Energia elétrica: o que é e como é calculado
Você quer saber como a energia elétrica é calculada? Em nosso guia, você aprenderá a fórmula de poder, exemplos práticos e muito mais.
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Entender a energia elétrica e como é calculada é essencial para Promova o uso eficiente de energia e minimize o impacto ambiental. É isso, com o imenso dependência da tecnologia e eletricidade em nossa vida, o conhecimento destes Os conceitos se tornam uma ferramenta valiosa para consumidores e profissionais do setor Elétrico O gerenciamento adequado da energia elétrica contribui não apenas para a otimização de Recursos, mas também para sustentabilidade a longo prazo!
1 Significado de energia elétrica
Todos nós já ouvimos sobre "energia elétrica", mas realmente sabemos o que é? Como Conceito fundamental no campo da eletricidade, a energia elétrica desempenha um papel crucial em nossas vidas diárias e no funcionamento de vários dispositivos e sistemas.
A energia elétrica é definida como a velocidade com que o trabalho é realizado ou transferido energia em um circuito elétrico. Em outras palavras, representa a quantidade de energia que consome ou Ele fornece um dispositivo elétrico por um certo período de tempo.
2 Tipos de poder
Aprofundando este guia, devemos levar em consideração que a energia elétrica é classificada em dois Tipos: poder ativo (ou real) e poder reativo. O poder ativo é aquele que realmente se apresenta trabalho útil, enquanto a energia reativa está relacionada à transferência de energia entre componentes indutivos e capacitivos do circuito, sem fazer trabalho direto.
O que melhor do que aprofundar exemplos? Poder ativo é a faísca que impulsiona as ações direto e útil, como acender uma luz ou mover um veículo, enquanto a energia reativa é mais relacionado ao armazenamento temporário de energia, pronto para ser usado em dispositivos do que Eles precisam de um impulso momentâneo sem fazer um emprego direto naquele momento.
3 Fórmulas de energia elétrica
Nesta seção, somos forçados a ficar matemáticos, mas não tenhamos medo, então vamos levá -lo praticar com exemplos mais práticos. O primeiro fato que você precisa saber é que a unidade de A medição do poder no sistema internacional é o watt (W).
O cálculo da energia elétrica é baseado na lei de Ohm e na lei de Joule. A fórmula Fundamental para calcular o poder (P) é:
onde:
- P é o poder em Watts (W).
- V é a diferença de potencial ou tensão em volts (v).
- Eu é a corrente em amplificadores (A).
- COS (θ) é o fator de potência, que indica a eficiência na conversão de energia.
Nos circuitos de corrente direta (CC), o cálculo é mais fácil, pois o fator não é considerado de poder
A fórmula é simplificada para:
P = V⋅i
No caso de circuitos atuais alternados (CA), ambos os poder ativos devem ser levados em consideração Como reativo.
O poder total é expresso como:
S = p+jq
onde:
- S é o poder aparente no voltal (VA).
- P é o poder ativo em Watts (W).
- Q é poder reativo no voltial reativo (VAR).
- J é a unidade imaginária.
Lembre -se de que otimizar o fator de potência é essencial para melhorar a eficiência energética e Reduza as perdas no sistema elétrico!
4 Exemplos práticos
Energia elétrica na fatura leve
Para calcular a energia elétrica na fatura da luz, precisaríamos saber o consumo de Eletricidade (expressa em Kilowatts-Hora, KWH) como o poder contratado (expresso em Kilowatts, KW). A energia contratada é a quantidade máxima de energia que pode ser consumida simultaneamente em um lar ou empresa e é estabelecido ao contratar o serviço elétrico com o empresa de suprimentos. Suponha em sua conta de luz, você consumiu um total de 300 kWh Durante o mês. Além disso, o poder contratado para sua casa é de 5 kW. Para calcular o poder Média elétrica (ou energia ativa), podemos usar a fórmula:
| Energia elétrica (kw) = | Consumo de energia (kWh) |
| Horas no mês |
É importante ter em mente que o resultado será em Kilowatts (KW). Se assumirmos que há 30 dias No mês e que todos os dias têm aproximadamente 24 horas, podemos calcular a energia elétrica de A seguinte maneira:
| Energia elétrica (kw) = | 300 kWh |
| 30 dias x 24 horas/dia |
| Energia elétrica (kw) = | 300 kWh |
| 720 |
| Energia elétrica (kw) = | 0,4167 KW |
Portanto, a energia elétrica média em sua casa é de aproximadamente 0,4167 kW.
Agora, para verificar se o poder contratado é suficiente, podemos compará -lo com o poder 5 KW contratado. Nesse caso, o poder contratado é mais do que suficiente para cobrir o seu A demanda média, pois 0,4167 kW é significativamente menor que a potência contratada de 5 kW.
Energia elétrica em dispositivos cotidianos
Vamos imaginar um cenário simples em que queremos calcular a energia elétrica usada Para uma lâmpada em uma casa. Para isso, precisamos saber dois fatores -chave: tensão (v) para que opera a lâmpada e a corrente (i) que flui através dela.
Suponha que a lâmpada funcione a 120 volts e a corrente que passa por ela é 1,5 Amperes. Como já vimos na seção anterior, calcular o poder ativo (real), Usamos a fórmula:
P = V⋅i
P = 120V⋅1.5a
P = 180W
A potência ativa da lâmpada é de 180 watts. Isso significa que a lâmpada consome 180 watts de energia elétrica enquanto estiver iluminado.
Agora, suponha que queremos levar em consideração o poder aparente, que inclui o poder ativo como o reativo. Suponha que, neste caso, o fator de potência (cos (θ)) seja 0,9. O A fórmula para poder aparente é:
S = p/cos (θ)
Substituímos os valores conhecidos:
S = 180W/0.9
S = 200VA
Então, o poder aparente da lâmpada é de 200 voltais. Esta figura inclui os dois energia ativa, como reativa e nos dá uma imagem mais completa do desempenho elétrico do lâmpada no circuito.
Lembre -se de que este exemplo prático ilustra como calcular a energia elétrica em um dispositivo Simples, levando em consideração o poder ativo e aparente. Você pode continuar inventando situações e calculando o poder.