Efeito Joule é o fenômeno que explica a transformação da energia elétrica em térmica, quando a corrente passa pelo condutor. Esse nome veio em homenagem ao Físico Britânico James Prescott Joule (1818 – 1889), que conseguiu explicar como se dá o processo — por meio do encontro de elétrons da partícula do material para sofrer colisões com os átomos e, por fim, gerar o aquecimento. Show Como sabemos que esse tema não passará despercebido no Exame Nacional do Ensino Médio (Enem) e vestibulares, preparamos um resumo com os principais conceitos sobre esse fenômeno da Física, como estudá-lo, além de uma questão aplicada. Preparado? Então, vamos começar!
O que é Efeito Joule?Como citado anteriormente, esse processo ocorre pela movimentação de ânions, cátions e elétrons. Essas partículas estão em movimento, geram a corrente elétrica e proporcionam o efeito de aquecimento do fio condutor. A definição pode ser expressa matematicamente por: Q = i² . R . t Sendo que: i = intensidade da corrente; R = resistência do condutor; t = tempo que a corrente percorre pelo condutor. Lembre-se de que essa relação é válida quando a intensidade da corrente é constante durante o intervalo sobre o tempo de ocorrência. Como estudar o Efeito Joule para o Enem e vestibulares?Não apenas entender os conceitos do efeito Joule, mas saber como a sua fórmula é aplicada se faz crucial para o Enem 2022 e vestibulares. De forma geral, esse significado ocorre quando o resistor transforma a energia elétrica em térmica e, assim, a potência elétrica consumida é dissipada. A fórmula desse processo é dada por: De acordo com a Lei de Ohm (P = U.i), podemos substituir por P = (R.i) . i e, assim, temos: Dessa forma, a energia elétrica é transformada em térmica por um intervalo de tempo ∆t, sendo representada por: Por fim, substituindo a potência pelo fator R. i², temos a Lei de Joule: Qual o exemplo prático sobre Efeito Joule?Agora que você sabe os principais conceitos sobre Efeito Joule para o seu preparatório, vamos praticar? Veja a questão do Enem que preparamos agora mesmo! Enem 2011 – Questão 144 A relação da resistência elétrica com as dimensões do condutor foi estudada por um grupo de cientistas por meio de vários experimentos de eletricidade. Eles verificaram que existe proporcionalidade entre:
Considerando os resistores como fios, pode-se exemplificar o estudo das grandezas que influem na resistência elétrica utilizando as figuras seguintes. As figuras mostram que as proporcionalidades existentes entre resistência (R) e comprimento (ℓ), resistência (R) e área da secção transversal (A), e entre comprimento (ℓ) e área da secção transversal (A) são, respectivamente, a) direta, direta e direta. b) direta, direta e inversa. c) direta, inversa e direta. d) inversa, direta e direta. d) inversa, direta e inversa. Resposta correta: alternativa C. A questão requer interpretação com a Lei de Joule. Na primeira imagem, como a área é constante, o comprimento dobrou como a resistência. Nesse caso, o comprimento e resistência são, portanto, grandezas diretamente proporcionais. Na segunda imagem, apresentando o mesmo comprimento, a área dobrou, mas a resistência foi reduzida à metade. Portanto, a Resistência e área são, pois, grandezas inversamente proporcionais. Na terceira imagem, com a mesma resistência, a área e o comprimento também dobraram. Comprimento e área da secção transversal são, dessa forma, grandezas diretamente proporcionais. Agora é com você! E aí, tudo preparado para mandar bem sobre efeito Joule no Enem e vestibulares? Lembre-se de compreender a sua principal fórmula, e sua relação com resistência elétrica, fechado? Além disso, sabia que a nota do Enem pode ser uma das formas de ingresso nas faculdades parceiras do Vestibulares? As inscrições estão abertas: veja aqui mais informações! O que é efeito Joule de um exemplo?O efeito Joule é o fenômeno físico em que a passagem de corrente elétrica por um corpo ocasiona uma elevação de sua temperatura, devido às colisões entre cargas. Efeito Joule é o fenômeno que causa o aquecimento e derretimento da camada protetora dos fios.
Onde ocorre o efeito Joule?O efeito joule tem origem na absorção da energia pelos resistores por onde transitam, o que acontece do seguinte modo: Os elétrons da corrente se agitam, chocam os átomos dos condutores e os aquecem liberando calor.
O que é o efeito Joule Cite um exemplo em que esse efeito é útil é outro em que é indesejado?o efeito Joule é a transformação de energia elétrica em energia Térmica. Quando é indesejável: em lampadas incandescentes onde a maior parte da energia elétrica é transformada em calor e não em iluminação.
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