Introdução à Física/Dissipação de energia em resistores

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Quando a corrente flui através de um circuito com resistência, ele efetua trabalho, que pode ser percebido de diversas formas, como calor, luz, movimento, ou som. Potência elétrica é a taxa pela qual energia elétrica é transferida por um circuito elétrico. A unidade SI de potência é o watt (W).

Quando uma carga q atravessa um resistor, ela perde energia potencial qV, onde V é a diferença de potencial através do resistor. Esta "perda" é na verdade uma transformação em calor, ou "dissipação".

A potência dissipada em um resistor é uma medida de energia dissipada por tempo. Se uma quantidade de carga Dq atravessa o resistor em um tempo Dt, a potência dissipada é:


P = I V \,

onde

P é a potência (watt or W)
I é a corrente (ampere or A)
V é a diferença de potencial (volt or V)

Por exemplo:


2\,\mbox{A} \cdot 12\,\mbox{V} = 24\,\mbox{W} \,
.

A lei de Joule pode ser combinada com a lei de Ohm para produzir duas outras equações:


P = I^2 R\, = \frac{V^2}{R} \,

onde

R é a resistência elétrica (Ohm or Ω).

Por exemplo:


(2\,\mbox{A})^2 \cdot 6\,\Omega = 24\,\mbox{W} \,

e


\frac{(12\,\mbox{V)}^2}{6\,\Omega} = 24\,\mbox{W} \,

Do ponto de vista microscópico, esta equação faz sentido se pensarmos que, quanto maior o fluxo de elétrons, maior a perda de energia quando eles se chocam contra cada átomo do resistor.