Física - Potência Elétrica

00:11:40
https://www.youtube.com/watch?v=n7ELjY3BnZ4

Resumen

TLDREl profesor Sola explica la potencia eléctrica a través de un circuito simple con un generador y una resistencia. Se aborda la ley de Ohm y la transformación de energía eléctrica en calor. Se discute la utilidad de la energía eléctrica, concluyendo que es un medio para transportar energía. La potencia se define como la rapidez de consumo de energía, con fórmulas para su cálculo. Se utiliza el ejemplo de un chuveiro para ilustrar cómo la resistencia afecta la potencia, destacando que una menor resistencia produce más calor y viceversa.

Para llevar

  • ⚡ La potencia eléctrica es la rapidez con la que se consume energía.
  • 🔌 La ley de Ohm relaciona voltaje, corriente y resistencia.
  • 🔥 En un resistor, la energía eléctrica se convierte en calor.
  • 🚫 La energía eléctrica no es un fin, sino un medio para transformar energía.
  • 🏠 La energía eléctrica se transporta desde las usinas a los hogares.
  • 💡 La potencia se calcula como P = U x I.
  • 🌡️ En un chuveiro, menor resistencia significa mayor potencia y más calor.
  • 🔄 La potencia es inversamente proporcional a la resistencia si el voltaje es constante.
  • ⚖️ La unidad de potencia es el vatio (W).
  • 💧 La usina hidroeléctrica convierte energía mecánica en eléctrica.

Cronología

  • 00:00:00 - 00:05:00

    El profesor Sola introduce el concepto de potencia eléctrica, explicando la relación entre voltaje, resistencia y corriente en un circuito eléctrico. Se menciona que la energía eléctrica es generada por un generador y consumida por un resistor, transformándose en calor. Se plantea una pregunta provocativa sobre la utilidad de la energía eléctrica, concluyendo que su función principal es el transporte de energía de un lugar a otro, y que la potencia se define como la rapidez con la que se consume energía.

  • 00:05:00 - 00:11:40

    Se profundiza en el cálculo de la potencia eléctrica en circuitos, presentando fórmulas que relacionan potencia, corriente y voltaje. Se discute la relación entre potencia y resistencia, destacando que la potencia puede ser directamente o inversamente proporcional a la resistencia, dependiendo de si se mantiene constante la corriente o el voltaje. Se utiliza el ejemplo de un chuveiro (ducha eléctrica) para ilustrar cómo la resistencia afecta la potencia y, por ende, la cantidad de calor generado, concluyendo que una menor resistencia produce más calor.

Mapa mental

Vídeo de preguntas y respuestas

  • ¿Qué es la potencia eléctrica?

    La potencia eléctrica es la rapidez con la que se consume energía, medida en vatios (W).

  • ¿Cómo se calcula la potencia en un circuito eléctrico?

    La potencia se puede calcular usando la fórmula P = U x I, donde P es potencia, U es voltaje y I es corriente.

  • ¿Qué sucede en un resistor con energía eléctrica?

    En un resistor, la energía eléctrica se transforma en calor.

  • ¿Por qué la energía eléctrica no sirve para nada?

    La energía eléctrica no es un fin en sí misma, sino un medio para transformar energía en otras formas, como luz o calor.

  • ¿Cómo afecta la resistencia a la potencia en un chuveiro?

    Una menor resistencia en un chuveiro permite mayor potencia y, por lo tanto, más calor.

  • ¿Qué significa que la potencia es inversamente proporcional a la resistencia?

    Significa que, manteniendo el voltaje constante, una mayor resistencia resulta en menor potencia.

  • ¿Qué es la ley de Ohm?

    La ley de Ohm establece que U = R x I, donde U es voltaje, R es resistencia e I es corriente.

  • ¿Qué es un generador eléctrico?

    Un generador eléctrico convierte energía química en energía eléctrica.

  • ¿Qué tipo de energía se genera en una usina hidroeléctrica?

    Se genera energía eléctrica a partir de energía mecánica.

  • ¿Cuál es la unidad de potencia?

    La unidad de potencia es el vatio (W), que equivale a un julio por segundo.

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Subtítulos
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    [Música]
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    Olá eu sou o professor sola professor de
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    física do ESAG e nós vamos conversar
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    hoje um pouquinho sobre potência
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    elétrica eu coloquei aqui um circuito
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    simples que tem um gerador elétrico de
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    tensão u uma resistência r percorrido
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    por uma corrente i esse gerador fornece
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    energia para o circuito e essa energia é
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    gasta no resistor
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    a relação entre essas grandezas é a
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    famosa lei de oh u = a r i aonde o u é
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    medido em volts o r em ohms e o i em
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    ampere Mas é bom a gente lembrar que o
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    gerador fornece energia elétrica para as
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    cargas e essa energia depois é
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    perdida no
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    resistor o gerador elétrico como uma
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    pilha transforma energia química em
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    energia elétrica por isso que a gente
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    diz que ganha energia elétrica e o
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    resistor transforma energia elétrica em
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    outra energia no caso de uma resistência
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    em calor essa energia é dissipada sobre
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    a forma de calor Observe que a gente tá
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    falando em fornecer energia e perder
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    energia dar energia e perder
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    energia eu gosto de fazer uma pergunta
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    absurda que tem uma resposta mais
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    absurda ainda a pergunta absurda que eu
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    faço é para que que serve energia
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    elétrica aí você pensa assim PR tudo na
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    minha casa eu quero ligar a televisão
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    quero ligar o secador de cabelo quero
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    ligar o ventilador eu preciso de energia
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    elétrica sabe para tudo então eu vou
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    responder um absurdo para ti energia
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    elétrica não serve para nada porque se
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    você quer ligar por exemplo uma lâmpada
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    você quer energia luminosa se você quer
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    ligar por exemplo um ventilador você
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    quer energia mecânica se você quer ligar
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    um ferro elétrico você quer energia
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    térmica Ah mas eu liguei tudo na tomada
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    então eu vou responder aquela pergunta
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    que eu fiz de uma maneira mais absurda
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    ainda para que que serve energia
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    elétrica ela serve para tudo mas não
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    serve para nada quando eu digo que ela
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    não serve para nada ela não é o fim a
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    finalidade mas quando eu digo que serve
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    para tudo quer dizer que você pode ligar
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    na tomada e fazer aquela finalidade
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    obter Tá bom então eu vou responder
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    melhor a minha pergunta para que que
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    serve energia elétrica para transportar
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    porque essa energia elétrica que você
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    usa na tua casa ela é gerada por exemplo
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    lá em Taipu numa usina hidroelétrica
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    nessa energia usina hidroelétrica você
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    transforma energia mecânica em energia
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    elétrica essa energia transportada da
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    forma elétrica e na tua casa você pega a
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    elétrica e transforma em
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    outra então a energia elétrica na
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    verdade ela é a melor maneira de
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    transportar a energia de um lugar pro
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    outro por isso que toda hora que nós
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    estão falando energia em eletricidade a
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    gente tá falando fornecer energia
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    elétrica que é o gerador e depois
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    gastá-la no caso do resistor transformar
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    ela em energia térmica Ok então no
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    circuito elétrico a gente tem toda hora
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    a transformação das
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    energias tá já que eu falei nesse lance
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    aí de Itaipu gerar energia elétrica
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    transportar em elétrica e depois na tua
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    casa gastar a energia transformar ela em
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    térmica em mecânica em alguma outra
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    energia então vou fazer uma pergunta
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    esquisita vamos supor que daqui a 2
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    horas você vai tomar um banho Você vai
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    precisar de energia elétrica para
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    transformar em térmica esquentar o teu
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    chuveiro essa energia que você vai tomar
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    banho daqui a 2 horas na tua casa
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    elétrica que você vai gastar pode ser
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    gerado agora lá em Taipu a resposta é
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    não se você vai tomar o banho dali a 2
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    horas você vai ter que girar dali a 2
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    horas que não tem como armazenar essa
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    energia então você gerou gastou gerou
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    gastou então o que que
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    importa saber n quanto de energia eu t
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    gastando naquele instante naquele
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    momento e essa relação entre a rapidez
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    que você gasta energia recebe o nome de
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    potência então a
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    potência é a rapidez com que você gasta
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    a
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    energia é a energia dividida pelo
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    tempo idade de
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    potência a unidade de potência é a
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    unidade de energia dividido pela Unidade
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    de tempo então J por segundo e ja por
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    segundo recebe o nome de wat então o que
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    que é por exemplo uma lâmpada de 100 w
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    ela tá consumindo 100 Jes de energia
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    elétrica a cada segundo então a potência
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    é a rapidez com que você gasta energia
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    para um circuito
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    elétrico a potência vai ser a
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    energia dividida pelo
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    tempo como a tensão é a energia que eu
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    forneço para cada
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    carga então a
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    energia pode ser o u vezes o q dividido
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    pelo tempo energia u x q e essa k carga
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    dividida pelo tempo é a corrente
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    elétrica
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    então a
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    potência para circuitos elétricos também
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    pode ser calculada I ve u para circuitos
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    elétricos a potência é i ve u gerei i ve
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    u gastei I ve u e nós temos duas
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    fórmulas auxiliares que saem daqui que
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    são
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    t = a se eu trocar u por R fica ir
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    r r i qu E se eu transformar o i em U
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    sobre r p = u qu so R essas duas
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    fórmulas servem para elementos
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    resistivos resistências e são derivadas
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    da fórmula de cima
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    uma das aplicações mais famosas da ideia
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    de potência elétrica é no problema do
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    chuveiro Ok então a gente viu que a
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    potência elétrica pode ser calculada P
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    ou por essas duas formulinhas
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    auxiliares eu vou fazer uma pergunta que
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    é legal você se fazer na hora que tá
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    resolvendo o exercício de potência
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    elétrica a pergunta é num
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    resistor a potência elétrica é direta ou
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    ou inversamente proporcional à
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    Resistência que que você acha a potência
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    elétrica é direta ou inversamente
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    proporcional a resistência essa pergunta
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    é
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    sacana porque se você olhar para essa
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    fórmula você vai dizer que é direta e se
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    você olhar para essa fórmula você vai
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    dizer que é inversa Então vamos
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    responder essa pergunta a potência
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    elétrica é direta ou inversamente a
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    proporcional a resistência direta ou
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    inversamente proporcional à Resistência
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    resposta
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    Depende se eu tiver uma corrente
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    constante ela é diretamente Se eu
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    conseguir manter a corrente quanto mais
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    resistência mais potência mas se eu
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    conseguir manter a tensão então quanto
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    maior a resistência menor a potência
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    para mesma corrente a potência
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    diretamente proporcional à Resistência
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    para a mesma tensão a potência
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    inversamente proporcionar resistência Ok
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    o famoso problema do chuveiro você sabe
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    que o chuveiro nada mais é do que uma
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    resistência elétrica você tem um gerador
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    que normalmente é o
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    gerador da que chega na sua casa do
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    circuito elétrico 220 V pro chuveiro que
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    você fornece energia vai passar uma
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    corrente pelo
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    circuito e essa corrente simplesmente
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    vai passar por uma resistência
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    essa resistência vai esquentar liberar
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    calor e quando a água passar por aqui a
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    água rouba esse calor então o chuveiro é
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    o circuito mais simples que tem você
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    fornece energia da rede elétrica 220 V
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    220 J para cada cú e depois perde essa
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    energia na resistência sobre a forma de
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    calor a água passa e esquenta mas a
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    pergunta famosa é eu tenho uma chave que
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    eu posso ligar na posição a ou na
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    posição B é aquela chavezinha do
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    chuveiro iners e verão a minha pergunta
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    é a posição a É inverno ou é verão a
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    posição B É inverno ou é verão qual é
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    qual bom a posição inverno é aquela que
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    esquenta mais no inverno você bota
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    inverno para esquentar bastante a
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    posição verão esquenta menos e quando eu
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    mudo de a para B quando eu ligo a chave
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    em a a corrente passa só por esse
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    pedacinho então a resistência é pequena
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    e quando eu ligo em B passa por todo
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    esse pedação a resistência grande em
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    outras palavras a pergunta é eu vou
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    esquentar mais com resistência pequena
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    ou eu vou esquentar com mais com
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    resistência grande ou a pergunta é a
  • 00:09:41
    potência é direta ou inversamente
  • 00:09:42
    proporcional a
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    resistência Então vamos lá na tua casa
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    no teu chuveiro quando você muda a chave
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    você tá mudando a resistência Qual é a
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    coisa que não vai mudar a coisa que não
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    vai mudar é a tensão a tensão continua
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    sendo 200 20 V Então como u não vai
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    mudar então é melhor pensar na seguinte
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    relação p = u qu so
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    R é o mesmo u a mesma tensão isso aqui é
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    constante para a mesma tensão quanto
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    maior a resistência a potência é
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    menor então na posição B que você tem
  • 00:10:32
    resistência
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    maior se a resistência é maior a
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    potência é menor esquenta menos
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    verão e na posição
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    a você tem resistência menor que
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    significa potência maior esquenta mais
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    inverno
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    então no chuveiro a resistência menor
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    esquenta mais e a resistência maior
  • 00:11:06
    esquenta menos tem gente que fala mas
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    Professor a resistência maior não
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    deveria esquentar mais só se eu
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    conseguisse manter a corrente mas eu não
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    consigo resistência maior dá menos
  • 00:11:16
    corrente pensando no mesmo u é
  • 00:11:19
    inversamente proporcional então a
  • 00:11:22
    posição a esquenta mais a posição B
  • 00:11:24
    esquenta
  • 00:11:26
    menos Muito
  • 00:11:28
    obrigado a
  • 00:11:30
    [Música]
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