Física 3-124-126

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Capítulo 7122
Generalizando, para qualquer um dos três elementos (resistor, receptor ou gerador), E
el
 
é a energia elétrica posta em jogo no intervalo de tempo Δt e pode ser assim equacionada:
E
el
 = |ΔE| = |E
potB
 – E
potA
| = |E
potA
 – E
potB
| 3
Substituindo as equações 1 e 2 em 3 , vem:
E
el
 = |ΔE| = |Δq · V
B
 – Δq · V
A
| = Δq · |V
B
 – V
A
|
E
el
 = Δq ∙ U
2. Potência elétrica 
A potência elétrica (P) é, por definição, a razão entre a energia elétrica (E
el
) e o in-
tervalo de tempo (Δt):
P = 
E
el
Δt
Unidades 
No SI a energia é medida em joules (J ), o tempo em segundos (s) e a potência em 
watts (W ). Assim:
1 W = 1 J/s ou 1 J = 1 W ∙ 1 s
Na prática comercial, o joule é uma unidade de energia in-
significante. Por esse motivo, usam-se as seguintes unidades:
Tempo hora (h)
Potência quilowatt (kW)
Energia quilowatt-hora (kWh)
3. Relação fundamental 
Vimos que, para qualquer um dos três elementos:
E
el
 = Δq ∙ U
e ainda que:
P = 
E
el
Δt
Podemos escrever, portanto, que:
P = 
Δq ∙ U
Δt
 = 
Δq
Δt
 · U
Sabemos que: 
i = 
Δq
Δt
então, teremos:
P = i ∙ U
A potência elétrica de qualquer aparelho pode ser calculada multiplicando-se a 
intensidade da corrente elétrica pela respectiva tensão elétrica entre os seus terminais.
ObseRvaçÕes
• 1 kW = 1 000 W = 103 W
• 1 kWh = 1 kW · 1 h
• 1 kWh = 103 W · 3,6 · 103 s = 3,6 · 106 J
1 kWh = 3,6 · 106 J
Generaliza•‹o: 
Podemos generalizar 
essa propriedade 
para um trecho 
AB de um circuito 
elétrico. Veja o 
exercício 5.
Energia e potência elétrica 123
Potência elétrica de alguns aparelhos eletrodomésticos 
É muito importante conhecermos a potência elétrica de um aparelho eletrodomésti-
co. Dela depende o seu consumo de energia elétrica.
Geralmente, lâmpadas e televisores são injustamente "culpados" pelo alto consumo 
de energia elétrica de uma residência, quando sua potência não passa de uns 100 W. 
Na realidade, eles representam problema de consumo quando permanecem ligados por 
um intervalo de tempo excessivo. Os grandes "vilões" desse consumo costumam ser: a 
torneira elétrica da pia da cozinha e o chuveiro elétrico, por apresentarem alta potência 
e uso demasiado; de certa forma, a geladeira também está nessa lista por funcionar 
muito tempo durante o dia. Se na residência houver um aquecedor central, ele será 
imbatível no consumo, pois sua potência passa dos 5 kW e permanece ligado mais de 
10 horas por dia.
Consideramos que um aparelho eletrodoméstico tem alta potência quando ela ul-
trapassa a casa dos 1 500 W (1,5 kW). Geralmente são projetados para funcionar sob 
tensão de 220 V (bifásico) para que seus fios não sejam percorridos por corrente elétrica 
de alta intensidade. Uma intensidade elevada de corrente nos fios ocasiona elevada 
perda de energia por Efeito Joule e deve ser evitada.
Aparelhos eletrodomésticos de baixa potência
lâmpadas fluorescentes 20 W ou 40 W
lâmpadas incandescentes usualmente, de 60 W ou 100 W
televisor em torno de 80 W
liquidificador em torno de 100 W
batedeira de bolo em torno de 150 W
secador de cabelo de 300 W a 800 W
computador em torno de 250 W
ferro de passar roupa em torno de 600 W
máquina de lavar roupa em torno de 600 W
aspirador de pó em torno de 300 W
refrigerador em torno de 400 W
Aparelhos eletrodomésticos de alta potência
chuveiro elétrico de 3 kW a 6 kW
aquecedor central elétrico de 5 kW a 7 kW
torneira elétrica de 2 kW a 3 kW
máquina de secar roupa de 6 kW a 8 kW
máquina de lavar louça de 4 kW a 6 kW
irradiador de calor em torno de 1,5 kW
É muito importante que sempre tenhamos em mente o seguinte: o consumo de 
energia elétrica de um aparelho está ligado sempre ao produto de sua potência elétrica 
pelo intervalo de tempo de uso, isto é, o tempo em que ele permanece ligado.
E
el
 = P ∙ Δt
Capítulo 7124
exercícios de aplicação
1. Um chuveiro elétrico ligado na rede elétrica de 
220 V possui potência de 4,0 kW. Uma pessoa usa 
este chuveiro por 30 minutos todos os dias.
a) Qual é o consumo de energia elétrica em um 
mês (30 dias)?
b) Sabendo-se que 1 kWh custa R$ 0,50, qual é 
o custo C de energia elétrica consumida pelo 
chuveiro em um mês?
Resolução:
a) Em um dia o chuveiro funciona por 30 minu-
tos, ou seja, por 0,5 hora. Em um mês o chu-
veiro é usado durante: Δt = 0,5 h ∙ 30 = 15 h
E
el
 = P ∙ Δt
E
el
 = 4,0 kW ∙ 15 h ⇒ E
el
 = 60 kWh
b) O custo C da energia elétrica consumida nos 
banhos, durante o mês, é:
C = 60 ∙ R$ 0,50 ⇒ C = R$ 30,00
2. Uma lâmpada elétrica de potência 60 W fica acesa 
10 h por dia. 
a) Qual a energia elétrica consumida durante um 
mês (30 dias)?
b) Qual o custo da energia elétrica consumida no 
item anterior? Adote o preço do quilowatt- 
hora como sendo de R$ 0,50.
3. (ECM-AL) Uma máquina de lavar roupa, com 
referência 200 W – 110 V, e um chuveiro elétrico, 
com referência 1 000 W – 110 V, funcionando 
2 horas por dia, durante 30 dias, consumirão uma 
quantidade de energia elétrica igual, em kWh, a:
a) 20 c) 68 e) 90
b) 40 d) 72
4. Numa residência são usadas 5 lâmpadas de 60 W 
durante 5 h por dia, um chuveiro elétrico de 
2 000 W durante 1 h por dia e um ferro elétrico 
de 600 W durante 0,5 h por dia. Determine, em 
kWh, a energia elétrica consumida em 30 dias.
5. Considere o trecho do circuito AB da figura. A 
ddp entre os pontos A e B vale 30 V e a corrente 
elétrica que circula de A para B tem intensidade 
de 6,0 A. Determine a potência elétrica no tre-
cho AB.
i
B
1
3
4 2
i = 6,0 A
A
Resolução:
Independentemente da identificação dos elemen-
tos 1, 2, 3 e 4, a potência é dada pela generali-
zação da fórmula:
P = U ∙ i
para a qual temos: U = 30 V e i = 6,0 A
P = 30 ∙ 6,0 ⇒ P = 180 W
6. Considere o trecho de circuito elétrico M, N, P, 
Q, cujo terminal de entrada é P e o de saída da 
corrente elétrica é Q. Entre os terminais a ddp 
vale 12 V, sendo de 48 W a potência do trecho. 
Determine a intensidade (i) da corrente elétrica 
nos terminais de entrada e saída.
MP
N
i
Q
i
7. Um circuito elétrico é constituído por um grupo 
de cinco resistores conectados de tal maneira a 
formar uma associação mista. O circuito tem os 
seus terminais ligados a um gerador de 40 V, e 
a corrente de entrada assumiu o valor de 5,5 A. 
Podemos afirmar que a potência elétrica dissipa-
da pelos cinco resistores vale:
a) 12 W c) 40 W e) 440 W
b) 22 W d) 220 W
8. Em uma residência estão instalados os seguin-
tes aparelhos: 10 lâmpadas (100 W cada uma), 
1 batedeira elétrica (100 W), 2 geladeiras (500 W 
cada uma) e 3 televisores (100 W cada um). 
Todos esses aparelhos estão ligados em paralelo 
(120 V) e ao mesmo tempo.
a) Quanto vale a potência total instalada?
b) Quanto mede a intensidade total da corrente 
elétrica (i)?
c) Determine a energia elétrica consumida em 2 h.
Il
U
St
r
A
ç
õ
ES
: 
ZA
Pt