Potência elétrica

A potência elétrica se faz presente em todos os aparelhos eletrodomésticos. Ela nos diz qual foi o trabalho realizado em um determinado intervalo de tempo.

Em nosso cotidiano, utilizamos vários equipamentos elétricos, tais como uma geladeira ou até mesmo um secador de cabelo, entre muitos outros. Esses equipamentos consomem uma certa quantidade de energia que é chamada de potência elétrica. Aqui, você aprenderá sobre o que é essa potência, a fórmula para calculá-la e o efeito Joule. Além disso, haverá alguns exercícios resolvidos!

O que é potência elétrica

Quando ligamos algum aparelho de eletrodoméstico, fazemos com que uma corrente elétrica passe pelo motor desse aparelho e ligue-o. Dessa forma, podemos dizer que a energia elétrica é transformada em algum outro tipo de energia. Nesse caso, essa conversão de energia é chamada de potência elétrica.

Pode ser definida como sendo a grandeza física que mede a quantidade de trabalho realizado em um determinado intervalo de tempo. Ela tem como unidade de medida o watt (W).

Fórmula da potência elétrica

Tendo em mente o que é a potência elétrica, vamos agora entender como é feito o seu cálculo.

Na fórmula da potência elétrica, temos os seguintes elementos:

  • Potência elétrica (P): é a potência que algum determinado aparelho possui e é medido em watt (W);
  • Diferença de potencial (U): é a voltagem utilizada pelo aparelho, medida em volts (V);
  • Corrente elétrica (I): corrente elétrica que passa pelo aparelho ou circuito elétrico, medida em Ampere (A).

Com essa fórmula em mente, vamos ver um exemplo de como se calcula a potência elétrica.

Como calcular a potência elétrica

Vamos supor que você deseja saber qual a potência de uma lampada que se encontra em sua casa. A ddp (diferença de potencial) que passa nas casas brasileiras é de, aproximadamente, 110 volts, mas no nosso exemplo vamos supor que a ddp seja de 120 volts. Além disso, a corrente elétrica que passa na lâmpada possui um valor de 0,5A. Vamos jogar esses valores na fórmula da potência elétrica.

Portanto, a potência dessa lâmpada é de exatos 60W (watts)

Efeito Joule

Primeiramente, vamos entender o que são resistores. Eles são dispositivos que, ao serem percorridos por uma corrente elétrica, convertem energia elétrica em energia térmica. Em outras palavras, os resistores aquecem ao serem percorridos por uma corrente elétrica. Esse fenômeno é chamado de efeito Joule. Secadores de cabelo, chuveiros e lâmpadas incandescentes são alguns exemplos que utilizam esse efeito.

Podemos utilizar a seguinte fórmula para calcularmos a potência de um resistor:

Neste caso, temos os seguintes elementos:

  • Potência elétrica (P): potência elétrica de um resistor e é medido em watt (W);
  • Resistência elétrica (R): valor, medido em Ohms, do resistor;
  • Corrente elétrica (I): corrente elétrica que passa pelo resistor, medida em Ampere (A).

Além disso, se utilizarmos a primeira lei de Ohm (U = R∙i), podemos usar outra fórmula para calcularmos a potência elétrica de um resistor, conforme é mostrado a seguir.

Aqui, os elementos da fórmula são os seguintes:

  • Potência elétrica (P): potência elétrica de um resistor, medida em watt (W);
  • Diferença de potencial (U): é a voltagem que passa pelo resistor, medida em volts (V);
  • Resistência elétrica (R): valor, medido em Ohms, do resistor.

Mais informações sobre a potência elétrica

Para que você entenda melhor o que é a potência elétrica, apresentaremos vídeos com mais detalhes sobre ele. Dessa forma, seus estudos ficarão completos. Acompanhe!

A potência elétrica e o efeito Joule

Nesse vídeo, é apresentado o conceito sobre a potência elétrica e há algumas considerações sobre o efeito Joule.

Qual fórmula da potência elétrica utilizar

Aqui, você acompanha as equações utilizadas na potência elétrica e quais delas utilizar.

Exercícios resolvidos

Para que você não fique com nenhuma dúvida sobre o conteúdo, esse vídeo apresenta a resolução de exercícios. Acompanhe!

Para finalizar e fixar melhor o conteúdo, não deixe de conferir os exercícios resolvidos abaixo. E para continuar seus estudos de Física, aprenda também sobre a resistência elétrica

Referências

As faces da Física (2007) – Wilson Carron e Osvaldo Guimarães.
Física para o Ensino Médio, Volume 3 (2016) – Kazuhito Yamamoto e Luiz Felipe Fuke.

Guilherme Santana da Silva
Por Guilherme Santana da Silva

Graduado no curso de Física pela Universidade Estadual de Maringá. Professor assistente em um colégio de ensino médio e preparatório para os vestibulares. Nas horas vagas se dedica à vida religiosa, praticar mountain bike, tocar bateria, dar atenção à família e cuidar de suas duas gatinhas Penélope e Mel.

Como referenciar este conteúdo

Santana, Guilherme. Potência elétrica. Todo Estudo. Disponível em: https://www.todoestudo.com.br/fisica/potencia-eletrica. Acesso em: 21 de October de 2020.

Exercícios resolvidos

1. [UERGS – PR]

Um chuveiro elétrico está instalado numa casa onde a rede elétrica é de 110 V. Um eletricista considera aconselhável alterar a instalação elétrica para 220 V e utilizar um chuveiro de mesma potência que o utilizado anteriormente, pois, com isso, o novo chuveiro:

a) consumirá mais energia elétrica.

b) consumirá menos energia elétrica.

c) será percorrido por uma corrente elétrica maior.

d) será percorrido por uma corrente elétrica menor.

e) dissipará maior quantidade de calor.

Resposta correta: D.

Sendo a potência elétrica dada pela expressão P = U . i, temos:

I = P/U.

Como a potência dissipada pelos chuveiros é a mesma, então concluímos que quanto maior a diferença de potencial U, menor é a intensidade da corrente.

2. [PUC-MG]

Ao aplicarmos uma diferença de potencial 9,0 V em um resistor de 3,0Ώ, podemos dizer que a corrente elétrica fluindo pelo resistor e a potência dissipada, respectivamente, são:

a) 1,0 A e 9,0 W.

b) 2,0 A e 18,0 W.

c) 3,0 A e 27,0 W.

d) 4,0 A e 36,0 W.

e) 5,0 A e 45,0 W.

Resposta correta: C.

A potência elétrica em função da tensão elétrica é dada por:
P = U²/R

Substituindo os valores, temos:

P = 9²/3
P = 81/3
P = 27W

Além disso, temos que P = U.i, assim

i = P/U
i = 27/9
i = 3A

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