AULA 6 - Eletricidade Básica - FIC
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POTÊNCIA ELÉTRICA E ENERGIA
Introdução
Quando ligamos um aparelho em uma máquina elétrica a uma fonte de eletricidade, produz-se certa quantidade de trabalho, às custas da energia elétrica que se transforma.
Por exemplo:
O motor de um ventilador transforma a energia elétrica em energia mecânica, provocando um giro na hélice e conseqüente circulação forçada do ar.
O aquecimento do ferro de passar roupa se processa porque na resistência do mesmo, se verifica uma transformação de energia elétrica em energia térmica (calor).
Ainda como exemplo, temos a lâmpada que, através de um filamento interno, transforma a energia elétrica em energia luminosa.
POTÊNCIA elétrica ou mecânica pode ser entendida como a rapidez com que se pode realizar um determinado trabalho. Podemos considerar, para facilitar o entendimento, como capacidade de produzir trabalho.
Já o consumo de um determinado equipamento, entendemos como ENERGIA.
Potência
Quando há transferência de cargas através de um elemento, uma quantidade de energia é fornecida ou absorvida por este elemento.
Se uma corrente positiva entra no terminal positivo, então uma força externa deve estar excitando a corrente, logo entregando energia ao elemento. Neste caso, o elemento está absorvendo energia (Figura 15a). Se por outro lado uma corrente positiva sai pelo terminal positivo (entra pelo negativo), então o elemento está fornecendo energia ao circuito externo (Figura 15b).
Se a tensão através do elemento é V e uma pequena carga Δq se move através do elemento do terminal positivo para o terminal negativo, então a energia absorvida pelo elemento Δw, é dada por:
Considerando agora, a velocidade com que o trabalho é executado, ou a energia W é dissipada, pode-se dizer que:
Visto que, por definição, a velocidade com que uma energia é dissipada é a potência, denotada por p, tem-se que:
Pode-se observar que, as unidade de v e i, já vistas anteriormente são dadas por J/C e C/s, respectivamente, resultando com sua multiplicação em W=(J/C)(C/s)=J/s, que é a unidade de potência (Watt).
Então, como pode se observar na Figura 16, o elemento está absorvendo energia, dada por p=vi. Se a polaridade de v ou a de i for invertida, então o elemento estará entregando potência para o circuito externo.
A potência é um indicativo da quantidade de conversão de energia que pode ser realizado em um certo período de tempo.
A unidade de potência é dada em watts (W) A potência consumida por um sistema elétrico pode ser determinada em função dos valores de corrente, tensão e resistência: P =V × I (5.5a) 2 P = R × I (5.5b) 12 R V P 2 = (5.5c) A potência fornecida por uma fonte de tensão é dado por: P = E × I (5.6) sendo E o valor de tensão da fonte.
Energia elétrica
A energia elétrica é a capacidade de uma corrente elétrica realizar trabalho. A principal função da energia elétrica é a transformação desse tipo de energia em outros tipos, como, por exemplo, a energia mecânica e a energia térmica. A energia elétrica é dada por: W = P × Dt (5.6) A unidade de medida de energia é joule (J), entretanto, ao se tratar em energia elétrica é mais comum mensurá-la em quilowatt-hora (kWh), sendo a potência P dada em kW e o intervalo de tempo Dt em h (hora).
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