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Física: 2.8 Eletricidade
Trabalho Elétrico e Potência, Transformadores Trabalho elétrico W Trabalho elétrico em kW · h P Potência elétrica em W t Tempo em h
00003
Trabalho elétrico
W=P·t
Exemplo: Chapa quente, P = 1,8 kW; t = 3 h; W = ? em kW · h e MJ
Nº
1 kW · h = 3,6 MJ = 3 600 000 W · s
W = P · t = 1,8 kW · 3 h = 5,4 kW · h = 19,44 MJ
Potência elétrica com corrente contínua e corrente alternada ou trifásica sem indução1) Corrente contínua ou alternada
I
~
P U I R
1º Exemplo: Lâmpada incandescente, U = 6 V; I = 5 A; P = ?; R = ?
U R
P = U · I = 6 V · 5 A = 30 W U 6 V = 1,2 V R= = I 5A
Corrente trifásica
2º Exemplo:
R1
L2 L3
L1
potência elétrica em W tensão em V corrente elétrica em A resistência em Ω
U
Chapa de fogão elétrico, corrente trifásica, U = 400 V; P = 12 kW ; I = ? 12000 W P = 17,3 A I= = 3 · 400 V 3 ·U
R2
I
R3 1)
Potência com corrente contínua ou alternada
P=U·I
P = I2 · R P=
U2 R
Potência elétrica com corrente trifásica
P= 3·U·I
i.e. apenas para dispositivos de aquecimento (resistores ôhmicos)
Potência elétrica com corrente alternada e trifásica com componente de carga indutiva2) L N
Corrente alternada
P U I cos ϕ
I U
Potência elétrica em W Tensão em V Corrente elétrica em A Fator de potência
Saída de energia elétrica com corrente alternada
P = U · I · cos ϕ
Exemplo:
Motor trifásico, U = 400 V; I = 2 A; cos ϕ = 0,85; P = ?
L2 L3
L1
Corrente trifásica
P = 3 · U · I · cos ϕ = 3 · 400 V · 2 A · 0,85 = 1178 W < 1,2 kW
U
I
2)
P = 3 · U · I · cos ϕ
i.e. em motores e geradores elétricos
Transformadores Lado de entrada (bobina primária)
Lado de saída (bobina secundária)
I1
N1, N2 Número de giros I1, I2 Nível de corrente em A U1, U2 Tensões em V Exemplo:
I2
Tensões U1 N1 = U2 N2
N1 = 2875; N2 = 100; U1 = 230 V; I 1 = 0,25 A; U2 = ?; I2 = ?
N1 U1
N2 U2
U2 =
U1 · N 2 230 V · 100 = =8V N1 2875
I2 =
I1 · N1 0,25 A · 2875 = = 7,2 A 100 N2
Corrente elétrica I1 N 2 = I2 N1