Associação Brasileira de Estatística
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Resistência e resistividade.
No full textNeste capítulo você realizará experiências para chegar a uma simples lei da Física que relaciona as dimensões e o material de fios condutores com suas resistências elétricas. Você procederá, em um problema simples, de maneira semelhante à de um cientista quando investiga novas leis da natureza. Assim, você ficará conhecendo alguns métodos utilizados na ciência. Você sabe que a energia elétrica que chega até nossas casas, às fábricas, etc., é conduzida por fios feitos de materiais bons condutores. Mesmo assim, os fios se aquecem e há perda de energia. Por isso, nem toda energia elétrica gerada é efetivamente utilizada pelos consumidores. Essa perda é devido à resistência dos fios. Será que os frios de mesmo material, mas de diferentes dimensões, têm a mesma resistência elétricas? Qual a influência do diâmetro do fio na resistência elétrica dele? Qual a influência do comprimento? Essas perguntas você poderá responder após realizar algumas experiências. Leia a história em quadrinhos acima e tente responder à questão seguinte
Condução nos sólidos.
No full textAté aqui, não levamos em conta, ainda, alguns fatores que podem influir no valor da resistência elétrica. Será que a resistência elétrica de um objeto feito de um certo material varia com a temperatura? E com a iluminação? Será que a resistência elétrica permanece a mesma se a corrente muda de sentido? Você estudará isso neste capítulo. Daremos atenção especial aos resistores feitos com materiais semicondutores. Os semicondutores são hoje muito importantes na indústria. Os transistores e díodos utilizados em rádios, televisores, amplificadores, circuitos de controle de máquinas industriais, etc. são fabricados de materiais semicondutores, tais como silício (Si; Z = 14) e germânio (Ge; Z = 32). Em computadores eletrônicos utilizam-se circuitos integrados, minúsculas peças de material semicondutor, que substituem sozinhos todo um complexo circuito de vários componentes. Circuitos integrados são utilizados, também, nos pequenos computadores de bolso, em circuitos de radar e controle para aviões, navios e espaçonaves
Efeito Joule.
No full textEnquanto uma corrente elétrica flui em um circuito, está havendo transformação de energia. Assim, por exemplo, a energia química de uma pilha ligada a um circuito transforma-se em energia elétrica, térmica, além de outras formas de energia: luminosa, magnética, etc. A produção de energia térmica pela corrente elétrica, que é uma transformação de energia elétrica em energia térmica, chama-se efeito Joule e é o assunto deste capítulo. James Prescott Joule viveu na Inglaterra, de 1818 a 1889. Nessa época realizavam-se grandes esforços para aumentar o rendimento das máquinas a vapor utilizadas nas indústrias e ferrovias. Joule iniciou seus trabalhos com a finalidade de desenvolver máquinas mais eficientes para a fábrica de cerveja de seu pai. Até então não se havia chegado a conclusões claras sobre o calor. Alguns acreditavam na teoria do calórico, segunda a qual o calor seria uma substância chamada calórico, que podia realizar trabalho, quando passava de um corpo em temperatura alta para um corpo em temperatura baixa. Outros, porém, e entre eles Joule, defendiam a ideia, hoje aceita, de que o calor é uma forma de energia e quando passa de um corpo a outro não obriga à passagem de matéria. Muitas experiências foram realizadas e Joule conseguiu demonstrar que a quantidade de calor produzida a partir de energia mecânica é sempre igual ao trabalho realizado. Um dos aparelhos utilizados por Joule em suas experiências está ilustrado na página 1 do capítulo 1.1 de Mecânica 2, do PEF. Outro, você pode ver acima. Por causa dessas experiências, o nome de Joule é lembrado na unidade de energia (1J = 1N x 1 m) e no efeito de aquecimento dos fios pela corrente elétrica: efeito Joule. Os conceitos de trabalho, energia potencial e princípio de conservação de energia são importantes neste capítulo. Há uma discussão detalhada desses conceitos no volume Mecânica 2, do PEF, capítulos 10 e 11; consulte-os se tiver dúvidas. A energia potencial elétrica, por sua vez, está discutida no capítulo 3 deste volume