Efeito Joule


Efeito Joule ou lei de Joule é um fenômeno da física que resulta na transformação de energia elétrica em energia térmica (calor). Também conhecido como efeito térmico, ele não absorve calor, mas sim, produz calor.

O efeito joule é calculado através da seguinte fórmula:

Q = i2.R.t

Onde,

i: intensidade da corrente elétrica
R: resistência elétrica
t: tempo que a corrente leva para percorrer um condutor

Resistência Elétrica

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. Graças aos resistores, que resistem à passagem da energia, a energia elétrica é transformada em energia térmica. É por esse motivo que muitos aparelhos têm resistores elétricos.

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Aplicações

Existem vários aparelhos que funcionam como resultado do efeito joule. Exemplos:

  • aquecedor
  • churrasqueira elétrica
  • chuveiro
  • ferro de passar roupa
  • fogão elétrico
  • forno elétrico
  • iluminação
  • secador de mãos
  • secador de cabelo
  • soldador elétrico
  • torradeira

Vantagens e Desvantagens

O efeito joule permite o funcionamento de vários aparelhos utilizados no nosso dia a dia, sendo essa a sua vantagem.

A baixa resistência pode provocar um curto circuito e essa é a sua desvantagem, o que pode, no entanto, ser resolvido por isolamentos bem feitos.

Exercícios

1. (CFT-SC) Uma pessoa mudou-se do estado de Santa Catarina, onde a tensão da rede elétrica é 220 V, para o estado do Paraná, onde a tensão é 110 V.

Levou consigo um chuveiro, cuja potência nominal é de 2200 W. Instalado no estado do Paraná, para que o chuveiro continue a dissipar a mesma potência por efeito Joule, sua resistência elétrica deve ser:

a) quadruplicada.
b) reduzida à metade do valor original.
c) reduzida a um quarto do valor original.
d) dobrada.
e) mantida inalterada.

Alternativa c: reduzida a um quarto do valor original.

2. (UFRS-RS) A frase “O calor do cobertor não me aquece direito” encontra-se em uma passagem da letra da música “Volta”, de Lupicínio Rodrigues.

Na verdade, sabe-se que o cobertor não é uma fonte de calor e que sua função é a de isolar termicamente nosso corpo do ar frio que nos cerca.

Existem, contudo, cobertores que, em seu interior, são aquecidos eletricamente por meio de uma malha de fios metálicos, nos quais é dissipada energia em razão da passagem de uma corrente elétrica.

Esse efeito de aquecimento pela passagem de corrente elétrica, que se observa em fios metálicos, é conhecido como

a) efeito Joule.
b) efeito Doppler.
c) efeito estufa.
d) efeito termoiônico.
e) efeito fotoelétrico.

Alternativa a: efeito Joule.