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Circuitos Elétricos Domésticos

FORÇA ELETROMOTRIZ E VOLTAGEM DA FONTE


Quando uma corrente circula pelo interior de uma fonte de energia, parte da energia elétrica é dissipada por efeito Joule no interior da própria fonte. Você já deve ter notado que eliminadores de pilha ficam aquecidos após algum tempo de uso. O mesmo acontece com as pilhas e baterias. No caso das tomadas você pode perceber o aquecimento nos fios que conduzem a eletricidade do padrão para o interior da residência, ou nos transformadores de luz. Todas essa são manifestações do efeito Joule.

Por causa do efeito Joule, a quantidade de energia convertida em energia elétrica pela fonte é maior que a quantidade de energia efetivamente transferida ao circuito. A quantidade de energia convertida em energia elétrica convertida, para cada Coulomb de carga que atravessa a fonte, é chamada força eletromotriz. A quantidade de energia efetivamente transferida para o circuito fora da fonte é denominada voltagem da fonte.

A diferença entre a força eletromotriz e a voltagem de uma fonte está associada à queda de tensão que ocorre no interior da própria fonte. Em nossas casas, quando as lâmpadas estão acesas e um aparelho que demanda uma alta potência para funcionar é ligado, geralmente observarmos uma queda no brilho das lâmpadas. Isso acontece, por exemplo, quando o chuveiro é ligado.

A queda no brilho das lâmpadas é a manifestação do decréscimo da tensão da fonte devido ao aumento da corrente que flui através de seu interior. A prática mostra que quase sempre há uma relação linear entre a voltagem da fonte e a corrente que atravessa pelo seu interior: quanto maior é a corrente menor é a voltagem da fonte.

A queda no brilho das lâmpadas é a manifestação do decréscimo da tensão da fonte devido ao aumento da corrente que flui através de seu interior. A prática mostra que quase sempre há uma relação linear entre a voltagem da fonte e a corrente que atravessa pelo seu interior: quanto maior é a corrente menor é a voltagem da fonte.

A fig. 23 ilustra a relação entre a variação da tensão da fonte e a corrente que circula pelo seu interior. Observe que a força eletromotriz e a tensão da fonte são tão mais próximas uma da outra quanto mais a intensidade da corrente se aproxima de zero. Ou seja, a força eletromotriz da fonte pode ser medida, medindo-se a tensão existente entre seus terminais com apenas um voltímetro de resistência interna muito alta, como um voltímetro eletrônico,conectado a seus terminais.

Figura 23– Gráfico da tensão existente entre os terminais da fonte em função da corrente. O intercepto do gráfico com o eixo vertical fornece o valor da força eletromotriz, enquanto o valor absoluto da declividade é a resistência interna da fonte.