivos (típicos para metais puros) significam que a resistência sobe com a temperatura; valores α próximos de zero (alcançados por ligas) fornecem resistores estáveis em temperatura.
• Valores α negativos (encontrados em semicondutores) significam que a resistência cai à medida que a temperatura sobe.
• Use a fórmula mostrada acima para calcular a resistência em qualquer temperatura fora da referência padrão.

Para mais prática, experimente a Planilha do Coeficiente de Temperatura da Resistência.