Qual é a relação entre resistência e calor à medida que a eletricidade flui através de um fio?
A relação entre resistência e calor gerada em um fio quando a eletricidade flui através dela é descrita pela lei de
Joule .
A lei de Joule afirma que o calor gerado em um condutor é diretamente proporcional a: *
o quadrado da corrente (i²) fluindo através dele. Isso significa que, se você dobrar a corrente, o calor gerado aumentará em um fator de quatro.
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a resistência (r) do condutor. Isso significa que um fio com maior resistência gerará mais calor para a mesma corrente.
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o tempo (t) para o qual os fluxos de corrente. Quanto mais tempo os fluxos de corrente, mais calor será gerado.
A fórmula para a lei de Joule é: h =i²rt onde:
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h é o calor gerado em joules
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i é a corrente em amperes
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r é a resistência em ohms
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t é a hora em segundos
em termos mais simples: *
maior resistência =mais calor: Quando os elétrons encontram mais resistência em um fio, eles colidem com mais frequência com os átomos do fio, fazendo com que eles vibrem e gerem calor.
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maior corrente =mais calor: Uma corrente mais alta significa mais elétrons que fluem através do fio, resultando em mais colisões e, portanto, mais calor.
Aplicações práticas desse relacionamento: *
Elementos de aquecimento: Dispositivos de aquecimento elétrico, como torradeiras, fornos e chaleiras elétricas, dependem desse princípio. Eles usam fios com alta resistência para gerar calor.
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fusíveis: Os fusíveis usam fios com baixos pontos de fusão para proteger os circuitos da corrente excessiva. Quando a corrente excede um certo limite, o fio do fusível derrete devido ao calor gerado, interrompendo o circuito.
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Perdas de energia nas linhas de transmissão: A resistência nas linhas de energia causa perda de calor, reduzindo a eficiência da transmissão elétrica. É por isso que as linhas de transmissão de alta tensão são usadas para minimizar a corrente e, portanto, a perda de calor.
Compreender a relação entre resistência e calor é crucial em várias aplicações elétricas, desde projetar circuitos seguros e eficientes até a compreensão de como a eletricidade afeta os materiais.
