Energia e potência elétrica

       A capacidade da corrente elétrica de realizar trabalho é chamada energia elétrica. Seu símbolo é “Eel” e sua unidade de medida é o joule (j).

       No sistema mecânico, o homem levanta o bloco a um potencial maior fornecendo-lhe energia potencial. Em eletricidade a fonte fornece energia elétrica para ser transformada pelo equipamento em outro tipo de energia.



       Todos os aparelhos elétricos necessitam de energia elétrica para funcionar.

       Quando recebem essa energia, eles a transformam em outra forma de energia.

       Assim, um ventilador transforma energia elétrica em energia mecânica e energia térmica; uma lâmpada de filamento transforma energia elétrica em luminosa e térmica; um chuveiro elétrico transforma energia elétrica em térmica, o movimento de um braço robótico transforma energia elétrica em energia mecânica, etc.

       A energia elétrica é definida pela seguinte equação:

Eel = P . Δt 

Onde:
Eel é a energia elétrica;
P é a potência;
Δt é a variação do tempo.

Potência elétrica

       É a rapidez com que a energia elétrica é transformada. 

       A Potência de um dispositivo elétrico indica-nos a quantidade de energia gasta por unidade de tempo por ele. Seu símbolo é a letra “P” e sua unidade é o Watt (W).

       Para determinar a potência elétrica de um equipamento, é necessário conhecer a diferença de potencial (E) em seus terminais e a intensidade de corrente (I) que o atravessa:

P = V / I

       Onde:

       P é a potência em W;
       E é a tensão elétrica em V ;
       I é a intensidade de corrente elétrica em A.

       Um resistor transforma exclusivamente em térmica a energia elétrica recebida de um circuito. Daí ser usual dizer que um resistor dissipa a energia elétrica que recebe do circuito.

       Assim, a potência elétrica consumida por um resistor é dissipada.

       Pele Lei de Joule temos:

P = R . I²

       ^Onde:

P é a potência em W; 
R é a resistência elétrica em Ω;

I é a intensidade de corrente elétrica em A.

       A energia elétrica dissipada em um resistor em um dado intervalo de tempo é diretamente proporcional ao quadrado da intensidade de corrente que o percorre.

       Quando a tensão é constante, a potência elétrica em um resistor é inversamente proporcional a sia resistência elétrica.

       Quando pagamos nossa conta de energia elétrica, pagamos pela energia consumida geralmente no período de 30 dias em KWh.

       Um KWh corresponde a um equipamento de 1000 W ligado durante uma hora ou 3600 J/s.

       Como última analogia pode-se comparar um sistema elétrico com um sistema hidráulico:

       Para finalizar temos então a relação entre todas as 
grandezas:

       Do lado de fora do circulo está a grandeza que queremos calcular, ao seu lado e dentro do círculo estão as relações entre as outras grandezas para o seu cálculo e a sua unidade de medida. Conhecendo-se então duas grandezas podemos calcular as outras.

      Continuaremos no próximo post analisando as leis mais importantes da eletricidade e da eletrônica: Leis de Ohm e Leis de Kirchhoff.

Resistência Elétrica

              Quando interligamos dois corpos carregados, fechando assim um circuito elétrico, haverá então um fluxo de cargas. 

              Essas cargas ao se movimentarem por um meio condutor chocam-se com a estrutura do material, diminuindo sua velocidade e gerando calor, fenômeno chamado de efeito   joule. 

              A dificuldade que os materiais oferecem a passagem da corrente elétrica é conhecida como resistência elétrica.  

             A resistência de cada material é dada pela 2ª Lei de Ohm através da seguinte equação:

Onde:

R é a resistência elétrica do material (em ohms, Ω);
ρ é a resistividade específica do material dada em tabela (em Ωm);
l é o comprimento do condutor (em metros, m);
A é a área da seção transversal do condutor (em metros quadrados, m²).

       A resistência de um condutor elétrico, por exemplo, é diretamente proporcional ao seu comprimento e inversamente proporcional a sua área.

       Analogia com sistema hidráulico:
       

       A resistência pode ser comparada a seção transversal e comprimento do cano, a corrente elétrica é o fluxo de água e a altura da caixa a tensão. 

                As grandezas apresentadas estão relacionadas entre si pela 1ª Lei de Ohm através  da seguinte equação:

I =  E   

      R 

                A corrente elétrica é diretamente proporcional a tensão aplicada e inversamente proporcional a resistência do meio condutor.