Os resistores são dispositivos que podem transformar a energia elétrica em calor por meio do efeito Joule. Quando os elétrons am através dos resistores, as colisões resultantes dessas partículas com a rede cristalina do material que compõe o resistor ocasionam um aumento da sua agitação térmica, resultando em transferências de calor para as vizinhanças do resistor.
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Por essa razão, os resistores são largamente empregados em circuitos que têm como intuito a produção de calor, como em aquecedores elétricos, as elétricas, fritadeiras elétricas, ferros de ar roupa, chuveiros elétricos etc.
Os resistores são apresentados em diversas cores e formatos.
Essa capacidade dos resistores de produzir energia térmica está diretamente relacionada com a sua resistência elétrica. A resistência elétrica é a grandeza que mede a dificuldade de se estabelecer uma corrente elétrica através de diferentes corpos.
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Essa propriedade depende do formato do corpo, da quantidade de elétrons livres presentes no material e do tempo e distância que esses elétrons são capazes de ser conduzidos sem que sofram colisões com os átomos que compõem o corpo, entre outros. Quanto maior for a resistência de um resistor, maior será a quantidade de energia que ele dissipa em forma de calor a cada segundo, em outras palavras, maior será a potência por ele dissipada.
Veja também: Segunda lei de Ohm
As lâmpadas incandescentes têm um filamento de alta resistência elétrica que se aquecem e emitem luz com a agem de corrente elétrica.
A grandeza física que mede a quantidade de calor que um resistor transfere para os seus arredores a cada segundo é chamada de potência dissipada. A potência dissipada é uma grandeza escalar medida em Watts (W).
Na Física, a grandeza potência tem um significado bastante amplo, mas sua definição é sempre relativa à razão entre uma quantidade de energia (E) e um determinado intervalo de tempo (Δt).
P – potência (W)
E – Energia (J)
Δt – intervalo de tempo (s)
Portanto, a potência que é dissipada por um resistor é uma medida de quanta energia esse resistor é capaz de transformar em calor, a cada segundo.
A energia que cotidianamente é chamada de energia elétrica, por sua vez, recebe o nome de energia potencial elétrica. Seu módulo pode ser calculado pelo produto entre o potencial elétrico (U), dado em Volts (V), e o módulo de uma carga de prova (q), inserida nesse potencial elétrico:
EP – Energia potencial elétrica (J)
q – Carga de prova (C)
U – Potencial elétrico (V)
Se substituirmos a expressão acima na definição de potência, teremos a seguinte relação:
PD – Potência dissipada (W)
q – carga elétrica de prova (C)
i – corrente elétrica (A)
De acordo com a fórmula mostrada acima, a potência que é dissipada por um resistor pode ser facilmente calculada se soubermos qual é a diferença de potencial (d.d.p.) entre os terminais do resistor (U) bem como a corrente elétrica nele estabelecida (i).
Se nos lembrarmos de 1.ª lei de Ohm, que afirma que o potencial elétrico pode ser calculado pelo produto da resistência elétrica (R), medida em ohms (Ω), pela corrente elétrica (i), em Ampère (A), será possível escrevermos a equação da potência dissipada em três diferentes formas. Observe:
R – Resistência (Ω)
Caso desejemos saber qual foi a quantidade de energia que um resistor dissipou em um determinado intervalo de tempo, podemos usar a expressão representada abaixo, confira:
Tópicos deste artigo
Exercícios sobre potência dissipada por resistores
1) Quando conectado a uma diferença de potencial de 20 V, um resistor a a ser percorrido por uma corrente elétrica de 0,5 A. Em relação a esse resistor, determine:
a) a potência por ele dissipada.
b) sua resistência elétrica.
Resolução:
a) Para calcular a potência dissipada por esse resistor, usaremos a seguinte equação:
b) Para calcularmos a resistência elétrica desse resistor, usaremos a fórmula abaixo. Confira:
2) Um resistor de resistência elétrica constante e igual a 10 Ω é atravessado por uma corrente elétrica de 2 A, durante um intervalo de tempo de 60 minutos. Determine a quantidade de energia elétrica dissipada por esse resistor durante esse intervalo de tempo.
Resolução:
Para resolvermos o exercício, usaremos a fórmula da lei de Joule. Além disso, é necessário lembrar que o intervalo de tempo utilizado nessa fórmula é definido em segundos, por isso, é preciso usar o tempo de 3600 s, em vez de 60 minutos. Veja:
Por Me. Rafael Helerbrock
