Efeito Joule

POR QUE AS COISAS ESQUENTAM QUANTO PASSA ELETRICIDADE POR ELAS?

Você já deve ter percebido que qualquer aparelho elétrico esquenta quando passa eletricidade por ele.

Isso ocorre devido a um fenômeno que chamamos, em Física, de Efeito Joule.

Assista ao vídeo abaixo:

Definição do Efeito Joule

Quando um alguma coisa se aquece ao ser percorrido por uma corrente elétrica, o que está ocorrendo é a transformação de energia elétrica em energia térmica. Este fenômeno é conhecido como Efeito Joule, em homenagem ao Físico Britânico James Prescott Joule (1818-1889).

Sabemos que a corrente elétrica é o movimento de cargas elétricas (elétrons geralmente) num condutor. Quando estes elétrons sofrem colisões com átomos do condutor (lembre-se que os condutores são formados por átomos), parte da energia cinética (energia de movimento) do elétron é transferida para o átomo aumentando seu estado de agitação, consequentemente sua temperatura. Assim, a energia elétrica é transformada em energia térmica (calor).

Exemplos

A descoberta da relação entre eletricidade e calor trouxe ao homem vários benefícios. Muitos aparelhos que utilizamos no nosso dia-a-dia têm seus funcionamentos baseados no Efeito Joule, alguns exemplos são:

Lâmpada: um filamento de tungstênio no interior da lâmpada é aquecido com a passagem da corrente elétrica tornando-se incandescente, emitindo luz.

Chuveiro: um resistor aquece por Efeito Joule a água que o envolve.

São vários os aparelhos que possuem resistores e trabalham por Efeito Joule, como por exemplo, o secador de cabelo, o ferro elétrico e a torradeira.

Outra aplicação que utiliza esta teoria é a proteção de circuitos elétricos por fusíveis. Os fusíveis são dispositivos que têm com objetivo proteger circuitos elétricos de possíveis incêndios, explosões e outros acidentes. O fusível é percorrido pela corrente elétrica do circuito. Caso esta corrente tenha uma intensidade muito alta, a ponto de danificar o circuito, o calor gerado por ela derrete o filamento do fusível interrompendo o fornecimento de energia, protegendo o circuito.

O EFEITO JOULE PODE SER PREJUDICIAL TAMBÉM

• Quando a taxa de conversão da energia elétrica em energia térmica (calor) num aparelho é muito alta, este aparelho pode esquentar demais, queimar e até causar incêndios.

• Quando o corpo humano é atingido por um raio por exemplo, a quantidade de energia elétrica que é convertida em calor, por efeito Joule, é muito alta, causando queimaduras que geralmente são fatais.

• Nem todo aparelho elétrico tem a função de converter eletricidade em calor. Muitos deles tem o objetivo de converter eletricidade em outras formas de energia, como movimento, luz ou ondas. Mas mesmo assim o efeito Joule continua existindo, ou seja, uma parte da energia elétrica usada nestes aparelhos acaba sendo transformada em calor (que não é o efeito desejado). Nestes casos, o efeito Joule é um dissipador de energia. Quanto mais calor é gerado nestes aparelhos, maior o desperdício de energia (lembre-se que a energia se conserva).

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REFERÊNCIAS:

https://www.efeitojoule.com/2008/04/efeito-joule.html