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INTRODUÇÃO Um resistor é um dispositivo eletrônico que oferece resistência à passagem de elétrons, limitando a quantidade de corrente elétrica em um circuito. Ele transforma parte da energia elétrica em térmica, conhecido também como efeito Joule. Essa energia dissipada é muito utilizada em dispositivos que são alimentados por tensões e percorridos por energia elétrica. Como por exemplo o chuveiro elétrico e o ferro de passar roupa que são basicamente feitos por resistências. O trabalho elétrico desenvolvido pela corrente elétrica (realizado pelas cargas) num período de tempo é chamado de potência elétrica. Esta potência pode ser escrita na fórmula: [W] Onde: é a variação do trabalho. é o tempo. P é a potência elétrica. V é a tensão. I é a corrente. Para dois resistores com a mesma resistência elétrica (Ω), quanto maior a sua potência elétrica, maior deverá ser a corrente aplicada para que este emita maior quantidade de calor. OBJETIVO O objetivo deste experimento é observamos o efeito joule nos resistores de 120V ambos, 1W e 3W respectivamente. MATERIAIS UTILIZADOS Fonte variável (Imagem 1); Resistores de 120 Ω/1W e 120 Ω/3W (Imagem 2); Multímetro (Imagem 3) . Imagem 1 – Fonte variável Imagem 2 – Resistores Imagem 3 – Multímetro PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL 1ª Parte: Pegar todos materiais necessários para o experimento, antes de ligar a fonte variável a energia, montar todo o aparato de multímetro na fonte variável, após isso, ligar toda a aparelhagem em sua devida ordem primeiro a fonte variável e logo após o multímetro. 2ª Parte: Pegar um resistor de 120Ω/1W e colocar o cabo positivo e negativo nele, tirar 10 medidas variando a tensão de 1 em 1 V, repetir esse mesmo procedimento com o resistor de 120Ω/3W, sem esquecer de anotar todos os resultados obtidos no experimento. 3ª Parte: Colocar os resistores de 120Ω/1W e 120Ω/3W em paralelo e colocar o cabo positivo e negativo, tirar apenas uma medida começando em 10V. Repetir esse mesmo procedimento, porém com os resistores em série e utilizar a mesma tensão e não esquecer de anotar todos os dados obtidos. 4ª Parte: Não esquecer de separar os resistores após todo o experimento e desligar a fonte de variável da energia e o multímetro. RESULTADOS Cálculo da potência elétrica do resistor de 120Ω/1W, após os cálculos montamos uma tabela e um gráfico, para demonstrar como a potência elétrica variou. Cálculos da potência elétrica Tensão 0V P = V.I = 0.0 = 0W Tensão 1V P = V.I = 1. 8,7 = 8,7W Tensão 2V P = V.I = 2. 16,7 = 33,4W Tensão 3V P = V.I = 3. 24,8 = 74,4W Tensão 4V P = V.I = 4. 32,9 = 131,6W Tensão 5V P = V.I = 5. 41,9 = 209,5W Tensão 6V P = V.I = 6. 49,9 = 299,4W Tensão 7V P = V.I = 7. 58,4 = 408,8W Tensão 8V P = V.I = 8. 66,9 = 535,2W Tensão 9V P = V.I = 9. 75,2 = 676,8W Tensão 10V P = V.I = 10. 83,9 = 839W Tabela 1 – Dados do resistor 120Ω/1W Resistor 120 Ω / 1W V (v) 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 I (mA) 0 8,7 16,7 24,8 32,9 41,2 49,9 58,4 66,9 75,2 83,9 P (mW) 0 8,7 33,4 74,4 131,6 206,0 299,4 408,8 535,2 676,8 839,0 Gráfico I x P, do resistor 120Ω/1W Cálculo da potência elétrica do resistor de 120Ω/3W, após os cálculos montamos uma tabela e um gráfico, para demonstrar como a potência elétrica variou. Cálculos da potência elétrica Tensão 0V P = V.I = 0.0 = 0W Tensão 1V P = V.I = 1. 8,2 = 8,2W Tensão 2V P = V.I = 2. 16,5 = 33W Tensão 3V P = V.I = 3. 24,7 = 74,1W Tensão 4V P = V.I = 4. 33,3 = 133,2W Tensão 5V P = V.I = 5. 41,3 = 206,5W Tensão 6V P = V.I = 6. 49,5 = 297W Tensão 7V P = V.I = 7. 58,0 = 406W Tensão 8V P = V.I = 8. 66,2 = 529,6W Tensão 9V P = V.I = 9. 74,7 = 672,3W Tensão 10V P = V.I = 10. 83,5 = 835W Tabela 2 – Dados do resistor de 120Ω/3W Resistor 120 Ω / 3W V (v) 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 I (mA) 0 8,2 16,5 24,7 33,3 41,3 49,5 58,0 66,2 74,7 83,5 P (mW) 0 8,2 33,0 74,1 133,2 206,5 297,0 406,0 529,6 672,3 835,0 Gráfico I x P, do resistor de 120Ω/3W A seguir, teremos os dados da medida dos resistores em paralelo. R (Ω) V(V) I (mA) P (mW) 120/ 1 W 10 83,9 839 120/ 3 W 10 83,5 835 Juntos 10 161,1 1611 DISCUSSÃO Durante todo experimento foi observado, pelos alunos que o realizaram, que o primeiro resistor utilizado para os dados na tabela 1, começou a esquentar quando foi submetido a uma voltagem de número 5 e foi aumentando a sua temperatura até que chegasse a de número 10. Já no segundo resistor utilizado para os dados da tabela 2, começou a esquentar quando submetido a 7V e também foi aumentando a sua temperatura até os 10V. Esse aumento de temperatura ocorre justamente pelo efeito joule, que transforma energia elétrica em térmica, o que faz essa energia ser dissipada e consequentemente diminui a energia que volta para a fonte. Comparando os dois resistores, percebe-se também que apesar de terem a mesma resistência, eles esquentaram em momentos diferentes. Isso se deu devido a potência de cada um deles, o com maior potência demorou mais para esquentar, pois este suporta maior voltagem sem dissipar a energia em forma de calor Também pôde ser observado que ao juntar os resistores, a resistência resultante foi aproximadamente a soma das resistências de cada um dos resistores. CONCLUSÃO O presente trabalho chegou ao seu objetivo, pois através dos experimentos realizados, pôde-se comprovar o efeito Joule, que transforma parte da energia elétrica que passa pelos resistores em térmica através da resistência à passagem de elétrons. No primeiro caso, por ter uma potência elétrica menor, este aqueceu mais rapidamente, enquanto o segundo precisou de uma voltagem maior para aquecer. BIBLIOGRAFIA SILVA, Domiciano Correa Marques da. "Efeito Joule"; Brasil Escola. Disponível em <https://brasilescola.uol.com.br/fisica/efeito-joule.htm>. Acesso em 14 de marco de 2018. SILVA, Domiciano Correa Marques da. "Potência elétrica"; Mundo educação. Disponível em<http://mundoeducacao.bol.uol.com.br/fisica/potencia-eletrica.htm > SANTOS, Alex Ferreira dos. "Eletricidade aplicada". Estácio, 2016.
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