Dúvida teórica: resistência

Quanto maior a resistência, maior é o efeito joule? Porque o resistor é o responsável pelo aquecimento, certo? Na minha cabeça, quanto maior for a resistência dele, mais energia seria dissipada e, consequentemente, maior seria o aquecimento...

Também estava com essa dúvida latente, embora eu acho que seja isso, gostaria que alguém confirmasse: o efeito joule se dará por duas vias, quando a ddp for constante, P = U²/R  e  P = I².R; no primeiro caso, é o que ocorre nos chuveiros elétricos, menor resistência, maior corrente, que aquece o (resistor e/ou água, estou em dúvida). Mas se a corrente for constante, como no segundo e em linhas de transmissão, quanto maior resistência, maior o aquecimento.

Exato. Um resistor é utilizado justamente para transformar a resistência apresentada em relação à corrente elétrica em Energia Térmica. Quanto maior a dificuldade de os elétrons passarem, maior a energia para eles realizarem o trabalho, energia essa que vem a ser dissipada em forma de calor.

estraveneca escreveu:Também estava com essa dúvida latente, embora eu acho que seja isso, gostaria que alguém confirmasse: o efeito joule se dará por duas vias, quando a ddp for constante, P = U²/R  e  P = I².R; no primeiro caso, é o que ocorre nos chuveiros elétricos, menor resistência, maior corrente, que aquece o (resistor e/ou água, estou em dúvida). Mas se a corrente for constante, como no segundo e em linhas de transmissão, quanto maior resistência, maior o aquecimento.

Você está utilizando fórmulas de potência elétrica para analisar.
No primeiro caso que você falou, quanto menor a resistência, maior a corrente elétrica, mas essa corrente elétrica não é no sentido de aquecer mais, mas sim no sentido de ter um fluxo maior.

U = RI

I = U/R

Uma resistência maior implica em uma dificuldade maior de os elétrons passarem, por isso diminui a corrente.

Matemathiago escreveu:

estraveneca escreveu:Também estava com essa dúvida latente, embora eu acho que seja isso, gostaria que alguém confirmasse: o efeito joule se dará por duas vias, quando a ddp for constante, P = U²/R  e  P = I².R; no primeiro caso, é o que ocorre nos chuveiros elétricos, menor resistência, maior corrente, que aquece o (resistor e/ou água, estou em dúvida). Mas se a corrente for constante, como no segundo e em linhas de transmissão, quanto maior resistência, maior o aquecimento.

Você está utilizando fórmulas de potência elétrica para analisar.
No primeiro caso que você falou, quanto menor a resistência, maior a corrente elétrica, mas essa corrente elétrica não é no sentido de aquecer mais, mas sim no sentido de ter um fluxo maior.

U = RI

I = U/R

Uma resistência maior implica em uma dificuldade maior de os elétrons passarem, por isso diminui a corrente.

''Na torradeira, no secado e no ferro elétrico, a energia elétrica se converte em energia térmica (efeito Joule) quando a corrente elétrica passa pelo resistor do aparelho''. Retirei isso do meu livro de física. A impressão que esse enunciado passa é que, sendo o resistor o responsável pelo aquecimento, a medida que a resistência aumentasse, o aquecimento também aumentaria. Só que não é isso que ocorre, né? Confuso...

Haha, acabei de perceber que eu escrevi um negócio errado!

Mas tenho certeza que esse link tirará qualquer dúvida!

https://pir2.forumeiros.com/t21961-resistencia-potencia-e-chuveiro-eletrico

Esse é um tópico que não é incomum causar certas dúvidas traiçoeiras assim. Esse erro diz respeito ao que vou destacar agora?

"mas essa corrente elétrica não é no sentido de aquecer mais, mas sim no sentido de ter um fluxo maior."


Mas essa corrente elétrica não irá aquecer? Do link que você selecionou: "o chuveiro aquece mais, porque passa mais corrente pelo elemento de aquecimento"


Agora, com relação ao P = I².R, não vi nada que citasse um exemplo como o que eu citei, nem sei se isso está correto, eu vi num canal de ciência em que se tratava de redes elétricas dos EUA, daí em dado momento lembro de ter ouvido isso e a explicação pela resistência desses fios ser tão grande seria essa. Mas posso ter cometido algum deslize, por isso deixei claro a incerteza.


Aliás, bela ajuda Matemathiago! O tópico foi muito bacana mesmo!

Vou repetir o que já foi dito, explicando melhor:

Nos equipamentos (chuveiro, torradeira, lâmpada incandescente, forno elétrico, secador de cabelos, secadora de roupa, etc.) a tensão com que são alimentados é constante (por exemplo, 110 V, 220 V, etc.)

A fórmula para calcular a potência dos mesmos é P = U²/R ---> quanto menor R (do equipamento) maior a potência e maior a corrente (i = U/R)

E notem que esta potência é utilizada para alguma coisa (aquecer água e alimentos, iluminar, secar, etc.)

Agora vamos pensar nos fios que conduzem a corrente (pode ser o fio de uma lanterna, os fios de uma residência, uma linha de transmissão de Itaipu para São Paulo, por exemplo).

Fios NÃO são equipamentos: servem apenas para conduzir a corrente desde os geradores até os equipamentos.

No Ensino Médio praticamente sempre se consideram fios ideais (com resistência nula). Mas, não prática NÃO é isto que acontece: os fios tem resistência r baixa (quando comparada com a resistência dos equipamentos) mas ela NÃO é nula!!!

Isto causa um GRANDE problema: os fios vão esquentar por efeito Joule: p = r.i²
Este calor vai ser jogado no ambiente (dentro da lanterna, dentro dos eletrodutos das residências, para o ar em torno das linhas de transmissão, etc.). Isto significa perda de energia, algo que é indesejável.

E notem o seguinte: a corrente que circula neles depende da resistência dos equipamentos (principalmente) e da resistência dos fios ---> i = E/(R + r)

Comparação: o calor nos equipamentos é desejável e nos fios é indesejável.

Para reduzir o problema, por exemplo, nas linhas de transmissão (onde a perda de energia é muito grande), existem duas possibilidades:

1) Usar altíssima tensão nas linhas de transmissão (por exemplo 500 000 V). Isto diminui o valor da corrente nas linhas (i = P/U) e diminui as perdas ---> p = r.i²

2) Usar linhas com material de baixa resistividade (cobre, alumínio); isto implica num valor menor de r e em menores perdas: p = r.i²

Evidentemente deve haver uma preocupação com o custo da construção das linhas:

Cobre é muito melhor condutor do que o alumínio, mas, em compensação é muito mais caro e mais pesado (O que vai exigir torres de transmissão mais robustas e mais próximas entre si para suportar o peso).

Deu para entender porque não usam linhas de ouro e de platina (ótimos condutores)?

estraveneca escreveu:Esse é um tópico que não é incomum causar certas dúvidas traiçoeiras assim. Esse erro diz respeito ao que vou destacar agora?

"mas essa corrente elétrica não é no sentido de aquecer mais, mas sim no sentido de ter um fluxo maior."


Mas essa corrente elétrica não irá aquecer? Do link que você selecionou: "o chuveiro aquece mais, porque passa mais corrente pelo elemento de aquecimento"


Agora, com relação ao P = I².R, não vi nada que citasse um exemplo como o que eu citei, nem sei se isso está correto, eu vi num canal de ciência em que se tratava de redes elétricas dos EUA, daí em dado momento lembro de ter ouvido isso e a explicação pela resistência desses fios ser tão grande seria essa. Mas posso ter cometido algum deslize, por isso deixei claro a incerteza.


Aliás, bela ajuda Matemathiago! O tópico foi muito bacana mesmo!

Bem, acho que basicamente:
Para ter efeito Joule, precisa ter resistência, pois em caso contrário não terá dissipação de energia em forma de calor.
De: P = I². R percebemos que a potência é diretamente proporcional ao quadrado da corrente elétrica, logo, para aumentar bastante a potência (e consequentemente a transformação térmica) é necessário aumentar o máximo possível da corrente elétrica.
Mas, pelo: I = U/R, percebemos que se a resistência aumentar, a corrente vai diminuir, e consequentemente a potência e dissipação vai ser menor.
Logo, para uma maior potência, é necessário ter uma resistência menor e consequentemente corrente maior, nunca se esquecendo de que a resistência não pode ser nula.

"2) Usar linhas com material de baixa resistividade (cobre, alumínio); isto implica num valor menor de r e em menores perdas: p = r.i²

Evidentemente deve haver uma preocupação com o custo da construção das linhas:"


Compreendi. Nessa fórmula, R está diretamente proporcional à potência, meu erro foi julgar esse caso como o colega fez em  "Mas, pelo: I = U/R, percebemos que se a resistência aumentar, a corrente vai diminuir, e consequentemente a potência e dissipação vai ser menor.?
Logo, para uma maior potência, é necessário ter uma resistência menor e consequentemente corrente maior, nunca se esquecendo de que a resistência não pode ser nula."

A única dúvida que resta é o motivo dessa avaliação estar incorreta. Essa fórmula não serve para avaliar os fios, apenas os geradores? E nesse caso, U estaria diretamente proporcional a I, então aumentar a ddp não seria algo viável (mas sei que as linhas têm tensões altíssimas, além da restividade "MAIOR", havia essa menção sobre linhas, embora pelo visto a segunda informação não proceda), daí fica claro que essa análise está errada, resta o porquê.

P = U.i - I².R  -> Pgerada = Pentregada - Pperdida

Está correto analisar por esse ângulo? Parece render as explicações anteriores.

Obrigado a todos.