Introdução à física/Dissipação de energia em resistores

Quando a corrente flui através de um circuito com resistência, ele efetua trabalho, que pode ser percebido de diversas formas, como calor, luz, movimento, ou som. Potência elétrica é a taxa pela qual energia elétrica é transferida por um circuito elétrico. A unidade SI de potência é o watt (W).

Quando uma carga q atravessa um resistor, ela perde energia potencial qV, onde V é a diferença de potencial através do resistor. Esta "perda" é na verdade uma transformação em calor, ou "dissipação".

A potência dissipada em um resistor é uma medida de energia dissipada por tempo. Se uma quantidade de carga Dq atravessa o resistor em um tempo Dt, a potência dissipada é:

$P=IV$

onde

$P$ é a potência (watt ou W)

$I$ é a corrente (ampere ou A)

$V$ é a diferença de potencial (volt ou V)

Por exemplo:

$2\text{A}\cdot 12\text{V}=24\text{W}$.

A lei de Joule pode ser combinada com a lei de Ohm para produzir duas outras equações:

$P=I^{2}R=\frac{V^2}{R}$

onde

$R$ é a resistência elétrica (Ohm ou Ω).

Por exemplo:

$(2\text{A}{)}^2\cdot 6\mathrm{\Omega }=24\text{W}$

e

$\frac{(12{\text{V)}}^2}{6\mathrm{\Omega }}=24\text{W}$

Do ponto de vista microscópico, esta equação faz sentido se pensarmos que, quanto maior o fluxo de elétrons, maior a perda de energia quando eles se chocam contra cada átomo do resistor.