Potência elétrica em circuitos eletrônicos

Muitas vezes, um circuito não é expresso em termos elétricos, como tensão e corrente, mas em termos de potência ou energia. Graças a isso, se faz necessário saber realizar os cálculos de potência para realizar a análise de circuitos.

Além disso, dispositivos práticos, como resistores, capacitores e indutores, têm uma limitação para a quantidade de potência que podem manipular, fazendo com que os cálculos de tensão e corrente não sejam suficientes por si sós.

O que é potência elétrica?

De acordo com a física básica, a potência é a taxa de variação temporal do gasto ou da absorção de energia. Uma bomba d’água de 75kW pode bombear mais litros por segundo do que outra de 7,5kW, por exemplo

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Em linguagem matemática, a energia por unidade de tempo é expressa na forma de uma derivada, veja na imagem abaixo.

Fórmula da potência elétrica.

A potência também pode ser associada ao fluxo de carga decorre diretamente da definição de tensão e corrente elétrica, como visto na fórmula abaixo.

Fórmula da potência instantânea.

O sinal algébrico da potência é interpretado da seguinte forma:

• Se p > 0, ocorre absorção de potência pelo circuito ou pelo componente de circuito
• Se p < 0, ocorre fornecimento de potência pelo circuito ou pelo componente de circuito

A potência elétrica é muito importante para garantir que os componentes eletrônicos estejam operando dentro de seus limites de temperatura. Caso contrário, eles podem superaquecer e se danificar, comprometendo a operação do circuito e, em casos extremos, causando riscos à segurança.

Por isso, é necessário considerar a potência elétrica de cada componente do circuito, assim como a potência total consumida pelo circuito como um todo.

Além disso, é importante escolher componentes eletrônicos que possuam a potência elétrica adequada para a aplicação em que serão utilizados, garantindo assim que o circuito funcione corretamente e de maneira segura.

Tipos de potência elétrica

Existe mais de um tipo de potência elétrica, e esses tipos podem ser definidos como:

Potência instantânea

A potência instantânea é o produto entre a tensão e a corrente instantâneas. Além disso, o sinal positivo é usado quando o sentido de referência para a corrente for da tensão positiva para a negativa.

A frequência da potência instantânea é o dobro da frequência da tensão.

Potência média ou ativa

A potência média é a parte da potência aparente que é convertida em trabalho, ou seja, a parte que de fato é utilizada para gerar movimento, luz ou qualquer outro tipo de trabalho.

A potência ativa é o valor médio da potência instantânea durante um período. É a potência convertida da forma elétrica para outra não elétrica e vice-versa.

Fórmula da potência média ou ativa.

Potência reativa

A potência reativa é a parte da potência aparente que não gera nenhum trabalho. Normalmente, ela é utilizada na manutenção de campos eletromagnéticos nas estruturas das cargas indutivas, como os motores de indução.

Ela é a potência elétrica trocada entre o campo magnético de um indutor e a fonte que o alimenta ou entre o campo elétrico de um capacitor e a fonte que o alimenta. A potência reativa nunca é convertida em potência não elétrica!

Fórmula da potência reativa.

Potência complexa

A potência complexa é a soma complexa das potências média e reativa.

Fórmula da potência complexa.

Potência aparente

A potência aparente é o módulo da potência complexa.

Fórmula da potência aparente.

Unidades de medida de potência elétrica

O watt é usado como unidade para a potência instantânea e para a potência ativa. O var (volt-ampère reativo, ou VAR) é usado como unidade para a potência reativa. O volt-ampère (VA) é usado como unidade para as potências complexa e aparente.

Para continuar aprendendo como calcular potência, recomendamos que assista o vídeo abaixo.

Se você ainda tiver dúvidas sobre potência elétrica ou qualquer outro assunto relacionado à eletricidade, não hesite em deixar suas perguntas nos comentários abaixo. Estamos aqui para ajudá-lo a entender melhor o mundo da eletricidade e a resolver suas dúvidas!

Sobre o autor

Eletricista desde 2006, Henrique Mattede também é autor, professor, técnico em eletrotécnica e engenheiro eletricista em formação. É educador renomado na área de eletricidade e um dos precursores do ensino de eletricidade na internet brasileira. Já produziu mais de 1000 videoaulas no canal Mundo da Elétrica no Youtube, cursos profissionalizantes e centenas de artigos técnicos. O conteúdo produzido por Henrique é referência em escolas, faculdades e universidades e já recebeu mais de 120 milhões de acessos na internet.

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