Potência em dispositivos elétricos
Podemos dizer que a função básica de uma máquina, elétrica ou não, é transformar energia. Na eletricidade, os dispositivos elétricos estão constantemente transformando energia: o gerador de eletricidade transforma energia não elétrica em energia elétrica, o resistor transforma energia elétrica em calor, etc.
Esta
potência é dada pela seguinte expressão:
P
= U . i
P
– potência elétrica em watts (w);
U
– voltagem, tensão elétrica ou ddp em volts (V);
i
– corrente elétrica em amperes (A).
Por
exemplo: Determine a potência elétrica de um liquidificador ligado
a uma tensão de 200 V e é percorrido por uma corrente elétrica de
2 A.
Solução:
U
= 200 V; i = 2 A
P
= U . i
p
= 200 . 2 = 400 W
Logo
o liquidificador tem uma potência de 200 W
EFEITO
JOULE
Quando
a corrente elétrica percorre um condutor como, por exemplo, um
metal, faz com que esse se aqueça, transformando, dessa forma, a
energia elétrica em energia térmica. Esse fenômeno de conversão
de energia nos condutores, foi estudado e descoberto no século XIX
pelo cientista e físico britânico James P. Joule. É em homenagem a
ele que esse efeito tem o seu nome, efeito
joule.
Esse
fenômeno tem larga utilização no cotidiano como, por exemplo, em
equipamentos de aquecimento como o ferro elétrico, o chuveiro
elétrico, a prancha alisadora, o forno elétrico, etc. todos esses
equipamentos são compostos, basicamente, por uma resistência que
quando percorrida pela corrente elétrica é aquecida, transformando
energia elétrica em térmica, ou seja, calor. Outra aplicação
prática do efeito joule no cotidiano está nas lâmpadas
incandescentes. Criada no século XIX pelo inventor Thomas Edison,
ela possui em seu interior um filamento de tungstênio, um metal com
ponto de fusão muito elevado, que ao ser percorrido pela corrente
elétrica se aquece, podendo chegar a temperaturas de 2500 °C,
tornado-se incandescentes e emitindo luz.
Na
construção de fusíveis o efeito joule também é aplicado.
Fusíveis são dispositivos constituídos por um filamento metálico
de baixo ponto de fusão. Dessa forma, quando a corrente elétrica
que passa pelo fusível ultrapassa um determinado valor, o calor que
é originado pelo efeito joule provoca a fusão do filamento,
interrompendo a corrente elétrica. Eles são utilizados como
limitadores de corrente elétrica que passa em um circuito elétrico.
São encontrados em veículos automotivos, residências, aparelhos
elétricos, etc.
Através
do efeito Joule é possível determinar a potência elétrica de um
aparelho. Ela é dada pela expressão:
P
= R . i2
P
– potência elétrica em watts (W);
R
– resistência em ohms (Ω);
i
– corrente elétrica em amperes (A).
Por
exemplo: Calcule a potência elétrica gerada por um ferro de passar
roupas que possui uma resistência de 200 Ω
e é percorrido por
uma corrente elétrica de 2 A.
Solução:
R
= 200 Ω; i = 2 A
P
= R . i2
P
= 200 . 22
P
= 200 . 4 = 800 W
Logo
o ferro tem uma potência de 800 W de efeito Joule
Vamos assistir ao vídeo sobre efeito Joule
Vamos assistir ao vídeo sobre efeito Joule
FIM