Efeito Joule

Oque é:

Efeito Joule (que também é conhecido como Lei de Joule ou Efeito térmico) é uma lei física que mostra a relação entre calor gerado e a corrente elétrica que percorre um condutor. O nome devido a James Prescott Joule (1818-1889) que estudou o fenômeno em 1840, onde um dispositivo transforma a energia elétrica integralmente em calor.

Definição:

Q = I².R.T
Q = Calor gerado por uma correte constante por um determinado tempo
I = Corrente elétrica que percorre o condutor
R = Resistência elétrica do condutor
T = Duração de tempo em que a corrente elétrica percorreu o condutor

Aplicação

É, principalmente, por causa do efeito Joule que a energia elétrica é transportada em longas distâncias em tensões mais altas (geralmente 13.200 V) e também a tensão das zonas rurais é 220V e 440V e nas urbanas 220V e 380V. A maior tensão permite que a corrente seja menor (para uma mesma potência , P = U \cdot I ) e assim menos energia desperdiçada no efeito Joule (o outro motivo é o uso de cabos mais finos em secção reta com a economia do material condutor e estrutura de sustentação).

Em aquecedores, lâmpadas e fusíveis é a lei de joule (juntamente com outras de transferência de calor) que permite calcular as dimensões adequadas para o correto funcionamento destes dispositivos.

Unidade joule:

A lei de Joule está relacionada com a definição de joule onde:

Um joule é o trabalho realizado para transportar um coulomb (unidade de medida da carga elétrica) de um ponto para outro, estando os dois pontos a uma diferença de potencial de um volt (unidade de medida da diferença de potencial).

O trabalho é dado por:

\ W = Q.U

Onde:

W é o trabalho elétrico (em joule).
Q é a carga (em coulomb).
U é a diferença de potencial (em volt).

Teoria cinética:

A nível molecular o aquecimento acontece por causa da colisão dos elétrons com os átomos do condutor, em que o momento é transferido ao átomo, aumentando a sua energia cinética (ver