O Que É Potência Elétrica E Como É Medida?

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Corrente Elétrica: Transformação de Energia

Por: Isabela Lopes

Começar pedindo aos alunos que identifique aparelhos elétricos e eletrônicos em casa, na sala de aula e em outros lugares.

Os aparelhos abaixo têm em comum o fato de transformarem a energia elétrica fornecida por uma fonte em energia térmica. Esses aparelhos são os que tem a construção mais simples: possuem um pedaço de fio em forma de espiral cujo nome é resistor.

  • O Que É Potência Elétrica E Como É Medida?
  • Os aparelhos abaixo quando são colocados em funcionamento, notaremos que a grande parte deles produz algum tipo de movimento, isto é, transformam a maior parte da energia elétrica que recebem da fonte em energia mecânica.
  • O Que É Potência Elétrica E Como É Medida?
  • Podemos analisar algumas especificações técnicas de alguns desses aparelhos. Nesse momento os alunos devem pegar as seguintes informações:
  • Tensão
  • Potencia
  • Corrente
  • Frequência

Tensão

 A força que irá movimentar os elétrons pode ser denominada diferença de potencial (ddp), força eletromotriz ou ainda tensão elétrica. O esquema abaixo ajuda a entender melhor.

O Que É Potência Elétrica E Como É Medida?

Quando dizemos que o valor numérico é 110V, a sua unidade de medida que é volt e o símbolo de sua unidade que é V. Damos os nomes dos provocadores da tensão de geradores, por exemplo: baterias e pilhas.

Os aparelhos elétricos que são ligados na tomada ou à rede elétrica da residência trazem escrito os valores de 110V ou 220V. Alguns aparelhos como os rádios, por exemplo, permitem que se ajuste o aparelho à tensão da rede elétrica da residência da cidade onde você mora pode ser 110V ou 220V.

Outros aparelhos como a geladeira, a máquina de lavar, o ferro de passar roupa, o liquidificador, não tem tal botão que permite o ajuste da tensão. Eles funcionam ou na tensão 110V ou na 220V.

No caso de um desses aparelhos ser ligado numa tensão maior que a especificada pelo fabricante, ele queima quase que imediatamente.

Se ele for ligado a uma tensão menor que a especificada, ou o aparelho não funciona ou funciona precariamente.

Potência

  1. A potência é a grandeza elétrica que indica o consumo de energia elétrica do aparelho em cada unidade de tempo de seu funcionamento.
  2. O Que É Potência Elétrica E Como É Medida?
  3. 1 W = 1 J/s

Por exemplo, se uma lâmpada tem potência de 100 watt, significa que em cada segundo de funcionamento ela consome 100 joules de energia elétrica. A maioria dos aparelhos elétricos tem apenas um valor de potência, mas existem alguns que trazem escrito mais de um valor como por exemplo o chuveiro elétrico. Nesse caso, ele tem geralmente um valor para a posição verão e outro para o inverno. No verão, onde a água é menos aquecida, o valor é menor. No inverno, onde a água é mais aquecida, o valor da potência é maior e, consequentemente, o consumo da energia elétrica é também maior.

OBS: O consumo representa a quantidade de energia consumida ou utilizada por sua residência. Ela é medida em kWh que significa quilo watt-hora. O quilo é o mesmo do quilograma, quilometro, e significa 1.000 vezes. Já watt-hora representa a medida da energia elétrica.

Embora possa lhe parecer estranho. Que watt-hora seja uma unidade de energia (você se lembra de uma outra?). Recorde que watt é uma unidade de potência e hora uma unidade de tempo. O produto potência x tempo resulta na energia.

Assim, watt-hora representa o produto da potência pelo tempo e 1kWh é 1.000 watt-hora.

O Que É Potência Elétrica E Como É Medida?

Nesse momento podemos levar algumas contas de luz para ser discutidas com os alunos.

Corrente

A corrente elétrica é uma grandeza cujo valor depende da potência do aparelho e também da tensão em que ele é colocado para funcionar.

Por exemplo, uma lâmpada de 100 watt feita para funcionar na tensão 110 volts, quando ligada requer maior corrente elétrica que uma de potência de 60 watt e de mesma tensão.

É por essa razão que a lâmpada de 100 watt apresenta luminosidade maior que a de 60 watt.

Existem dois tipos de corrente elétrica: a corrente contínua que é fornecida por pilhas e baterias e a corrente alternada que é aquela fornecida pelas usinas para as casas, indústrias, etc.

A corrente contínua tem valor que não se altera para um mesmo aparelho e tem como símbolo nos folhetos ou mesmo nas chapinhas dos aparelhos as letras “CC” ou “DC”. A corrente alternada tem um valor que varia dentro de um intervalo durante o funcionamento de um mesmo aparelho elétrico. Ela tem como símbolos as letras “CA” ou “AC” ou mesmo o sinal ~.

P = V .I

Frequência

Embora a frequência seja uma grandeza que comparece na maioria dos aparelhos elétricos nos valores 50/60 e na unidade hertz (Hz) ela não é usada somente na eletricidade.

Nesse caso, ela se refere a uma característica da corrente elétrica alternada obtida com as usinas geradoras de eletricidade. No Brasil, a frequência da corrente alternada é de 60 hertz, ou seja, 60 ciclos por segundos.

Há países como Portugal e o Paraguai onde a frequência é de 50 hertz.

Quadro de Unidades

O Que É Potência Elétrica E Como É Medida?

Vamos pensar?!

O Que É Potência Elétrica E Como É Medida?

Entendendo um Pouco Sobre Chuveiros

  • Que tipo de transformação de energia o chuveiro realiza?
  • Onde ela é realizada?
  • Quando a água esquenta menos?
  • O resistor é divido em dois trechos. Qual posição e para a posição inverno? E para verão.
  • Em qual posição a corrente é maior?

Na posição verão, o aquecimento da água é menor, e corresponde à menor potência do chuveiro.

Na posição inverno, o aquecimento é maior, e corresponde à maior potência.

As ligações inverno-verão correspondem para uma mesma tensão, à diferentes potências. A espessura do fio enrolado – o resistor – comumente chamado de “resistência” é a mesma

As ligações inverno-verão são obtidas usando-se comprimentos diferentes do resistor. Na ligação verão usa-se um pedaço maior deste mesmo fio, enquanto a ligação inverno é feita usando-se um pequeno trecho do fio, na posição verão é utilizado um trecho maior.

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  • Na ligação inverno, a corrente no resistor deverá ser maior do que na posição verão, permitindo assim que a potência e, portanto, o aquecimento, sejam maiores. Quando a tensão, o material e a espessura são mantidas constantes, podemos fazer a seguinte relação, conforme a tabela a seguir:
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Para Resolver

Se tivermos uma lâmpada de 100W com uma tensão de 110V temos uma potência P e a mesma lâmpada na tensão 220V qual a sua potência nesse caso? O que acontece com a lâmpada?

 

Experiências

Youtube: Experimento Corrente ElétricaYoutube: Associação de Resistores (Lâmpadas)

Sugestões de Experiências

  1. Abaixo alguns exemplos de atividades para serem realizadas com os alunos em sala de aula.
  2. Nessas atividades os alunos aprenderão como trabalhar com um multímetro, fazendo medidas das voltagens, correntes e etc.

  3. Materiais necessários: multímetro, pilhas e fios
  4. Caso o professor tenha resistores disponíveis para uso, é possível montar pequenos circuitos e explorar mais conteúdo.
  5. O Que É Potência Elétrica E Como É Medida?
  6. Figura 1-Multímetro

Figura 2-Coloque as pilhas como mostra a figura abaixo. Nessa montagem, conseguimos medir a diferença de potencial entre as duas lâmpadas.

  • Figura 3-Aqui vamos medir a diferença de potencial da tomada.
  • Figura 4-Valor obtido referente a figura 3
  • A partir das experiências, os alunos puderam construir um gráfico da voltagem em função da corrente, umas três medidas são suficientes para ver o comportamento do gráfico.
  • O professor pode discutir sobre o coeficiente angular da reta e potência.

Referencias:

  • Livro Gref.
  • http://www.coladaweb.com/fisica/eletricidade/tensao-eletrica

Potência elétrica: o que é, fórmula, exercícios

Potência elétrica é a medida da quantidade de energia elétrica fornecida ou consumida por um circuito elétrico. Pode ser calculada por meio de grandezas como tensão, corrente e resistência elétrica, e sua unidade de medida é o watt.

Leia também:  Punkcja zatok przynosowych (zatoki czołowej)

O cálculo da potência elétrica é de grande importância, uma vez que, por meio dele, é possível determinar qual será a quantidade de energia elétrica consumida por um dispositivo elétrico durante um determinado intervalo de tempo.

Veja também: Eletricidade – origem, fórmulas e exercícios resolvidos

O que é potência elétrica?

Potência elétrica é a quantidade de energia elétrica que é fornecida a um circuito elétrico a cada segundo ou, ainda, a quantidade de energia que esse circuito converte em outras formas de energia, também a cada segundo. A unidade de medida da potência elétrica, de acordo com o Sistema Internacional de Unidades (SI), é o watt (W), que equivale a joules por segundo (J/s).

O Que É Potência Elétrica E Como É Medida?

A potência elétrica geralmente é estudada em dispositivos como geradores, receptores e resistores, que são elementos dos circuitos elétricos que, respectivamente, geram energia elétrica, consomem energia elétrica e produzem calor, devido ao efeito Joule.

Como calcular a potência elétrica

Como qualquer outro tipo de potência, a potência elétrica pode ser calculada dividindo-se a energia consumida, ou transformada, pelo intervalo de tempo. Entretanto, existem fórmulas de potência mais específicas que relacionam grandezas como tensão elétrica (U), corrente elétrica (i) e resistência elétrica.

A potência elétrica pode variar em muitas ordens de grandeza de acordo com a aplicação estudada. Veja alguns exemplos!

  • Um chuveiro elétrico dissipa, em média, 5 kW de energia elétrica na forma de calor a cada segundo.
  • Usinas hidrelétricas geram eletricidade a uma taxa de 30 MW.
  • Um chip de computador consome 1 mW de energia elétrica.
  • Por isso, é importante conhecer e saber utilizar corretamente os prefixos de unidades do SI.
  • Veja também: Dielétricos – o que são, para que servem e exemplos

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Fórmulas da potência elétrica

  1. Conheça as principais fórmulas utilizadas para o cálculo da potência elétrica:
  2. P – potência elétrica – W
  3. U – tensão elétrica (V)
  4. R – resistência elétrica (Ω)
  5. i – corrente elétrica (A)

Com as fórmulas acima, é possível resolver a maior parte dos exercícios de eletrodinâmica que envolvem o cálculo da potência. Há também uma fórmula mais geral que pode ser utilizada para determinar o consumo de energia elétrica, por exemplo. Observe:

  • E – energia (J)
  • Δt – intervalo de tempo (s)
  • Com tudo o que aprendemos até agora, já podemos fazer alguns exercícios sobre potência elétrica, não é mesmo?
  • Veja também: Dores, desmaios e queimaduras – os efeitos da corrente elétrica no corpo humano

Exercícios resolvidos sobre potência elétrica

Questão 1 — (Enem) Quando ocorre um curto-circuito em uma instalação elétrica, como na figura, a resistência elétrica total do circuito diminui muito, estabelecendo-se nele uma corrente muito elevada.

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O superaquecimento da fiação, devido a esse aumento da corrente elétrica, pode ocasionar incêndios, que seriam evitados instalando-se fusíveis e disjuntores que interrompem essa corrente, quando a mesma atinge um valor acima do especificado nesses dispositivos de proteção.

Suponha que um chuveiro instalado em uma rede elétrica de 110 V em uma residência possua três posições de regulagem da temperatura da água. Na posição verão, utiliza 2100 W; na posição primavera, 2400 W; e na posição inverno, 3200 W.

GREF. Física 3: Eletromagnetismo. São Paulo: EDUSP, 1993 (adaptado).

Deseja-se que o chuveiro funcione em qualquer uma das três posições de regulagem de temperatura, sem que haja riscos de incêndio. Qual deve ser o valor mínimo adequado do disjuntor a ser utilizado?

  1. a) 40 A
  2. b) 30 A
  3. c) 25 A
  4. d) 23 A
  5. e) 20 A
  6. Resolução:

Vamos utilizar a maior potência de operação do chuveiro para o cálculo. Fazendo isso, descobriremos qual é a maior corrente que pode atravessá-lo.

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Com base na resposta e nas alternativas, percebe-se que é o fusível a ser utilizado deve ser de 30 A, portanto a alternativa correta é a letra B.

Questão 2 — (Enem) Todo carro possui uma caixa de fusíveis, que são utilizados para proteção dos circuitos elétricos.

Os fusíveis são constituídos de um material de baixo ponto de fusão, como o estanho, por exemplo, e se fundem quando percorridos por uma corrente elétrica igual ou maior do que aquela que são capazes de suportar.

O quadro a seguir mostra uma série de fusíveis e os valores de corrente por eles suportados.

Fusível Corrente elétrica (A)
Azul 1,5
Amarelo 2,5
Laranja 5,0
Preto 7,5
Vermelho 10,0

Um farol usa uma lâmpada de gás halogênio de 55 W de potência que opera com 36 V.

Os dois faróis são ligados separadamente, com um fusível para cada um, mas, após um mau funcionamento, o motorista passou a conectá-los em paralelo, usando apenas um fusível.

Dessa forma, admitindo-se que a fiação suporte a carga dos dois faróis, o menor valor de fusível adequado para proteção desse novo circuito é o:

  • a) azul
  • b) preto
  • c) laranja
  • d) amarelo
  • e) vermelho
  • Resolução:
  • Inicialmente calcularemos a corrente elétrica em cada farol usando uma das fórmulas de potência:

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Com os dois faróis ligados ao mesmo fusível, teremos o dobro da corrente elétrica. Observe:

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Com base no cálculo, vimos que a corrente elétrica é de aproximadamente 3 A. Com base nisso, o fusível a ser utilizado deve ser o fusível laranja, de 5 A, uma vez que, se colocarmos um fusível mais fraco, ele queimará. A alternativa correta é a letra C. 

Publicado por: Rafael Helerbrock

Potência elétrica: o que é, sua fórmula, o efeito Joule e exercícios

Em nosso cotidiano, utilizamos vários equipamentos elétricos, tais como uma geladeira ou até mesmo um secador de cabelo, entre muitos outros. Esses equipamentos consomem uma certa quantidade de energia que é chamada de potência elétrica. Aqui, você aprenderá sobre o que é essa potência, a fórmula para calculá-la e o efeito Joule. Além disso, haverá alguns exercícios resolvidos!

Índice do conteúdo:

  • O que é
  • Fórmula
  • Efeito Joule
  • Vídeos

O que é potência elétrica

Quando ligamos algum aparelho de eletrodoméstico, fazemos com que uma corrente elétrica passe pelo motor desse aparelho e ligue-o. Dessa forma, podemos dizer que a energia elétrica é transformada em algum outro tipo de energia. Nesse caso, essa conversão de energia é chamada de potência elétrica.

Pode ser definida como sendo a grandeza física que mede a quantidade de trabalho realizado em um determinado intervalo de tempo. Ela tem como unidade de medida o watt (W).

Fórmula da potência elétrica

Tendo em mente o que é a potência elétrica, vamos agora entender como é feito o seu cálculo.

O Que É Potência Elétrica E Como É Medida?

Na fórmula da potência elétrica, temos os seguintes elementos:

  • Potência elétrica (P): é a potência que algum determinado aparelho possui e é medido em watt (W);
  • Diferença de potencial (U): é a voltagem utilizada pelo aparelho, medida em volts (V);
  • Corrente elétrica (I): corrente elétrica que passa pelo aparelho ou circuito elétrico, medida em Ampere (A).

Com essa fórmula em mente, vamos ver um exemplo de como se calcula a potência elétrica.

Como calcular a potência elétrica

Vamos supor que você deseja saber qual a potência de uma lampada que se encontra em sua casa.

A ddp (diferença de potencial) que passa nas casas brasileiras é de, aproximadamente, 110 volts, mas no nosso exemplo vamos supor que a ddp seja de 120 volts.

Além disso, a corrente elétrica que passa na lâmpada possui um valor de 0,5A. Vamos jogar esses valores na fórmula da potência elétrica.

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Portanto, a potência dessa lâmpada é de exatos 60W (watts)

Efeito Joule

Primeiramente, vamos entender o que são resistores. Eles são dispositivos que, ao serem percorridos por uma corrente elétrica, convertem energia elétrica em energia térmica.

Leia também:  Como Saber Quem Sou Eu De Verdade?

Em outras palavras, os resistores aquecem ao serem percorridos por uma corrente elétrica. Esse fenômeno é chamado de efeito Joule.

Secadores de cabelo, chuveiros e lâmpadas incandescentes são alguns exemplos que utilizam esse efeito.

Podemos utilizar a seguinte fórmula para calcularmos a potência de um resistor:

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Neste caso, temos os seguintes elementos:

  • Potência elétrica (P): potência elétrica de um resistor e é medido em watt (W);
  • Resistência elétrica (R): valor, medido em Ohms, do resistor;
  • Corrente elétrica (I): corrente elétrica que passa pelo resistor, medida em Ampere (A).

Além disso, se utilizarmos a primeira lei de Ohm (U = R∙i), podemos usar outra fórmula para calcularmos a potência elétrica de um resistor, conforme é mostrado a seguir.

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Aqui, os elementos da fórmula são os seguintes:

  • Potência elétrica (P): potência elétrica de um resistor, medida em watt (W);
  • Diferença de potencial (U): é a voltagem que passa pelo resistor, medida em volts (V);
  • Resistência elétrica (R): valor, medido em Ohms, do resistor.

Mais informações sobre a potência elétrica

Para que você entenda melhor o que é a potência elétrica, apresentaremos vídeos com mais detalhes sobre ele. Dessa forma, seus estudos ficarão completos. Acompanhe!

A potência elétrica e o efeito Joule

  • Nesse vídeo, é apresentado o conceito sobre a potência elétrica e há algumas considerações sobre o efeito Joule.

Qual fórmula da potência elétrica utilizar

  1. Aqui, você acompanha as equações utilizadas na potência elétrica e quais delas utilizar.

Exercícios resolvidos

Para que você não fique com nenhuma dúvida sobre o conteúdo, esse vídeo apresenta a resolução de exercícios. Acompanhe!

Para finalizar e fixar melhor o conteúdo, não deixe de conferir os exercícios resolvidos abaixo. E para continuar seus estudos de Física, aprenda também sobre a resistência elétrica

Referências

As faces da Física (2007) – Wilson Carron e Osvaldo Guimarães. Física para o Ensino Médio, Volume 3 (2016) – Kazuhito Yamamoto e Luiz Felipe Fuke.

Como referenciar este conteúdo

Santana, Guilherme. Potência elétrica. Todo Estudo. Disponível em: https://www.todoestudo.com.br/fisica/potencia-eletrica. Acesso em: 20 de April de 2021.

Exercícios resolvidos

  1. 1. [UERGS – PR]
  2. Um chuveiro elétrico está instalado numa casa onde a rede elétrica é de 110 V. Um eletricista considera aconselhável alterar a instalação elétrica para 220 V e utilizar um chuveiro de mesma potência que o utilizado anteriormente, pois, com isso, o novo chuveiro:
  3. a) consumirá mais energia elétrica.
  4. b) consumirá menos energia elétrica.
  5. c) será percorrido por uma corrente elétrica maior.
  6. d) será percorrido por uma corrente elétrica menor.
  7. e) dissipará maior quantidade de calor.
  • Resposta correta: D.
  • Sendo a potência elétrica dada pela expressão P = U . i, temos:
  • I = P/U.
  • Como a potência dissipada pelos chuveiros é a mesma, então concluímos que quanto maior a diferença de potencial U, menor é a intensidade da corrente.
  1. 2. [PUC-MG]
  2. Ao aplicarmos uma diferença de potencial 9,0 V em um resistor de 3,0Ώ, podemos dizer que a corrente elétrica fluindo pelo resistor e a potência dissipada, respectivamente, são:
  3. a) 1,0 A e 9,0 W.
  4. b) 2,0 A e 18,0 W.
  5. c) 3,0 A e 27,0 W.
  6. d) 4,0 A e 36,0 W.
  7. e) 5,0 A e 45,0 W.
  • Resposta correta: C.
  • A potência elétrica em função da tensão elétrica é dada por: P = U²/R
  • Substituindo os valores, temos:
  • P = 9²/3 P = 81/3
  • P = 27W
  • Além disso, temos que P = U.i, assim
  • i = P/U i = 27/9
  • i = 3A

Potência elétrica: Cálculo do consumo de energia elétrica

Muitas vezes, na propaganda de certos produtos de eletrônicos, destaca-se a sua potência. Podemos citar como exemplos os aparelhos de som, os chuveiros e as fontes dos microcomputadores.

Sabemos que esses aparelhos necessitam de energia elétrica para funcionar. Ao receberem essa energia elétrica, eles a transformam em outra forma de energia. No caso do chuveiro, por exemplo, a energia elétrica é transformada em energia térmica.

Quanto mais energia for transformada em um menor intervalo de tempo, maior será a potência do aparelho. Portanto, podemos concluir que potência elétrica é uma grandeza que mede a rapidez com que a energia elétrica é transformada em outra forma de energia.

Define-se potência elétrica como a razão entre a energia elétrica transformada e o intervalo de tempo dessa transformação. Observe o quadro abaixo:

Potência elétrica
Pot = E el Δ t

A definição de potência elétrica, como se vê no quadro acima, não é o único modo que nós temos para a sua determinação. Na eletrodinâmica, lidamos muito com os valores de tensão elétrica e corrente elétrica, e, portanto, nos seria muito útil termos uma maneira de determinar a potência elétrica sabendo os valores dessas grandezas.

Considere então um dispositivo que esteja participando de um circuito elétrico. Esse dispositivo é chamado de bipolo e possui dois terminais, um por onde a corrente entra e outro por onde a corrente sai. Pilhas e lâmpadas são exemplos de bipolos.

Para a corrente passar por esse bipolo, é necessário que seja estabelecida uma diferença de potencial (U) nos seus terminais, ou seja, uma tensão. Sabendo-se o valor dessa tensão e o valor da corrente que flui pelo bipolo, podemos calcular o valor da potência elétrica através da formula mostrada no quadro abaixo.

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Potência elétrica dissipada

Quando utilizamos algum aparelho que funciona à base de transformação de energia, podemos observar que ele esquenta durante o seu funcionamento. Isso não é diferente quando estamos lidando com aparelhos que funcionam à base de energia elétrica.

Esse aquecimento é conhecido como efeito Joule, e ele é fruto das colisões que os elétrons sofrem contra os átomos e íons que pertencem ao condutor. A energia que é drenada nesse aquecimento é chamada de energia dissipada.

Existem aparelhos que têm como objetivo dissipar toda a energia elétrica e transformá-la em energia térmica. Temos muitos exemplos cotidianos de aparelhos que funcionam assim, o chuveiro, o ferro de passar, o forno elétrico, o secador de cabelo, etc.Os aparelhos citados são providos de resistores. Esses resistores são dispositivos que transformam integralmente a energia elétrica em energia térmica, e por isso, quando a corrente elétrica flui por ele, ele esquenta.

Se tomarmos a lei de Ohm, junto com a fórmula que se encontra no segundo quadro deste artigo, é possível determinar o valor da potência elétrica dissipada. Observe o quadro abaixo:

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Com as duas últimas fórmulas do quadro, é possível determinar a potência dissipada e, com a fórmula que se encontra no canto inferior direito do quadro, pode-se responder uma pergunta que várias vezes é levantada nas aulas de física sobre esse assunto: “Quando colocamos a chave do chuveiro na posição inverno, aumentamos ou diminuímos a resistência do chuveiro?”

O chuveiro é ligado a uma tensão praticamente constante. Na posição inverno, a água sai mais quente e por isso está havendo uma maior dissipação de energia.

Se a tensão é constante, para ocorrer o aumento da potência é necessário diminuirmos o valor da resistência.

Observe a fórmula mencionada, a resistência está no denominador, e por isso a sua redução acarreta no aumento da potência dissipada.

Unidades de potência e energia elétrica

Nos livros didáticos em geral, são adotados dois sistemas de unidades, o Sistema Internacional e o sistema prático. Vamos ver as unidades de potência e energia elétrica nesses dois sistemas.

potência elétricaAs duas unidades de potência mais usadas são o watt (W) e o quilowatt (kW). Elas estão representadas no quadro abaixo, assim como a conversão entre elas:

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  • energia elétricaNo Sistema Internacional, a unidade de energia elétrica é o joule (J), mas na prática usamos o quilowatt hora (kWh). A conta de consumo de eletricidade da sua residência vem nessa unidade. Observe a figura a seguir:
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Note que o kWh é uma unidade de medida grande e por isso ela é compatível para o uso nas medidas de energia elétrica.

Imagine que sem avisar a companhia de fornecimento de energia elétrica resolvesse enviar a conta de luz em joules. O valor da energia consumida seria o valor em kWh multiplicado por 3.600.000J.

O resultado seria um valor muito grande que no mínimo resultaria em um susto no dono da conta.

Cálculo do consumo de energia elétrica

Vamos por meio de um exemplo bem simples ver como é feito o cálculo do consumo de energia elétrica. Considere um banho de 10 minutos em um chuveiro elétrico de potência de 5.200W. Primeiro, devemos passar a potência do chuveiro para kW e o tempo do banho para horas.

Potência
Pot = 5 2 0 0 W = 5 , 2 kW
Tempo
Δ t = 1 0 min = 1 0 6 0 h = 1 6 h

Com a potência em kW e o tempo em horas, o resultado do consumo já sairá em kWh. Para obter esse consumo, usaremos a formula que foi apresentada na primeira figura deste artigo, pois nós temos o tempo e a potência do chuveiro.

Cálculo do consumo
Pot = E el Δ t   E el = Pot . Δ t
E el = 5 , 2 . 1 6
E el = 0 . 8 7 kWh

Se soubermos o valor do kWh cobrado pela concessionária, poderemos determinar qual foi o custo desse banho. Vamos tomar o preço cobrado pela concessionária que fornece energia na minha casa, que vale R$ 0,32, e vamos multiplicar esse valor pelo valor da energia consumida durante o banho, nesse caso, 0,87kWh.

Custo do banho
C = 0 , 8 7 . 0 , 3 2 =  R $ 0 , 2 7

Um valor relativamente pequeno, mas se considerarmos uma família com quatro membros, cada um tomando um banho de 10 minutos por dia, teremos um consumo diário de mais de um real. Se pensarmos no consumo mensal, teremos na conta mais de trinta reais devido somente aos banhos da família.

Então podemos concluir que o chuveiro realmente é responsável por uma fatia significativa na despesa mensal com a conta de luz.

Potência elétrica, o que é, conceitos básicos e como é calculada

A potência elétrica dispersada por um condutor pode ser conceituada como o quantum de energia que transita por ele numa quantidade de tempo.

No sistema internacional de medidas, a unidade de potência é o watt(W). Foi uma homenagem ao matemático James Watts, posto que ele melhorou a máquina à vapor.

A potência determina o quanto de energia elétrica se transformou em outra energia, dentro de uma dada unidade de tempo. O exemplo clássico é quanto à potência de uma lâmpada. Se ela em um segundo transformar cem joule de eletricidade em energia luminosa, significa que sua potência elétrica de 100 W.

O chamado Efeito Joule

O Que É Potência Elétrica E Como É Medida?

O resistor é um dispositivo que permite aumentar a resistência elétrica de um circuito. É que quando a corrente passa, ele transforma energia elétrica em térmica, ou seja, calor.

O efeito joule é calculado por meio da fórmula: Q = i2.R.t. Ou seja, “i” = intensidade da corrente elétrica. “R” = resistência elétrica; “t” = tempo em que a corrente percorre um condutor.

O resistor dissipa a energia elétrica, a exemplo de chuveiro e ferro elétricos, aquecedor, secador de cabelo e lâmpadas incandescentes.

A potência elétrica em um resistor pode ser calculada da seguinte forma: P = R . i2 . Ou seja: “P” = potência (W); “R” = resistência (Ω); “i” = corrente (A).

O Que É Potência Elétrica E Como É Medida?

Importa aqui usar os postulados de Georg Ohm, já que ele comprovou  que no condutor a corrente elétrica é diretamente proporcional à diferença de potencial aplicada. A chamada Lei de Ohm é representada assim: U = R . i. Substituindo a corrente, achamos a potência em razão da diferença de potencial, além da resistência.

  • Dessa forma obteremos:
  • Ou seja, “P” = potência (W); “U” = ddp (V); “R” = resistência (Ω).

Como calcular a Energia Elétrica

A energia elétrica que é consumida por um aparelho elétrico, que fica ligado num dado tempo, pode ser calculada. E esse cálculo não é complexo, posto que é suficiente multiplicar a potência do equipamento pelo tempo que ele funcionou. Para isso emprega-se a fórmula seguinte:

Eel = P. Δt. Ou seja, “Eel” = energia elétrica (J); “P” = potência (W); “Δt” = intervalo de tempo (s).

O Que É Potência Elétrica E Como É Medida?

Se você notar na conta de luz da sua casa, verá que o valor da energia elétrica vem em kWh. Então, para mudá-lo em Joule para kWh, utilizamos a seguinte relação: 1 kWh = 3 600 000 J.

  1. Leia também sobre o buraco de minhoca, o que é, estrutura e tipos do fenômenos espacial.
  2. Fonte: Só Física, Wikipédia, Mundo da Elétrica, Toda Matéria, Mundo Educação, Comparador, Sala da Elétrica.
  3. Fonte das imagens: Youtube, Dicas Geral, Descomplica, Clique Arquitetura.

Potência elétrica

Todos nós já ouvimos alguma vez a palavra potência, talvez quando nos referimos ao motor do carro, ao dizer que um carro é mais potente que outro, seja para dizermos sobre a potência de um chuveiro elétrico é alta quando ele aquece muito ou que é baixa a potência quando ele aquece menos. Vamos então entender bem o que quer dizer potência elétrica.

A potência elétrica pode ser definido como o trabalho elétrico desenvolvido pela corrente elétrica num período de tempo. Em termos mais simples é a conversão de energia elétrica em outra energia útil ao ser humanos. No caso do chuveiro, quanto maior potência elétrica, maior a quantidade de calor que ele gera para aquecer a água.

Nos equipamentos elétricos e eletrodomésticos a informação da potência é muito importante, primeiro pois ela é quem define o quão “forte” seu equipamento é em relação a outros modelos e em segundo pois é ele que nos da a informação para a devida instalação deste aparelho, como o cabo que será usado para ele ou até mesmo o disjuntor de proteção.

Para isso precisamos entender que a fórmula da potência é:

Fórmula da potência elétrica

Com base nesta fórmula é que encontramos a corrente elétrica que este aparelho ou equipamento solicitará a rede para o seu funcionamento.

Como a tensão do aparelho já e conhecida, através da fórmula encontramos a corrente elétrica.

A corrente elétrica vai ser o fator determinador para a escolha do cabo e do disjuntor de proteção, já que estes são baseados pela corrente elétrica do equipamento.

A unidade da potência elétrica é o Watt, em homenagem a James Watt, inventor da maquia a vapor.

Para demonstrar a força de sua maquina James utilizou a comparação com os cavalos que exerciam a força para mover os moinhos na ausência dos ventos.

Desta comparação surgiu uma outra unidade que é o cavalo-vapor ou CV que equivalem a 735,5W, existem ainda o HP, uma sigla em inglês para horse-power, que equivale a 745,7W.

Cavalo Vapor

A unidade CV no brasil é muito utilizada para potência de motores, tanto elétricos quantos os de combustão, utilizado em automóveis, mas ela não é reconhecida pelo S.I. (sistema internacional).

Toda a parte de cálculo elétrico, em projetos de distribuição, referente a distribuição de circuitos é feito com base na potência a ser instalada e neste caso é muito importante o domínio da fórmula e dos cálculos que envolvam a potência elétrica.

Finalizando friso novamente a importância do conhecimento e domínio, para os eletricistas, da potência elétrica e dos cálculos que ela demanda.

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