2 em 1: Correntes e potência elétrica

Potência elétrica é a medida usada para se referir a quantidade de energia elétrica fornecida ou consumida por um circuito elétrico. Ela pode ser calculada por meio de grandezas como tensão, corrente resistência elétrica, sua unidade de medida é o watt.

Por meio do cálculo de energia elétrica é possível determinar qual será a quantidade de energia elétrica consumida por um dispositivo elétrico durante um determinado intervalo de tempo.

Confira assuntos semelhantes aqui.

Potência elétrica é a medida da quantidade de energia elétrica fornecida ou consumida por um circuito elétrico
Potência elétrica é a medida da quantidade de energia elétrica fornecida ou consumida por um circuito elétrico

O que é potência elétrica

Potência elétrica é toda a quantidade de energia elétrica que é fornecida a um circuito elétrico e a quantidade de energia que esse circuito converte em outras formas de energia a cada segundo. A unidade de medida da potência elétrica é o watt (W), que equivale a joules por segundo (J/s).

Como calcular a potência elétrica

Como qualquer outro tipo de potência, a potência elétrica pode ser calculada ao dividir a energia consumida, ou transformada, pelo intervalo de tempo. No entanto, existem também fórmulas de potência específicas que relacionam grandezas como tensão elétrica (U), corrente elétrica (i) e resistência elétrica.

Fórmula potência elétrica

As principais fórmulas utilizadas para o cálculo da potência elétrica são:

P = Ri²

P = U²/R

P = U . i

P – potência elétrica – W

U – tensão elétrica (V)

– resistência elétrica (Ω)

– corrente elétrica (A)

Com essas fórmulas, é possível resolver a maior parte dos exercícios de eletrodinâmica que envolvem o cálculo da potência. Existe também uma fórmula mais geral que pode ser utilizada para determinar o consumo de energia elétrica:

P = E/ Δt 

E – energia (J)

Δt – intervalo de tempo (s)

Principais fórmulas de potência elétrica
Principais fórmulas de potência elétrica

Correntes elétricas

Corrente elétrica é o movimento de cargas elétricas. A corrente elétrica é a grandeza física que nos permite conhecer qual é a quantidade de carga que atravessa a secção transversal de um condutor a cada segundo. A carga elétrica é medida em A.s (amperes vezes segundos), que por sua vez, é chamada de coulomb (C).

A corrente elétrica é a grandeza física que nos permite conhecer qual é a quantidade de carga que atravessa a secção transversal de um condutor a cada segundo
A corrente elétrica é a grandeza física que nos permite conhecer qual é a quantidade de carga que atravessa a secção transversal de um condutor a cada segundo

Tipos de corrente elétrica

Existem dois tipos de corrente elétrica: corrente elétrica contínua e corrente elétrica alternada.

Corrente elétrica contínua

corrente elétrica contínua é aquela na qual os elétrons são forçados a deslocar-se em sentido único. Isso é resultado de diversas colisões sofridas dos elétrons com a rede cristalina dos condutores enquanto arrastados pela ação de um campo elétrico externo.

Corrente elétrica alternada

Na corrente elétrica alternada, o sentido do movimento dos elétrons é periodicamente invertido devido à uma inversão na polaridade do potencial que é aplicado ao condutor. Nesse tipo de corrente elétrica, os elétrons permanecem oscilando em torno da mesma posição, isso faz com que haja menos perdas de energia em razão do efeito Joule, transformação de energia elétrica em energia térmica. No Brasil, a frequência de oscilação da corrente elétrica alternada é de 60 Hz, isto é, os elétrons no interior dos fios movem-se em vai e vem cerca de 60 vezes por segundo.

Fórmula de corrente elétrica

A corrente elétrica pode ser calculada pela razão entre o módulo da carga elétrica que atravessa um condutor pelo intervalo de tempo.

i = Δ Q/ Δ t

i – corrente elétrica (A)

ΔQ – carga elétrica (C)

Δt – intervalo de tempo (s)

No caso dos metais condutores, nos quais a condução é realizada pela movimentação de elétrons, podemos calcular a corrente elétrica em função do número de elétrons que atravessam a cada segundo. Para isso, é necessário lembrar da quantização da carga elétrica, essa propriedade da matéria informa que a quantidade de carga total armazenada em um corpo é dada por um múltiplo inteiro da carga fundamental (e = 1,6.10-19 C) presente nos prótons e nos elétrons.

Q = ne

n – número de elétrons

– carga elétrica fundamental

Se combinarmos as duas equações mostradas, podemos escrever a seguinte fórmula para a corrente elétrica:

i = n . e/ Δ t

Sentido da corrente elétrica

sentido real da corrente elétrica é aquele no qual os elétrons se deslocam em direção ao potencial elétrico mais elevado (positivo), uma vez que a sua carga elétrica é negativa.

No entanto, por razões puramente arbitrárias, é possível assumir que os elétrons tenham cargas positivas e que eles se desloquem em direção ao menor potencial elétrico, de modo a facilitar a compreensão e os cálculos relacionados à corrente elétrica.

Sentido realElétrons com carga negativa se movem em direção do potencial positivo
Sentido convencionalElétrons com carga positiva se movem em direção ao potencial negativo

Corrente elétrica e potência

Quando a corrente elétrica atravessa materiais que apresentam resistência elétrica, um fenômeno chamado efeito Joule transforma parte da energia armazenada nos portadores de carga em calor.

Por meio do módulo da corrente elétrica, é possível calcular qual é a potência dissipada, ou seja, a quantidade de calor que é gerada a cada segundo, em virtude da passagem de uma corrente elétrica.

P = Ri²

P = Ui

P = U²/R

P – Potência (W)

R – Resistência elétrica (Ω)

i – corrente elétrica (A)

U – tensão elétrica ou potencial elétrico (V)

Efeitos da corrente elétrica

As correntes elétricas podem produzir diversos efeitos quando conduzida através dos corpos.

Efeitos térmicos

Quando a corrente elétrica atravessa algum meio que apresente resistência elétrica fazendo com que ocorra um aquecimento.

Efeito químicos

Algumas reações químicas podem ser induzidas ou catalisadas quando ocorrem na presença de correntes elétricas.

Efeitos magnéticos

A passagem de corrente elétrica em condutores gera um campo magnético ao seu redor.

Efeitos fisiológicos

Ao passar através dos seres vivos, a corrente elétrica faz com que os músculos sofram contrações fortes, podendo ou não ser fatal.

Efeitos luminosos: 

Gera luz ao atravessar certos tipos de gases ionizados, como aqueles que são empregados nas lâmpadas fluorescentes, ou ainda nas lâmpadas de mercúrio.

FAQ – Perguntas frequentes correntes e potência eletrica

O que é potência elétrica?

Potência elétrica é a medida usada para se referir a quantidade de energia elétrica fornecida ou consumida por um circuito elétrico. Ela pode ser calculada por meio de grandezas como tensão, corrente resistência elétrica, sua unidade de medida é o watt. Por meio do cálculo de energia elétrica é possível determinar qual será a quantidade de energia elétrica consumida por um dispositivo elétrico durante um determinado intervalo de tempo.

Como calcular potência elétrica?

Como qualquer outro tipo de potência, a potência elétrica pode ser calculada ao dividir a energia consumida, ou transformada, pelo intervalo de tempo. No entanto, existem também fórmulas de potência específicas que relacionam grandezas como tensão elétrica (U), corrente elétrica (i) e resistência elétrica.

Qual a fórmula potência elétrica?

As principais fórmulas utilizadas para o cálculo da potência elétrica são:
P = Ri²
P = U²/R
P = U . i
P – potência elétrica – W
U – tensão elétrica (V)
– resistência elétrica (Ω)
– corrente elétrica (A)
Com essas fórmulas, é possível resolver a maior parte dos exercícios de eletrodinâmica que envolvem o cálculo da potência. Existe também uma fórmula mais geral que pode ser utilizada para determinar o consumo de energia elétrica:
P = E/ Δt 
E – energia (J)
Δt – intervalo de tempo (s)

O que são correntes elétricas?

Corrente elétrica é o movimento de cargas elétricas. A corrente elétrica é a grandeza física que nos permite conhecer qual é a quantidade de carga que atravessa a secção transversal de um condutor a cada segundo. A carga elétrica é medida em A.s (amperes vezes segundos), que por sua vez, é chamada de coulomb (C).

O que é corrente elétrica contínua?

corrente elétrica contínua é aquela na qual os elétrons são forçados a deslocar-se em sentido único. Isso é resultado de diversas colisões sofridas dos elétrons com a rede cristalina dos condutores enquanto arrastados pela ação de um campo elétrico externo.

O que é corrente elétrica alternada?

Na corrente elétrica alternada, o sentido do movimento dos elétrons é periodicamente invertido devido à uma inversão na polaridade do potencial que é aplicado ao condutor. Nesse tipo de corrente elétrica, os elétrons permanecem oscilando em torno da mesma posição, isso faz com que haja menos perdas de energia em razão do efeito Joule, transformação de energia elétrica em energia térmica. No Brasil, a frequência de oscilação da corrente elétrica alternada é de 60 Hz, isto é, os elétrons no interior dos fios movem-se em vai e vem cerca de 60 vezes por segundo.

Qual a fórmula de corrente elétrica?

A corrente elétrica pode ser calculada pela razão entre o módulo da carga elétrica que atravessa um condutor pelo intervalo de tempo.
i = Δ Q/ Δ t
i – corrente elétrica (A)
ΔQ – carga elétrica (C)
Δt – intervalo de tempo (s)
No caso dos metais condutores, nos quais a condução é realizada pela movimentação de elétrons, podemos calcular a corrente elétrica em função do número de elétrons que atravessam a cada segundo. Para isso, é necessário lembrar da quantização da carga elétrica, essa propriedade da matéria informa que a quantidade de carga total armazenada em um corpo é dada por um múltiplo inteiro da carga fundamental (e = 1,6.10-19 C) presente nos prótons e nos elétrons.
Q = ne
n – número de elétrons
– carga elétrica fundamental
Se combinarmos as duas equações mostradas, podemos escrever a seguinte fórmula para a corrente elétrica:
i = n . e/ Δ t

Gostou do conteúdo? Que tal dar uma olhadinha em outros assuntos?

Não se esqueça de nos seguir nas redes sociais para ficar por dentro de tudo!

Share

Deixe um comentário