Lei de Joule

A lei de Joule foi um fenómeno descoberto pelo britânico James Prescott Joule. Em 1840 publicou um estudo conhecido como “produção de calor pela eletricidade voltaica”, que consequentemente estabeleceu o facto.

Em que consiste a lei de Joule?

A corrente produz o calor através da resistência do material do condutor. Esta resistência é criada pelo movimento de eletrões.

As cargas elétricas que se produzem, ao terem uma massa e uma velocidade determinada, geram energia cinética. Quando as cargas embatem contra os átomos do condutor, esta energia é libertada. É quando este efeito está num circuito fechado fluindo através da corrente que o efeito joule ocorre.

Como podemos determinar a quantidade de calor com a lei de Joule?

A lei de Joule estabelece que o calor produzido mediante o processo de uma corrente elétrica é diretamente proporcional à resistência, ao tempo e à intensidade ao quadrado. Partindo daqui, obtemos a seguinte fórmula:

Q=I²×R×t

- Q = a quantidade de calor, isto é, os Joule

- I =intensidade de corrente

- R = resistência elétrica (Ω)

- t = tempo no que flui a corrente, expressado em segundos.

O calor gerado pelo efeito pode ser obtido a partir de

A lei de Joule consome uma energia que se encontra numa corrente. Para determinar a energia consumida, recorremos à seguinte fórmula:

P = V · I

Tal como na lei de OHM, temos um triângulo - conhecido como o triângulo de Joule - que nos ajuda a recordar a fórmula. Para determinar alguma das magnitudes, apenas devemos tapar a variável para conhecer a fórmula matemática.

De que forma esta lei afeta a eletricidade?

Quando a corrente elétrica aquece, ocorrem os seguintes efeitos:

- quanto maior for a resistência, maior será o calor

- quanto mais longo for o período de tempo do fluxo de corrente, maior será o calor.

- quanto maior for a corrente, maior será o calor.

Aplicações da lei

A lei de Joule pode ser facilmente encontrada nos eletrodomésticos que produzem calor, como por exemplo: nos aquecedores e nos fornos. Nestes casos produz-se energia térmica quando a energia circula pelos condutores.

Esta lei pode ser encontrada em várias aplicações hoje em dia, não só nas nossas casas, como também na rua, como por exemplo:

- Postes de iluminação

- Radiação eletromagnética