Resistências Elétricas | Efeito Joule e Lei de Ohm

>O chamado efeito Joule, que pode ser também chamado de efeito térmico. Conta com um efeito quando uma corrente elétrica percorre um resistor fazendo com que esta energia elétrica venha a se transformar em uma energia térmica ou também calor. Essa transformação normalmente acontece por causa de um choque que existe entre os elétrons livres e também os átomos do condutor.Efeito Joule

As cargas elétricas que podem compor a corrente deverão sofrer através do condutor um impedimento ao seu movimento. E esta passagem passa por uma dificuldade oferecida pelo resistor o que é capaz de caracterizar as suas propriedades físicas, como por exemplo, a resistência elétrica.

Criando o EFEITO JOULE

1. OBJETIVO
Observar o efeito Joule.

2. MATERIAL UTILIZADO:
-Pilhas;
-Dois fios;
-Um pedaço de palha de aço.

3. MONTAGEM DA EXPERIÊNCIA
Junte as pilhas que você tem, como na figura, fixe cada fio em uma extremidade do conjunto do pilhas. Agora pegue a palha de aço, faça um pequeno arco com pequena densidade de fios e fique esfregando as extremidades a uma distância de aproximadamente um centímetro (1 cm), até que a palha de aço começe a faiscar. Cuidado para não aproximar demais o rosto, pois fagulhas podem saltar eventualmente. Faça o experimento num lugar onde tenha certeza que não pode iniciar um incêndio, pois a palha de aço pode queimar após o faiscamento.

Ao encostar os fios na palha, fecha-se um circuito elétrico, devendo então os elétrons passar pelo bombril, devido à força eletro-motriz que os empurra do pólo negativo ao positivo. Porém a resistência elétrica da palha de aço é bastante alta, fazendo com que os elétrons se choquem com os átomos da palha, esquentando. No caso da palha de aço, esse aumento de temperatura é súbito, fazendo com que faísque e possa queimar.

A lei de Ohm

Podemos citar que para existir uma determinada corrente elétrica entre dois pontos é preciso que se tenha uma tensão entre esses pontos. Apesar disto que relação existe entre estas grandezas? Que tipo de valor de corrente elétrica que passa por um condutor quando suas extremidades são ligadas e uma determinada diferença de potencial? Certamente você já se perguntou na prática, onde deverá ser aplicada a lei de Ohm.

É claro que durante algum tipo de manutenção você não irá fazer cálculos que envolvam as unidades elétricas, apesar disto existem diversas vezes onde é necessário se medir a intensidade de uma corrente, tensão ou mesmo um tipo de resistência elétrica. Existem momentos que deverão acontecer dúvidas como por exemplo, se é possível substituir simplesmente um resistor por outro de maior potência, se todos os fusíveis tem os mesmos princípios de funcionamento, para que os substituir somente por outro com as mesmas características?

Por qual motivo os fios condutores contam com valores específicos?

E se é importante que você, como um bom profissional e competente saiba estas respostas desenvolvendo assim um trabalho consciente e responsável de qualidade.200px-Georg_Simon_Ohm3

George Simon Ohn, fez diversos experimentos, e é uma das personalidades mais importantes quando o assunto é eletricidade, experimentou por várias espessuras e comprimentos de fios, acabando por descobrir relações matemáticas extremamente simples, que pudessem envolver as dimensões e também todos os tipos de grandeza elétrica.

Pode verificar ainda que a intensidade das correntes eram diretamente proporcionais as áreas de seção dos fios, e inversamente proporcional aos sues comprimentos. Com isto o Ohm pode ainda definir um novo conceito, este que seria o chamado conceito de resistência elétrica.

No ano de 1827 Ohm conseguiu formular um enunciado que deveria envolver além das grandezas específicas as diferenças de potencial.

Com isto as intensidades de corrente elétricas, que percorreriam um condutor são diretamente proporcionais as diferenças de potencial e inversamente proporcionais as resistências de um determinado circuito.

Este enunciado hoje é conhecido como Lei de Ohm.

Uma forma bastante fácil de memorizar e ainda entender a lei de OHM é através de um triângulo que poderá ser dividido em três partes, e nele você irá escrever a palavra REI, onde a parte do alto é a letra E a esquerda R e a direita I.

Para entender o significado destas unidades importantes como a tensão, corrente e resistências é bastante simples, basta fazer através da comparação entre a instalação de um circuito hidráulico completo da corrente de água desde a caixa d’água até a torneira e um circuito elétrico desde o gerador de energia elétrica até uma carga aplicada na outra extremidade. Contando assim com os circuitos 1 e 2.

Em um primeiro circuito, podemos citar uma caixa d’água, que com a ação da gravidade, leva a água com uma certa pressão, percorrendo os canos até alcançar seu ponto de consumo, o que é a torneira. Apesar disto durante este percurso a água fica dependente da resistência criada pela forma e ainda condições dos canos, pelas suas várias dimensões, comprimento e ainda obstáculos que pudessem porventura ser encontrados durante o caminho.

Este volume de consumo deverá variar de acordo com as condições que são enumeradas anteriormente e ainda com a densidade e intensidade da água.

Em um segundo circuito por exemplo, podemos citar em um circuito elétrico, que temos as suas respectivas substituições do exemplo acima por um gerador, canos por fios e ainda a torneira por uma lâmpada.

O fluxo de corrente deverá sair de um gerador com uma certa tensão, percorrendo através dos fios e ainda alcançando um ponto de consumo, que é a lâmpada.

Esta corrente, que acontece durante este trajeto deverá ficar dependente da resistências que foi criada pelos fios, e ainda da qualidade do material e das suas dimensões bem como seu comprimento.

A quantidade de energia que é consumida deverá variar de acordo com as condições enumeradas anteriormente e ainda com a intensidade de corrente elétrica.

Desta forma podemos concluir que através da comparação realizada entre os dois deenhos que tanto aos circuitos elétricos como também o hidráulico, deverá acontecer uma interdependência entre uma força, uma posição ao fluxo e uma intensidade.

Por várias vezes apesar de termos um circuito elétrico, não existe fluxos de corrente pois ele está fechado, e a condição principal para seu funcionamento é esta.

Por este motivo não esqueça que um circuito elétrico é um caminho fechado, que conta com alguns elementos como por exemplo um gerador ou mesmo bateria, uma carga que poderá ser de resistores, lâmpadas, etc. Todos eles deverão estar conectados através dos fios condutores porém vale lembrar que para que exista corrente elétrica é necessário que o circuito deva estar fechado.

A potência elétricaResistência tipo Cartucho

A oposição encontrada pela corrente ao tentar circular através de uma carga, um resistor ou mesmo uma lâmpada por exemplo, vem de uma necessidade de haver um gasto equivalente de energia. A energia elétrica por sua vez que estiver disponível em um circuito, deverá ser utilizada para forçar a circulação de correntes, provocando assim uma elevação de temperatura de carga.

A potência elétrica por sua vez é representada pela letra P tendo como unidade principal o Watt, o que nada mais é do que a multiplicação da tensão E por sua intensidade de corrente I. Em uma aplicação mais prática a tensão e a corrente estão inter-relacionadas através da Lei de Ohm.