Qual é a fórmula da potência elétrica?
A expressão depende de corrente contínua ou alternada e do modelo de carga.
Explicação
Em corrente contínua estável, a potência elétrica é P = V × I, em watts. Em corrente alternada monofásica, a potência ativa é P = V × I × PF, com tensão e corrente eficazes (RMS). Em trifásico equilibrado, P = √3 × V × I × PF, usando tensão entre fases e corrente de linha RMS.
Pontos-chave
- W mede potência ativa; VA mede potência aparente em CA.
- O fator de potência é PF = P/S e não deve ser presumido para qualquer equipamento.
- P = R × I² e P = V²/R valem no modelo de resistor ôhmico.
- Potência em W é diferente de energia em kWh; o tempo de funcionamento também importa.
Entenda melhor
Fórmulas e exemplos diretos
Em DC estável, P = V × I: 12 V × 2 A = 24 W. Em uma carga puramente resistiva monofásica, PF = 1 e 220 V RMS × 10 A RMS = 2.200 W.
Em CA monofásica com PF = 0,8, 220 V RMS × 10 A RMS × 0,8 = 1.760 W. A potência aparente nesse caso é 2.200 VA. Não se deve chamar o mesmo número de watts sem considerar PF.
Em CA trifásica equilibrada, use P = √3 × V × I × PF com tensão de linha e corrente de linha RMS. A fórmula compacta não vale automaticamente para um sistema desequilibrado.
Outras formas e limites do modelo
Para um resistor ôhmico, a Lei de Ohm permite escrever P = R × I² ou P = V²/R. R é resistência em ohms. Essas expressões não substituem um modelo de impedância e fator de potência para qualquer motor ou eletrônico.
No modelo senoidal monofásico, S = V × I e Q = V × I × sen φ, com PF = cos φ. Por exemplo, 220 V e 5 A RMS dão S = 1.100 VA; com cos φ = 0,85, P = 935 W e o módulo de Q é aproximadamente 579,46 VAr. Com distorção, o triângulo simples não descreve todos os componentes.
A potência isolada não dimensiona disjuntores ou condutores. Corrente de projeto, capacidade dos condutores, instalação, regime, correções, partida e norma aplicável entram no dimensionamento.
Na prática
Grandezas na mesma referência
Em monofásico use a tensão aplicada à carga; em trifásico equilibrado use tensão entre fases e corrente de linha. Valores de pico não substituem automaticamente RMS.
PF informado
Use dado medido ou de placa. PF = cos φ descreve o modelo senoidal; PF = P/S é a razão geral entre potência ativa e aparente.
Perguntas frequentes
- Em DC estável, sim. Em CA, o produto dos valores RMS é potência aparente em VA; ele coincide numericamente com watts quando PF = 1. Para potência ativa em geral, inclua PF.
- Não. Essa forma decorre do modelo de resistência ôhmica. Motores e eletrônicos podem exigir impedância, fator de potência e tratamento da forma de onda.
- Para potência constante, energia em kWh é potência em kW multiplicada pelo tempo em horas. Se a potência varia ou o aparelho cicla, o regime de funcionamento precisa ser considerado.
- O fator decorre das relações entre grandezas de linha e de fase em sistema trifásico equilibrado. A expressão citada usa tensão entre fases e corrente de linha RMS; não se aplica sem verificar essas hipóteses.
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