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o electricista o electricista
Jorge Jorge Castilho Castilho Cabrita, Cabrita, Engenheiro Engenheiro Electrotécnico Electrotécnico (IST)/ (IST)/ Professor Professor do Ensino do Ensino Secundário Secundário
lições lições
LIÇÕES LIÇÕESDE DEELECTRICIDADE ELECTRICIDADE{CAPITULO {CAPITULOII II· corrente · corrente contínua contínua Jorge Jorge Castilho Castilho Cabrita, Cabrita, Engenheiro Engenheiro Electrotécnico Electrotécnico (IST)/ (IST)/ Professor Professor do Ensino do Ensino Secundário Secundário
16º. 16º. PARTE PARTE
Watt-hora Watt-hora . Medidas . Medidas da da potência potência e da e da energia. energia. Resistências: Resistências: tipos, tipos, características características e aplicações. e aplicações. Resistências Resistências nãonão bobinadas. bobinadas.
Neste Nesteartigo artigoconclui-se conclui-seo ocapítulo capítulosobre sobrepotência potênciacom coma aintrodução introduçãododowattwatthora horacomo comounidade unidadeprática práticadedeenergia energiae ea aanálise análisedodocircuito circuitodedemedida medidadada potência potênciae da e daenergia. energia.NaNacontinuação, continuação,inicia-se inicia-seo oestudo estudodas dasresistências, resistências,com com análise análisedos dosparâmetros parâmetrosprincipais principaise eformas formasconstrutivas construtivasdas dasresistências resistênciasfixas fixas e eososvários váriostipos, tipos,características característicase eaplicações aplicaçõesdederesistências resistênciasnão nãobobinadas. bobinadas. 33›33›UNIDADE UNIDADEPRÁTICA PRÁTICADEDEENERGIA. ENERGIA. WATT-HORA WATT-HORA Calculemos Calculemosa aenergia energiadissipada dissipadaporporumum irradiador irradiador dede 2 kW 2 kW / 220 / 220 V durante V durante 1 hora. 1 hora. WW = P= tP=t 2000 = 2000 x 1x x1 3600 x 3600 == = 7= 200 7 200 000 000 J ( J1( h1 =h 3600 = 3600 s) s) Convenhamos Convenhamosque quenão nãoé éumumnúmero número muito muitoprático, prático,porporsersermuito muitogrande. grande.SeSe pensarmos pensarmos nono consumo consumo dede uma uma habitação habitação durante durante umum mês mês fácil fácil é concluir é concluir que que o sigo significado nificado dodo número número obtido obtido será será dede difícil difícil apreciação. apreciação.PorPoresta estarazão, razão,utiliza-se utiliza-senana prática prática uma uma unidade unidade prática prática emem substituisubstituiçãoçãodadaunidade unidadedodoSI.SI.Esta Estaunidade unidadeé oé o watt-hora watt-hora(lê-se (lê-se"uótóra"), "uótóra"),representada representada pelo pelosímbolo símboloWh. Wh.Realça-se Realça-seque, que,embora embora tenha tenhauma umadesignação designaçãoparecida parecidacom como o watt, watt, se se trata trata dede uma uma unidade unidade dede energia energia e e não não dede potência. potência. OO watt-hora watt-hora define-se define-se a partir a partir dada expresexpressãosãodadaenergia energia(W(W= =Pt)Pt)como comosendo sendoa a energia energiacorrespondente correspondenteà àpotência potênciadede1 1 watt watt durante durante 1 hora: 1 hora: 1 Wh 1 Wh = 1= W 1W x 1x h1 h Vejamos Vejamos queque relação relação existe existe entre entre 1 Wh 1 Wh e 1eJ.1 J. 1 Wh 1 Wh = 1= W 1W x 1x h1 =h 1= W 1W x 3600 x 3600 s =s 3600 = 3600 J J O valor O valor 7 200 7 200 000 000 J da J da energia energia calculado calculado nono exercício exercício anterior anterior é equivalente é equivalente a 2000 a 2000 WhWh (7 (7 200 200 000 000 / 3600 / 3600 = 2000), = 2000), muito muito mais mais fácil fácil dede ler.ler. É ainda É ainda corrente corrente usar usar o múltiplo o múltiplo kWh kWh (lê-(lê-se-se "kilóuótora"), "kilóuótora"), usado, usado, porpor exemplo, exemplo, nana facfacturação turação dosdos consumos consumos dede electricidade. electricidade. NoNo nosso nosso exemplo, exemplo, a energia a energia dissipada dissipada é 2é kWh. 2 kWh.
34›34› MEDIDAS MEDIDAS DADA POTÊNCIA POTÊNCIA E DA E DA ENERGIA ENERGIA É possível É possível medir medir directamente directamente a potência a potência com com umum aparelho aparelho chamado chamado wattímetro wattímetro (figura (figura 103 103(a)). (a)).Também Tambémé possível é possívelfazer fazera sua a suamedida medidaindirecta indirectausando usandoumumvoltímetro voltímetroe um e um amperímetro amperímetro e aplicando e aplicando a expressão a expressão P =P UI. = UI.
(a) (a)
(b) (b)
. (a). (a) Figura Figura 103103 Wattímetro; Wattímetro; (b) (b) Contador Contador de de energia energia eléctrica eléctrica de de corrente corrente contínua. contínua.
Quanto Quanto à energia, à energia, pode pode fazer-se fazer-se a sua a sua medida medida directa directa com com umum contador contador dede energia energia eléctrica eléctrica (figura (figura 103 103 (b)). (b)). O aparelho O aparelho mostrado mostrado nana figura figura destina-se destina-se à medida à medida dada energia energia eléctrica eléctrica emem corrente corrente contínua. contínua. Trata-se Trata-se dede umum aparelho aparelho diferente diferente dosdos usados usados nosnos lares lares para para corrente corrente alternada. alternada. OsOs princípios princípios dede funcionamento funcionamento sãosão completamente completamente diferentes. diferentes. A medida A medida indiindirecta recta dada energia energia eléctrica eléctrica é possível é possível com com umum cronómetro cronómetro para para medir medir o tempo o tempo e um e um wattíwattímetro, metro, aplicando aplicando emem seguida seguida a expressão a expressão WW = Pt. = Pt. Outro Outro processo processo indirecto indirecto é substituindo é substituindo o o wattímetro wattímetro porpor umum amperímetro amperímetro e um e um voltímetro voltímetro e aplicando e aplicando a expressão a expressão WW = UIt. = UIt. Vejamos Vejamos agora agora como como se se ligaliga o wattímetro. o wattímetro. Este Este aparelho aparelho é constituído é constituído internamente internamente porpor umum circuito circuito amperimétrico amperimétrico (a (a ligar ligar nono circuito circuito emem série série como como umum amperímetro) amperímetro) e por e por umum circuito circuito voltimétrico voltimétrico (a (a ligar ligar nono circuito circuito emem paraparalelolelo como como umum voltímetro) voltímetro) (figura (figura 104). 104). NaNa figura figura 105 105 mostra-se mostra-se o esquema o esquema dede umum circuito circuito alimentando alimentando uma uma resistência resistência dede carga carga 1 1 RR e incluindo e incluindo umum contador contador dede energia energia (mede (mede a energia a energia consumida consumida W),W), umum wattímetro wattímetro (mede (mede a potência a potência fornecida fornecida P),P), umum amperímetro amperímetro (mede (mede a corrente a corrente I na I na resistência) resistência) e um e um 1
1 Note-se Note-se queque o início o início da bobina da bobina amperimétrica amperimétrica (marcada (marcada comcom *) está *) está ligado ligado ao início ao início da bobina da bobina voltimétrica voltimétrica (marcada (marcada comcom *). Estas *). Estas indicações indicações
(*) encontram-se (*) encontram-se nalguns nalguns wattímetros. wattímetros.