Transcription
Para observar o efeito Joule, utilizaremos um variac, que é uma fonte de tensão variável; um pedaço de fio de níquel-cromo; uma placa de vidro; uma esponjinha de aço; e uma bateria de 9 volts. O efeito Joule, pesquisado através de estudos do físico britânico, define que quando um condutor é aquecido devido à passagem de uma corrente elétrica, passa a transformar energia elétrica em energia térmica.
Para realizar esta experiência, começaremos conectando o variac a um pedaço de fio de uma liga de níquel e cromo, que possui uma resistividade maior comparada com outro condutor, tal como cobre ou alumínio. Ao se aumentar a tensão aplicada sobre o fio, a corrente elétrica também aumentará, provocando um aquecimento. É importante o uso da placa de vidro, que funciona como um isolante térmico para não se queimar a superfície da mesa. Pode-se observar que a corrente elétrica causa até certa incandescência no fio. O fato de o fio estar na forma espiralada diminui muito a dissipação de energia em comparação com o fio esticado. É fácil observar que quanto mais próximas estiverem as espiras, mais quentes elas ficam, pois menos energia térmica será dissipada. É por isso que os filamentos das lâmpadas incandescentes são produzidos em formato espiralado. [Música]
Também podemos observar o efeito Joule com essa esponjinha de aço e uma bateria de 9 volts. Ao encostarmos os terminais da bateria nos fios de aço da esponja, haverá a passagem de uma corrente elétrica através desses fios. Dependendo da intensidade desta corrente elétrica, haverá um aquecimento do fio, capaz de provocar incandescência e uma reação química de combustão do ferro junto com o oxigênio do ar. Como os fios são muito finos, a maior superfície de contato com o oxigênio e toda a esponjinha entra em combustão, mesmo depois de cessada a corrente elétrica.