Efeito joule

Lei de Joule

Lei de Joule (também conhecida como efeito Joule ou efeito térmico) é uma lei física que expressa a relação entre o calor gerado e a corrente elétrica que percorre um condutor em determinado tempo. Um resistor é um dispositivo que transforma a energia elétrica integralmente em calor. O nome é devido a James Prescott Joule (1818-1889) que estudou o fenômeno em 1840 e, um ano mais tarde, publicada na Philosophical Magazine, pela Royal Society.

Definição

Ela pode ser expressa por: onde: Q é o calor gerado por uma corrente constante percorrendo uma determinada resistência elétrica por determinado tempo.
I é a corrente elétrica que percorre o condutor com determinada resistência R.
R é a resistência elétrica do condutor. t é a duração ou espaço de tempo em que a corrente elétrica percorreu ao condutor.
Se a corrente não for constante em relação ao tempo:

Termodinâmica
Quando uma corrente elétrica atravessa um material condutor, há produção de calor. Essa produção de calor é devida ao trabalho realizado para transportar as cargas através domaterial em determinado tempo.

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 calor).
Podemos dizer, portanto, que, quando o elétron colide com os átomos, fazem com que os núcleos vibrem com maior intensidade. O grau de agitação molecular é chamado detemperatura, ou seja, quando os elétrons colidem,