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Como calcular watts

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Como calcular watts

Neste artigo vamos aprender a calcular a potência em watts de um circuito elétrico. Na figura apresenta-se um exemplo de um circuito elétrico.

Em física, potência é a grandeza que determina a quantidade de energia concedida por uma fonte a cada unidade de tempo.

Num circuito eléctrico a potência é definida como o trabalho realizado pela corrente elétrica num intervalo de tempo, tomando então a designação de “Potência Activa”, que se representa pela letra “P”.

No Sistema Internacional de Unidades (SI) a uinidade de potência é o “watt”, cujo símbolo é “W”.

Instruções

Coisas que você precisa

  • Máquina de calcular científica
  1. 1

    Sistema de unidades

    No SI as unidades das grandezas elétricas que iremos utilizar neste artigo, para além do “watt”, são as seguintes.

    - “Intensidade de corrente” (símbolo “I”): “ampère” (símbolo “A”).
    - “Tensão” (símbolo “U”) ou “Voltagem” (símbolo “V”): “volt” (símbolo “V”).
    - “Resistência elétrica” (símbolo “R”): “ohm” (símbolo “Ω”).
    - “Indutância” (símbolo “L”): “henry” (símbolo “H”).
    - “Capacitância” (símbolo “C”): “farad” (símbolo “F”).
    - “frequência” (símbolo “f”): “hertz” (símbolo “Hz”).

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    Cálculo da potência ativa num circuito resistivo puro

    Num circuito puramente resistivo, isto é, que tem apenas resistências (resistores), como o indicado na figura, a tensão e a corrente estão em fase, ou seja têm o mesmo sentido.

    A potência ativa é calculada, de acordo com a lei de Joule, pela expressão:

    “P = UxI”

    Aplicando a lei de Ohm (“U = RxI”, onde “R” é a resistência), resultam as seguintes expressões:


    “P = RI2 = U2/R”

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    Circuitos indutivos

    Um circuito diz-se indutivo quando, para além da resistência tem também um indutor (de indutância “L”), como se indica na figura.

    Num circuito indutivo a corrente está atrasada em relação à tensão, havendo portanto uma “desfasagem” entre as duas grandezas.

    O ângulo formado entre os vetores representativos da “tensão” e da “corrente” representa-se por “φ

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    Circuitos capacitivos

    Um circuito diz-se capacitivo quando, para além da resistência tem também um capacitor (de capacitância “C”), como se indica na figura.

    Num circuito indutivo a corrente está avançada em relação à tensão.

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    Circuitos indutivos e capacitivos


    Um circuito diz-se indutivo e capacitivo quando, para além da resistência tem também um indutor (de indutância “L”) e um capacitor (de capacitância “C”), como se indica na figura.

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    Impedância de um circuito não resistivo puro

    Em circuitos que não sejam resistivos puros, para além da resistência há que considerar igualmente os indutores e capacitores, que se caracterizam por uma grandeza chamada “reatância” (que se representa pr “X”), e cuja unidadade é o “Ω”.

    Nesses circuitos, a lei de Ohm escreve-se da seguinte maneira:

    “U = |Z|xI”


    “|Z|” representa o módulo do vetor “impedância” do circuito (unidade: “Ω”); esse vetor representa-se da forma:

    “Z = R+jX”, onde “j=√(-1)”

    De acordo com o teorema de Pitágoras temos:

    “|Z| = √(R2+X2)

    A reatância de um circuito é calculada da seguinte forma:

    - Circuito indutivo: “X i= 2xπxfxL” (reatância indutiva).
    - Circuito capacitivo: “Xc = 1/(2xπxfxC)” (reatância capacitiva)
    - Circuito indutivo e capacitivo: “X = Xi+Xc”

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    Cálculo da potência activa em circuitos não resistivos puros

    Neste tipo de circuitos a potência ativa é calculada pelas expressões:

    “P = UxIxcosφ”

    “P = |Z|xI2xcosφ”

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