O que acontecerá se:?
Quando dois fios condutores ( X e Y ) de substancias diferentes sao associados em paralelo e ligados a uma fonte de eletricidade, observa-se que o aquecimento do fio X é maior que o do fio Y. Se, no entanto,esses condutores forem associados em série e o circuito formado for ligado à mesma fonte de tensão, o que se observará?
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Ligação em paralelo:
O efeito Joule ou a potência dissipada em um resistor é dada pela fórmula:
P = U.i²(equação I)
Quando os dois fios estão em paralelo, a tensão entre eles é a mesma, vale a equação para ambos:
U = R.i, ou seja, U(x) = R(x).i(x) e U(y) = R(y).i(y)
Vamos igualar as equações, já que U(x) = U(y):
R(x).i(x) = R(y).i(y) (equação II)
Agora vamos calcular a potência dissipada para cada um dos fios:
P(y) = R(y).i²(y) mas pela igualdade (equação II), tiramos o valor de R(y):
R(y) = R(x).i(x)/i(y) (da equação II)
Então teremos, substituindo R(y) na equação I:
P(y) = R(y).i²(y) [R(y) = R(x).i(x)/i(y)]
P(y) = R(x).i(x).i²(y)/i(y)
P(y) = R(x).i(x).i(y)
Para o metal x:
P(x) = R(x).I²(x) (equação I)
R(x) = R(y).i(y)/i(x) (da equação II)
P(x) = R(y).i(y).i²(x)/i(x)
P(x) = R(y).i(y).i(x)
Comparando as duas potências dissipadas:
P(x) = R(y).i(y).i(x)
P(y) = R(x).i(x).i(y)
Podemos ver que o termo i(x).i(y) é comum a ambas as potências.
Como P(x) > P(y) (dado no problema), então isto significa que a resistência do metal y é menor do que a resistência do metal x:
Se P(x) > P(y), então
R(y).i(y).i(x) > R(x).i(x).i(y) (podemos cortar i(x).i(y) em ambos os membros)
R(y) > R(x)
Para a associação em série:
Usaremos a mesma equação para potência:
P = R.i²(equação I)
Como i (corrente) será a mesma para a ligação em série, a potência será maior para a resistência maior, ou seja, o fio do metal y neste caso dissipará maior quantidade de calor.
Um fio aquece mais que o outro, devido ao fator de resistibilidade. No caso a resistibilidade do fio que aquece mais é maior, pois ele retém mais a tensão.
Como no caso de uma ligação de resistores em paralelo a tensão é a mesma (a corrente é que se divide) então se ligados numa fonte de 220v por exemplo, vai passar 220v pelos dois fios.
No caso de ser ligado em série, a tensão irá se dividir primeiro ela terá parte "gasta" no primeiro fio e o que sobrar fica retido no segundo. Por consequencia pode ser que o fio X não aqueça. Depende de quanto é sua resistência em Ohms e quanto é a tensão da fonte onde está ligado.
FOGOOOO!!!!!!!!!