AULA 6 - Eletricidade Básica - FIC
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POTÊNCIA E ENERGIA
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 Elétrica
A potência de uma carga depende de outras grandezas, que são: R (resistência) e V (tensão aplicada).
Uma vez aplicada uma tensão à resistência, teremos a corrente I.
Assim, podemos dizer que a potência também depende da corrente.
A potência é um indicativo da quantidade de conversão de energia que pode ser realizado em um certo período de tempo.
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.
Em resumo, define-se Potência Elétrica como:
P = V x I
e
P = R x I²
ou
P = V²/R
Unidades de Potência
A unidade de medida da potência elétrica é o WATT (W).
Normalmente usamos os múltiplos do watt:
1 kW = 1.000 W e 1 MW = 1.000.000 W
O Wattímetro
O aparelho de medida da potência elétrica ativa é o wattímetro.
O wattímetro analógico é constituído basicamente por uma bobina de tensão, ligada em paralelo como no voltímetro, e uma bobina de corrente, ligada em série como no amperímetro.
Nos wattímetros digitais, um circuito eletrônico calcula, por amostragem, tensão e corrente eficazes e, através delas, a potências ativa.
A figura abaixo é ilustrado um wattímetro digital e sua ligação para medida de potência ativa de uma carga.
Potência fornecida e absorvida
Em fontes de tensão e corrente, se a direção da corrente está na mesma direção da tensão, então a fonte fornece potência (elemento ativo).
Sempre que houver transferência de cargas através de um elemento, uma certa quantidade de energia será fornecida, ou consumida, por este elemento.
Convenciona-se que, se uma corrente positiva entrar pelo terminal positivo do elemento, então significa que uma força externa deve estar excitando a corrente, logo sentregando energia ao elemento. Neste caso, o elemento está absorvendo energia.
Em outras palavras, se tensão e correntes forem ambos positivos, significa que as cargas estão se movendo do potencial maior, para o menor, então, o elemento estará absorvendo energia. Chama-se este tipo de elemento de ELEMENTO PASSIVO.
Exemplo:
Se por outro lado uma corrente positiva sai pelo terminal positivo (entra pelo negativo), então o elemento está fornecendo energia ao circuito externo.
P > 0 W → POTÊNCIA ABSORVIDA É POSITIVA
P < 0 W → POTÊNCIA FORNECIDA É NEGATIVA
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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