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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). Então, se uma lâmpada opera com potência de 48 W, por exemplo, ela recebe 48 J de energia por segundo. 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. Pot = 𝑬 ∆𝒕 Pot = potência elétrica (watt – W) E = energia consumida (joule – J) ∆t = intervalo de tempo (segundo – s) Outras equações para calcular a potência elétrica As equações descritas baixo, relacionam a potência elétrica com outras grandezas relevantes no estudo da eletricidade, como a corrente elétrica, diferença de potencial e resistência elétrica. P – potência elétrica – W U – tensão elétrica (V) R – resistência elétrica (Ω) i – corrente elétrica (A) • O Quilowatt – hora (KWh) Como vimos, os aparelhos elétricos consomem energia, e a energia consumida por eles são expressas por números muito grandes quando se usa a unidade joule. Assim, na prática usa-se outra unidade de energia: o quilowatt-hora, cujo símbolo é kWh. Podemos verificar a existência dessa unidade se observamos a conta de energia de sua casa. Para simplificar os números grandes em sua conta, as companhias de energia adotam a unidade descrita acima. Um quilowatt-hora constitui a energia consumida em 1 hora quando a potência é um quilowatt. Por exemplo, suponha que um ferro elétrico de passar roupa, de potência igual a 1000 W, tenha ficado ligado por 1 h, vamos calcular a energia elétrica consumida por ele: DADOS: Pot = 1000 W ∆t = 1 h x 3600 = 3600 s E = ? • Agora vamos calcular o valor da energia do ferro em quilowatt-hora (KWh): DADOS: Pot = 1000 W : 1000 = 1 kW ∆t = 1 h E = ? Como foi observado, é muito mais prático o valor da energia consumida ser calculada em kWh. RESOLUÇÃO: Pot = 𝐸 ∆𝑡 1000 = 𝐸 3600 E = 3600000 J RESOLUÇÃO: Pot = 𝐸 ∆𝑡 1 = 𝐸 1 E = 1 kWh Exemplos ––––––––– QUESTÃO 01 ––––––––– Um resistor, submetido à diferença de potencial de 8,0 V, é percorrido por uma corrente elétrica de intensidade i = 0,4 A. Determine a potência dissipada por esse resistor. DADOS: U = 8,0 V i = 0,4 A Pot = ? RESOLUÇÃO: Pot = U.i Pot = 8 . 0,4 Pot = 3,2 W –––––––––QUESTÃO 02–––––– Um aquecedor, sob a ddp de 220 V, dissipa uma potência de 1000 W. Calcule: a) Sua resistência elétrica; DADOS: U = 220 V Pot = 1000 W R = ? RESOLUÇÃO: Pot = 𝑈2 𝑅 1000 = 2202 𝑅 1000.R = 48400 R = 48400 1000 R = 48,4 Ω –––––––––QUESTÃO 02–––––– Um aquecedor, sob a ddp de 220 V, dissipa uma potência de 1000 W. Calcule: b) A potência que dissiparia, ao ser ligado numa tomada de 110 V. DADOS: Pot = ? U = 110 V R = 48,4 Ω RESOLUÇÃO: Pot = 𝑈2 𝑅 Pot = 1102 48,4 Pot = 1102 48,4 Pot = 12100 48,4 Pot= 250 W ––––––––– QUESTÃO 03 –––––– O chuveiro elétrico de uma residência possui potência elétrica equivalente a 5000 W. Sabendo que nessa casa moram cinco pessoas e que cada uma toma dois banhos diários de 15 min, determine o consumo de energia elétrica mensal em KWh correspondente ao chuveiro. a) 150 KWh b) 250 KWh c) 475 KWh d) 300 KWh e) 375 KWh DADOS: E = ? Pot = 5000 W : 1000 = 5 KW ∆t = 15 min x2 = 30 min ∆t = 30 min x5 = 150 min ∆t = 150 min x30 = 4500 min ∆t = 4500 min / 60 = 75 h RESOLUÇÃO: Pot = 𝐸 ∆𝑡 E = Pot . ∆𝑡 E = 5 . 75 E = 375 KWh QUESTÃO PARA RESOLVER NO CADERNO A tabela a seguir mostra os principais eletrodomésticos e suas quantidades em uma residência com quatro pessoas, a potência elétrica de cada equipamento e o tempo mensal de funcionamento em horas. Supondo que a companhia de energia elétrica cobre R$ 0,50 por cada KWh consumido, determine o custo mensal da energia elétrica para essa residência. a) R$ 215,00 b) R$ 178,25 c) R$ 355,00 d) R$ 329,30 e) R$ 274,40