- A resistência elétrica de um fio depende do material (ρ, resistividade), do comprimento (l) e da área da secção transversal (A), conforme a equação:
R = ρl / A
A dissipação de energia em forma de calor (P) em um fio ocorre devido ao Efeito Joule, podendo ser calculada de duas formas:
P = V² / R, onde a potência dissipada depende da diferença de potencial aplicada e da resistência.
P = RI², onde a potência dissipada depende da resistência e da corrente.
Se a diferença de potencial (V) for mantida constante, o aumento da resistência do fio reduz a corrente elétrica (I), diminuindo a potência dissipada. Por outro lado, em circuitos onde a corrente (I) é mantida constante, o aumento da resistência (R) resulta em maior dissipação de energia. Essas relações são importantes para projetar cabos e fios que evitem aquecimento excessivo e perda de energia.
a) Um fio condutor longo e fino aquece mais facilmente do que um fio curto e espesso. Usando a equação anterior, explique por que isso acontece.
b) Se a resistividade (ρ) de um fio aumenta, o que acontece com a corrente elétrica (I) em um circuito com diferença de potencial (V) fixa? Como isso impacta a dissipação de energia no fio?
c) Explique por que materiais com alta resistividade são usados como isolantes e nunca como condutores em circuitos elétricos.
