Condutância elétrica: diferenças entre revisões
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'''Condutância elétrica''' é o [[Inverso multiplicativo|recíproco]] da [[resistência elétrica]]. A unidade derivada do [[Sistema Internacional de Unidades|SI]] de condutância é o [[siemens (unidade)|siemens]] (símbolo S, igual a [[Ohm|Ω]]<sup>-1</sup>). [[Oliver Heaviside]] criou esse termo em Setembro de 1885.
Condutância elétrica não deve ser confundida com [[condutividade elétrica]], que é uma característica específica de um material e recíproca da [[resistividade elétrica]].
=== Condutância Clássica ===
O transporte de corrente elétrica em metais é bem descrito pela [[lei de Ohm]] que relaciona a densidade de corrente '''j''' com o campo elétrico aplicado '''E''' através da condutividade elétrica σ.
:<math>Y = G + j B \,</math>▼
<math>\vec{j} = \sigma \vec{E}</math>
Dentro de um modelo clássico de elétrons livres, com o efeito da estrutura cristalina incorporado na massa efetiva, a condutividade pode ser escrita na forma:
em termos da massa efetiva e da carga do elétron, da densidade de elétrons e do ''tempo de relaxação''.
Em sistemas macroscópicos, é mais conveniente trabalhar com quantidades intrínsecas (condutividade σ), que são características do material.
A condutância elétrica depende de propriedades extensivas do material, tais como geometria e material, e pode ser vista através da seguinte formula:
e também a corrente elétrica:
<math>I=GV</math>
onde fica explícita a condutância ao invés da resistência, que é seu inverso.
=== Condutância Quântica ===
É possível construir heteroestruturas nas quais o confinamento quântico se dá em duas direções e mantendo uma das direções livre. Isto caracteriza um '''fio quântico'''. Nele, percebe-se, através da solução da [[Equação de Schrödinger|equação de Schrodinger]] para o sistema, que em duas direções existirão energias quantizadas enquanto que na outra tem-se um gás de elétrons unidimensional. Através de uma análise menos superficial, nota-se que '''densidade de estados''' no nível de Fermi é importante na determinação das quantidades termodinâmicas e coeficientes de transporte do material e que o confinamento quântico tem efeito marcante sobre a forma relevante da '''densidade de estados.''' Considerando o exposto, podemos inferir mudanças nas propriedades de transporte eletrônico de sistemas confinados e pode-se perceber que as características de um fio quântico diferem substancialmente de fios metálicos macroscópicos. A condutância de um fio quântico depende apenas de constantes universais e não de características extensivas do sistema, tais como geometria e material.
<math>G=Me^2/h</math>
Onde M é o número de canais definidos pelo par de números quânticos associados à quantização devida ao confinamento em direções transversais.
A condutância quântica é completamente '''independente''' tanto da geometria quanto do material e é relacionado basicamente com '''constantes universais'''. <ref name=":0">{{citar livro|titulo = The Physics of Low-Dimensional Semiconductors|ultimo = Davies|primeiro = John|editora = Cambridge University Press|ano = 1998|local =|paginas =|acessodata =}}</ref>
Outros aspectos agora relacionados à origem e aplicabilidade de '''correntes elétricas''' está ligado a física de sistemas de baixa dimensionalidade. Pode-se confeccionar um resistor quântico de tal maneira que o coeficiente de transmissão do elétron através de uma nanoestrutura dependa da sua energia de incidência e da barreira de potencial existente devida a interface de materiais distintos. Não obstante, dispositivos eletrônicos usam de efeitos quânticos para obter corrente, tais como diodo de tunelamento ressonante e transistor de um único elétron.<ref name=":0" />
== Ver também ==
* [[Condutividade eléctrica]]
* [[Corrente elétrica|Corrente]] eletrica
== Ligações externas ==
* [http://www.geocities.com/SiliconValley/2072/eleccsa.htm Condutância, Susceptância, and Admitância (inglês)]<br>
[[Categoria:Eletricidade]]
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