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Unidade temática: Corrente eléctrica Tema: Noção de potência eléctrica e sua Unidade – Lei de Joule – Lenz Energia eléctrica dissipada e Lei de Joule – Lenz Lembre se que o Efeito térmico ocorre quando a corrente eléctrica passa através de um condutor e provoca nele um aquecimento. Neste caso, há libertação da energia térmica (calor). Por outras palavras, a energia eléctrica fornecida a um dado electrodoméstico, parte dela perde se na forma de calor (energia dissipada W ou Q). A lei de Joule – Lenz estabelece que “o calor libertado pelo condutor eléctrico durante a circulação da corrente é proporcional ao produto resistência, quadrado da intensidade da corrente e o tempo.” 𝑾 = 𝑹 ∙ 𝑰𝟐 ∙ ∆𝒕 𝑾 → é a energia dissipada em Joule (J) no SI. 𝑹 → é a resistência eléctrica em ohm (Ω). 𝑰 → é a intensidade da corrente em Amperes (A). ∆𝒕 → é o tempo em segundos (s). Potência eléctrica dissipada Certos condutores aquecem facilmente e outros não. Para medir a rapidez com que os materiais convertem a energia eléctrica recebida em energia térmica ou outras formas de energia, definimos uma nova grandeza denominada A potencia dissipada pode ser calculada dividindo a energia dissipada (W ou Q) pelo tempo: 𝑷 = 𝑾 ∆𝒕 Ou potencia é igual à tensão x intensidade da corrente: 𝑷 = 𝑼 ∙ 𝑰 Aplicando a lei de Ohm ( 𝑹 = 𝑼 𝑰 )podemos calcular a potencia por: 𝑷 = 𝑹 ∙ 𝑰𝟐 𝒐𝒖 𝑷 = 𝑼 𝑹 𝟐 A unidade da potência eléctrica, no SI, é watt (w). Veja que o símbolo de watt é o mesmo que usamos para representar a energia dissipada, mas para diferencia – os deve – se usar W grande para energia dissipada e w pequeno para watt. Exercícios 1. Qual é a energia gasta num chuveiro de 5500W ligado durante 15 minutos? JsWW tPW t W P SolucaoForumula 49500009005500 / == = = 2. Em uma lâmpada lê – se as seguintes especificações 110W – 220V. a) Qual a corrente que deve ser conectada a lâmpada b) Qual a resistência da lâmpada? c) Que energia a lâmpada dissipa durante 1h? st WP W Dados 900min15 5500 ? == = = Física 10a Classe/2021 E.S. Namina Veja que a alínea b) pode – se calcular a resistência aplicando 𝑅 = 𝑃 𝐼2 = 110 0,52 = 110 0,25 = 440Ω Ou 𝑅 = 𝑈2 𝑃 = 2202 110 = 48400 110 = 440Ω Resolva a alínea c) aplicando a lei de Joule – Lenz: 𝑾 = 𝑹 ∙ 𝑰𝟐 ∙ ∆𝒕 3. Um aquecedor de água em forma de hélice com uma potência de 800 w é ligado a uma tomada doméstica de 220 V. a) Calcule a intensidade da corrente que circula no circuito. b) Determine a resistência do ferro de engomar. c) determine a energia libertada durante 60 minutos. 4. O gráfico representa a tensão eléctrica em função da intensidade de corrente num condutor ohmico. a) Qual é o valor da resistência do condutor? b) Se o condutor for submetido a uma ddp de 40V, qual será em watt, a potencia eléctrica dissipada? c) Que energia dissipa no condutor em meia hora , quando a tensão nos extremos é de 60V? 5. Um ferro de engomar a roupa tem uma potência de 1000W e dimensionado para uma d.d.p. de 250V. a) Calcule a intensidade da corrente que o atravessa. b) Determine a resistência do ferro de engomar. c) Calcule a energia consumida pelo ferro em 1 minuto. 6. Numa experiencia realizada com um condutor encontram se os seguintes dados: U(V) 10 15 20 30 I(A) 5 7,5 10 15 a) represente graficamente os valores da tabela. b) Qual é o valor da resistência do condutor? c) Qual é a potência dissipada no condutor quando a tensão nos extremos é de 10 volt? d) Que energia dissipada em 20 segundos quando o condutor é percorrido pela corrente 10A. VU WP I Dadosa 220 110 ? ) = = = A V W I U P IIUP soucaoFormua 5,0 220 110 / == == VU AI R Dadosb 220 5,0 ? ) = = = == = 440 5,0 220 / A V R I U R soucaoFormua sht WP W Dadosc 36001 110 ? ) == = = JW sWW tPW t W P soucaoFormua 396000 3600110 / = = = =
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