Sala de Física - Laboratório

 

Efeito Joule

Um condutor metálico, ao ser percorrido por uma corrente elétrica, se aquece. Assim, um ebulidor, um chuveiro, um ferro elétrico, um forno elétrico etc, consistem essencialmente em uma resistência que é aquecida ao ser percorrida por uma corrente elétrica. Este fenômeno foi estudado pelo famoso cientista James P. Joule e, em homenagem a ele, é denominado efeito Joule.
Para um certo aparelho, a tensão é sempre a mesma durante o seu funcionamento. O chuveiro é um exemplo disso. Mas mesmo assim, pode-se obter diferentes potências (verão e inverno) sem variarmos a tensão. Isso vai acontecer se a corrente no resistor for diferente, já que a tensão da fonte é sempre a mesma. A relação entre a potência, a corrente e a tensão pode ser expressa pela equação: P=i.U (Potência = corrente x tensão).
O controle do aquecimento nos chuveiros, lâmpadas e outros aparelhos resistivos é realizado através do valor da corrente elétrica que passa no resistor. Ao dificultar a passagem da corrente no resistor (resistência maior), diminuímos a corrente, e vice versa. Para se obter diferentes graduações no aquecimento de um certo tipo de aparelho resistivo, o fabricante ou muda a espessura ou muda o comprimento do resistor.
Quanto calor produzirá uma corrente?
Joule mostrou que o aquecimento depende de três coisas: o quadrado da corrente, a resistência do fio e o tempo durante o qual a corrente passa. Ele achou que uma corrente de 1 ampère passando através de uma resistência de 1 ohm, durante 1 segundo, produz 0,24 calorias de calor (P=R.i2).

Como usar este applet:
Escolha um valor para a resistência elétrica. A seguir clique sobre a chave para ligar o circuito. Observe o valor da corrente no amperímetro e a temperatura atingida (tijd). Escolha outros valores para a resistência e observe as temperaturas. Você poderá perceber que a corrente é inversamente proporcional à resistência, e que quanto maior a resistência maior o aquecimento.

Para saber mais: CONCEITOS - Resistência Elétrica.

Origem do applet: Kongiu National U.V. kjh

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