A potência eléctrica é a quantidade de energia fornecida por unidade de tempo em um circuito eléctrico.
A potência eléctrica representa a capacidade de um circuito de desenvolver trabalho, ou seja, a capacidade de realizar uma determinada tarefa. Por exemplo, a potência de uma lâmpada é medida em watts (W) e diz-nos quanto trabalho ela pode realizar num determinado período de tempo.
A potência eléctrica é representada pelo símbolo da letra P, e é medida em Watt ( W ). Em electricidade, diz-se que a energia de um Joule (1 J) , liberada ou consumida em um segundo (1 s) equivale a um watt (1W).
Do ponto de vista eléctrico um circuito fechado, onde for aplicada uma tensão eléctrica, tem uma corrente circulante. A potência dissipada no circuito será directamente proporcional ao produto da tensão pela corrente no circuito.
Matematicamente, a potência eléctrica é definida da seguinte maneira:
P = U x I
onde:
P = Potência em Watts
U = Tensão em Volts
I = Corrente em Ampéres.
Conheça os vários tipos de potência eléctrica
Existem vários tipos de potência eléctrica, incluindo:
- potência activa;
- potência reactiva;
- potência aparente;
- potência de pico;
- potência máxima;
- potência contínua;
- potência média;
- potência de saída;
- potência de entrada;
- potência externa;
- potência interna e;
- potência instantânea.
Neste nosso estudo iremos abordar um de cada tipo de potência de forma mais detalhada, para facilitar a compreensão e a diferenciação entre elas.
1. Potência Activa
Potência activa é a quantidade de energia eléctrica consumida por um dispositivo ou por um circuito eléctrico. A potência activa é a responsável pela maior parte da conta de energia eléctrica de um consumidor. A potência activa também pode ser referida como potência real ou potência útil.
A Potência activa é a parte útil da energia eléctrica usada pelos aparelhos, sendo a responsável por realizar o trabalho ou o serviço. Ela é medida em Watts (W) e é a energia que deve ser paga pelo consumidor.
A Potência activa é a energia eléctrica realmente utilizada para alimentar os aparelhos eléctricos. É ela que mede nas contas de consumo usado para calcular o preço da energia. Ela é necessária para o seu funcionamento adequado e para que os dispositivos possam operar correctamente. É por isso que é importante controlar e monitorar essa potência para manter a eficiência energética da sua residência ou empresa.
A potência activa é uma medida importante da quantidade de energia eléctrica consumida por um dispositivo. É importante porque é a medida que determina o quanto de energia eléctrica é necessária para alimentar o dispositivo, e também o quanto o dispositivo consome. Além disso, a potência activa pode ser usada para determinar o custo de energia elétrica para alimentar o dispositivo.
A fórmula da Potência Ativa é:
P = U × I × cosφ
onde:
P _____ é a Potência Activa em watt (W)
U _____ é a Tensão em volts (V)
I ______ é a Corrente em ampere (A)
cosφ __ é o Factor de potência.
A unidade usada para medir a potência activa é o Watt (W).
2. Potência Reactiva
Potência reactiva é a porção da potência total que é absorvida ou fornecida para alimentar os campos magnéticos criados nos motores, transformadores e outros equipamentos eléctricos que possuem reatâncias indutiva ou capacitiva. Ela não produz trabalho útil, mas é necessária para que os motores e transformadores funcionem correctamente. A potência reativa também é conhecida como potência indutiva ou capacitiva.
A potência reactiva é necessária para a operação de muitas cargas eléctricas, mas ela também consome energia do sistema sem gerar nenhum trabalho útil. Devido a isso, as empresas concessionárias de energia eléctrica cobram pelo uso excessivo de potência reactiva, o que pode ser uma despesa significativa para as empresas.
No entanto, ela ajuda a manter a estabilidade na rede eléctrica, mantendo o controlo do fluxo de corrente e reduz as perdas de energia.
A potência reactiva é medida em unidades de volt-ampere reativo (VAR).
A Potência Reactiva é essencial para manter a qualidade da energia elétrica nos sistemas de distribuição para manter a tensão e a frequência da rede eléctrica estáveis, bem como para a melhoria da eficiência energética. Ela é necessária para fornecer a corrente necessária para criar o campo magnético nos motores e nas cargas indutivas, como transformadores, e também é usada para controlar a tensão nos sistemas de distribuição. Além disso, ela também ajuda a equilibrar a carga no sistema, melhorando a estabilidade e a segurança, e ajuda a reduzir o desperdício de energia consequentemente garante um bom desempenho do sistema eléctrico.
A potência reatciva é obtida a partir da diferença entre a potência aparente e a potência activa da carga. A potência reativa pode ser expressa pela seguinte equação:
Potência reactiva = Potência aparente – Potência activa.
A potência aparente é a soma da potência ativa e a potência reativa, e é obtida medindo a corrente e a tensão da carga.
A fórmula da Potência Reactiva é:
Q = U x I x Sin φ
onde:
Q _____ é a Potência Reactiva em volt-ampere reactivo (VAR)
U _____ é a Tensão em volts (V)
I ______ é a Corrente em ampere (A)
Sin φ __ é o ângulo de desfasamento entre a tensão e a corrente.
3. Potência Aparente
Potência aparente (S) é a soma dos quadrados das potências activa (P) e reactiva (Q), ou seja, é a medida da energia eléctrica dissipada em uma carga. É medida em volt-ampères (VA) ou em quilovolt-ampères (kVA). A potência aparente é utilizada para determinar o tamanho do equipamento necessário para suprir as necessidades energéticas de uma carga.
A Potência Aparente é importante para o cálculo de circuitos eléctricos, pois é usada para definir o dimensionamento dos condutores que compõem o circuito e também para o cálculo do factor de potência o que permite certificar de que eles são capazes de suportar a demanda de potência total da carga.
A Potência Aparente auxilia como uma ferramenta para determinar o tamanho e a capacidade dos cabos eléctricos, circuitos, transformadores e outros dispositivos usados em sistemas elétricos. Por meio disso, os projectistas podem calcular e ajustar a quantidade de energia que um sistema eléctrico pode fornecer ou absorver, também é usada para avaliar o desempenho de uma instalação eléctrica. A potência aparente é um parâmetro vital para o dimensionamento correcto dos equipamentos de distribuição de energia e para o dimensionamento de cabos eléctricos. Ela também é usada na avaliação de custos e consumo de energia.
Ela é usada para medir a carga total em um sistema eléctrico, que pode incluir o consumo de corrente, o fluxo de energia e a dissipação de calor. A potência aparente representa a energia total transferida, e é usada para calcular o custo total da energia.
A fórmula da potência aparente (S) é:
S = √ (P² + Q²)
onde:
S ___ é a Potência Aparente em volt-ampere (VA)
P ___ é a potência activa (ou real) em watt (W)
Q ___ é a potência reactiva em vort-ampere-reactivo (VAR).
4. Potência de Pico
A Potência de pico (também conhecida como potência máxima ou peak power) é uma medida de potência em equipamentos eléctricos ou mecânicos que indica o nível de potência máxima que o equipamento pode gerar ou consumir durante um curto período de tempo. É usada principalmente para descrever a potência máxima necessária para iniciar um dispositivo. Por exemplo, uma lâmpada fluorescente precisa de uma certa quantidade de potência para iniciar a descarga de gás dentro da lâmpada, também para medir a quantidade de energia que pode ser produzida por uma bateria para um certo período de tempo. A potência de pico dessa lâmpada seria a quantidade necessária para que isso aconteça. Ou seja a quantidade máxima de potência que o sistema é capaz de fornecer num curto período de tempo.
Potência de pico também é usada para avaliar o desempenho de amplificadores, motores, geradores e outros dispositivos. É amplamente usada em testes de laboratórios para testar a capacidade de um dispositivo de produzir um pico de potência em um curto período de tempo, ou para medir a quantidade de energia que pode ser produzida por um motor eléctrico para fornecer força de impulso que possibilita o ínicio do seu movimento.
A potência de pico é a medida mais precisa da capacidade de um sistema de produzir energia. É também um dos principais factores a serem considerados ao dimensionar equipamentos, como geradores, motores, turbinas, etc. Ela é importante para garantir que o sistema irá atender às demandas de potência exigidas. Além disso, ela também ajuda a determinar a quantidade de corrente eléctrica requerida para gerar a potência necessária.
A fórmula da potência de pico é:
P = V²/R
Onde:
P _____ é a potência de pico em watts (W)
U _____ é a tensão em volts (V)
R é a resistência em ohm (Ω)
5. Potência Máxima
Potência máxima é a quantidade máxima de energia que um motor ou outro dispositivo mecânico pode produzir. É também conhecida como potência máxima absoluta. A potência máxima é usada para avaliar a eficiência de um motor ao compará-la com a potência realmente produzida.
Em outras palavras podemos afirmar que, potência máxima é a quantidade de energia que um dispositivo ou sistema pode produzir quando operando no seu nível máximo de desempenho. Esta medida é usada para medir a eficiência de um dispositivo, como uma máquina, motor ou sistema de energia. Por exemplo, a potência máxima de um motor eléctrico é a quantidade máxima de energia que ele pode produzir quando conduzido a seu limite de velocidade. Também é necessária para garantir que o equipamento funcione de forma eficiente e segura.
A potência máxima é medida em watts (W), quilowatts (kW) ou cavalos de força (HP). e é usada para avaliar o desempenho de um motor ou gerador. É importante porque ajuda a determinar o quão eficiente um motor ou gerador é, assim como o quão bem ele pode funcionar em determinadas condições.
É obtida através da aplicação de uma carga máxima no motor ou sistema, e medindo a quantidade de energia que é produzida nesse momento. O motor ou sistema pode ser testado em um banco de potência para verificar a quantidade de energia que pode ser produzida.
Por outro lado a potência máxima de uma máquina pode ser obtida através de testes de desempenho. Geralmente, os testes envolvem medir a quantidade de energia que a máquina consome por unidade de tempo, para um determinado nível de carga.
A fórmula da potência máxima é:
Pmax = V * I * η
Onde:
Pmax ______ é a potência máxima em watts (W)
U _____ é a Tensão em volts (V)
I ______ é a Corrente em ampere (A)
η __ é a eficiência.
6. Potência Contínua
Potência contínua é a potência média que um dispositivo é capaz de entregar durante um determinado período de tempo.
Potência Contínua é o termo utilizado para descrever o nível de energia em um sistema eléctrico que permanece constante ao longo do tempo. É a capacidade de um sistema elétrico de manter um fluxo de energia constante, mesmo quando ocorrem variações de tensão e corrente. Potência Contínua é a base para a maioria dos dispositivos eletrónicos, pois permite que eles funcionem de forma estável e contínua.
A potência contínua leva em conta a energia média fornecida ao longo do tempo, e não a energia instantânea fornecida em um determinado momento. A potência contínua geralmente é usada para descrever a potência de dispositivos que cujas energias sejam limitadas ou armazenadas, como baterias, sistemas de armazenamento de energia e motores.
A potência contínua é mais comumente medida em watts (W) e é usada para calcular a eficiência energética de dispositivos eletrónicos. A potência contínua é diferente da potência instantânea, que é a quantidade de energia transferida em um momento específico.
Esta potência é uma função de controlo de toda carga que garante que a energia eléctrica fornecida a um dispositivo seja entregue sem interrupções. Esta função é importante para dispositivos eléctricos que necessitam de energia contínua para o seu bom funcionamento, como computadores, impressoras e equipamento médico. A Potência Contínua também ajuda a proteger dispositivos eléctricos contra possíveis danos causados por variações de tensão. Ela é essencial para dispositivos que operam a uma velocidade constante ou para aqueles que necessitam de um nível constante de energia para funcionar correctamente, para garantir que os dispositivos recebam a energia necessária para funcionar de forma eficaz e segura.
A potência contínua é importante pois garante que um dispositivo eléctrico funcione a uma taxa constante de energia, mesmo quando a carga externa varia. Isso é particularmente importante para dispositivos que precisam de energia contínua, como computadores, servidores e outros dispositivos que possam sofrer danos se a energia for interrompida.
A potência contínua é obtida a partir de uma fonte de energia contínua, como baterias, painéis solares, geradores eólicos, etc. Esta fonte de energia é carregada com carga contínua e é convertida para potência elétrica contínua por meio de um conversor CC/CC. Estes conversores são usados para regular a voltagem e a corrente, para que possa ser usada para aplicações específicas.
7. Potência Média
Potência média é a quantidade de energia eléctrica que é consumida ou entregue durante um determinado período de tempo. por outro lado podemos dizer que é o valor médio da potência eléctrica usada por um dispositivo durante um período de tempo.
A potência eléctrica média é diferente da potência instantânea, que é a quantidade máxima de energia eléctrica que é entregue ou consumida durante um curto período de tempo.
A potência eléctrica média é uma medida importante para avaliar o consumo de energia eléctrica. É usado para determinar o consumo de energia de um dispositivo eléctrico durante um período de tempo. Se ela for alta, significa que o dispositivo consome mais energia. Por outro lado, se a potência eléctrica média for baixa, significa que o dispositivo consome menos energia. A potência eléctrica média também pode ser usada para avaliar a eficiência de um dispositivo eléctrico. Se o dispositivo estiver a consumir muita energia e a potência eléctrica média for baixa, então isso pode indicar que o dispositivo não está a ser usado de forma eficiente.
A potência eléctrica média é obtida a partir da multiplicação da corrente eléctrica média (I média), pela tensão eléctrica média (V média). O resultado desta multiplicação é a potência eléctrica média (P média):
P média = I média x U média
onde:
P média = potência média em watts (W).
U média = tensão média em volts (V)
I média = corrente média em ampere (A)
8. Potência de Saída
A Potência de Saída é a quantidade de energia que é produzida por um dispositivo ou sistema eléctrico. A potência de saída é a quantidade de energia que é gerada por um dispositivo para executar uma tarefa. Por exemplo, o motor de um carro tem uma potência de saída de cerca de 150 cavalos-força, o que significa que ele é capaz de produzir aproximadamente 150 W de energia. É a quantidade de energia que um dispositivo é capaz de produzir.
É importante notar que a potência de saída não é a mesma coisa que a potência de entrada. A potência de saída é a quantidade de poder que um dispositivo pode fornecer para saída enquanto a potência de entrada é a quantidade de poder que um dispositivo necessita para seu funcionamento.
Contudo, é necessário que os dispositivos tenham uma potência de saída suficiente para fornecer às suas aplicações. Por exemplo, se você estiver usando um dispositivo para alimentar uma luz num túnel, você vai precisar de uma potência de saída maior do que se estiver usando o mesmo dispositivo para alimentar uma luz da cozinha. A potência de saída também é importante para garantir que o dispositivo não sobrecarregue ou fique com pouca energia.
A Potência de Saída é uma medida fundamental para determinar a eficiência de um dispositivo eléctrico. É importante medir a potência de saída para garantir que o dispositivo esteja funcionando de forma adequada, pois isso ajuda a garantir que o dispositivo esteja produzindo o nível de energia desejado.
A Potência de Saída é um dos principais factores a serem considerados ao se escolher um um gerador eléctrico, pois ela determina o quão bem ele pode executar suas funções. Por exemplo, um gerador eléctrico de alto desempenho deve ter uma Potência de Saída alta, para que ele possa reproduzir energia eléctrica suficiente para todo sistema pelo qual foi dimensionado.
9. Potência de Entrada
Potência de entrada é a quantidade de energia elétrica necessária para operar um dispositivo ou sistema. É importante compreender a potência de entrada de um dispositivo para garantir que ele tenha uma fonte de energia adequada para operar correctamente. Por exemplo, se um dispositivo requer uma potência de entrada de 150 W, você precisaria ter uma fonte de energia que forneça esse nível de potência.
A potência de entrada é importante para determinar o consumo de energia de qualquer dispositivo e, portanto, para determinar o custo de funcionamento do dispositivo. Além disso, a potência de entrada também pode influenciar a eficiência do dispositivo e sua capacidade de executar tarefas, podendo variar muito dependendo do dispositivo em questão. Em geral, quanto bem calculado for a potência de entrada, maior o desempenho terá do dispositivo. A potência de entrada é importante para garantir que o dispositivo não sobrecarregue ou funcione abaixo do seu nível ideal.
A potência de entrada é obtida a partir da potência fornecida pelo sistema de energia eléctrica. Essa potência é medida em Watts.
10. Potência Externa
Potência externa é a energia necessária para executar uma determinada tarefa. Essa energia pode ser fornecida por meio de combustível, força motriz, força muscular, força gravitacional, energia solar e outras fontes de energia externa.
A Potência Externa é uma função usada para medir o desempenho de um sistema que consome energia eléctrica. A Potência Externa pode ser usada para determinar o consumo total de energia de um sistema, bem como para verificar se o sistema está operando de forma eficiente. Ela também é útil para calcular o custo da energia elétrica e para determinar a quantidade de energia necessária para o sistema operar com eficiência.
A potência externa é importante para permitir que os dispositivos que consomem energia sejam conectados à fonte de energia. Por exemplo, um notebook ou precisa de energia para executar seus processos, e é necessário conectá-lo à uma fonte externa (um adaptador de alimentação) para fornecer a energia necessária. Além disso, as fontes de alimentação externas também são usadas para fornecer energia a equipamentos médicos, equipamentos industriais e outros dispositivos especializados. Por isso, a potência externa é fundamental para permitir que os dispositivos que consomem energia funcionem corretamente.
11. Potência Interna
A Potência Interna é uma medida da capacidade de um motor para converter energia em trabalho mecânico. É a quantidade de energia necessária para produzir uma determinada quantidade de trabalho em um determinado período de tempo. A potência interna é a soma de todas as forças que estão trabalhando em um motor, eletricidade ou luz, calor, a força de atrito e a força de compressão. Quanto maior for a potência interna, maior será a velocidade do motor.
Em termos de mecânica, é a capacidade de um sistema para transformar a energia mecânica em outras formas, como calor ou trabalho mecânico. É diferente da potência externa, que é a quantidade de energia que um sistema gera, mas não é armazenada ou convertida. A potência interna é a medida da eficiência de um sistema.
A Potência eléctrica Interna é extremamente importante para a medição eficaz da energia eléctrica. Ela é usada para medir o fluxo de corrente eléctrica e a eficiência da energia eléctrica gerada por uma fonte de energia. Com a ajuda desta medida, os fabricantes de equipamentos eléctricos podem determinar a quantidade de energia necessária para alimentar um determinado dispositivo. Além disso, é usado para monitorar a qualidade da energia eléctrica e para registrar o uso da energia eléctrica, o que é útil para ajudar a economizar recursos.
Ela é a soma de toda a energia eléctrica utilizada para manter o sistema em funcionamento, incluindo a energia necessária para alimentar equipamentos e a energia dissipada em forma de calor. É importante monitorar a potência eléctrica interna para garantir que o sistema esteja operando de forma eficaz e segura.
12. Potência Instantânea
A Potência Instantânea é a medida da quantidade de energia eléctrica usada durante um intervalo de tempo específico. É a quantidade de energia que é consumida ou produzida instantaneamente.
Potência Instantânea é o termo usado para descrever a quantidade de energia que é transferida em um intervalo de tempo infinitesimal. É a quantidade de energia que é transferida ao longo de um intervalo de tempo muito curto (geralmente medido em milissegundos), e é geralmente usada para medir o desempenho de dispositivos eléctricos ou sistemas mecânicos, a fim de evitar sobrecargas e garantir a segurança.
Ela é usada para medir a eficiência energética de dispositivos elétricos, como motores, aquecedores, eletrodomésticos, lâmpadas LED, etc. Ela também pode ser usada para monitorar a eficiência de processos industriais, como a produção de calor, a refrigeração, a distribuição de energia e outros.
Esta medida pode ajudar a identificar o uso excessivo de energia em áreas específicas e permitir aos usuários tomar decisões para reduzir o uso de energia. Ela também pode ajudar a determinar a adequação da instalação eléctrica de uma residência ou empresa para os seus fins.
A potência instantânea é expresso em watts (W). Para obter a potência instantânea, é necessário medir a tensão e a corrente instantâneas, e, em seguida, multiplicá-las entre si. Esta multiplicação resulta na potência instantânea.
Por exemplo, se a tensão instantânea é 120 volts (V) e a corrente instantânea é 10 amps (A), então a potência instantânea é 1200 watts (W).