Calculadora de eletricidade

V = I · R e P = V · I

V

Tensão sobre o componente, medida em volts (V)

I

Corrente que o atravessa, medida em amperes (A)

R

Resistência, em ohms (Ω)

P

Potência que ele dissipa, em watts (W)

A primeira identidade é a Lei de Ohm e amarra tensão, corrente e resistência; a segunda traz a potência para dentro. Substituindo uma na outra e rearranjando saem as seis combinações da tabela desta página, cada uma para o par que você não informou. O que ela não diz é se um valor é razoável: isso depende da bitola do fio e do calibre do fusível, não da identidade. Use quando você tiver dois dos quatro valores e precisar dos outros dois, que é a situação normal ao montar um circuito.

1. Um circuito de 230 V puxando 10 A

   1. Anote o que você sabe: V = 230 V, I = 10 A.
   2. Resistência pela Lei de Ohm: R = V / I = 230 / 10 = 23 Ω.
   3. Potência pela identidade da potência: P = V · I = 230 × 10 = 2.300 W.
   4. Confira com a outra forma da mesma identidade: P = I² · R = 100 × 23 = 2.300 W.

   2.300 W é um eletrodoméstico de carga alta — um forno ou uma chaleira — e é por isso que ele puxa 10 A em vez dos 0,5 A de um carregador de notebook. Com esses dois valores os quatro já estão determinados: as caixas de resistência e de potência se preenchem sozinhas.

2. 12 V sobre um resistor de 100 Ω

   1. Conhecidos: V = 12 V, R = 100 Ω.
   2. Corrente pela Lei de Ohm: I = V / R = 12 / 100 = 0,12 A, que são 120 mA.
   3. Potência: P = V · I = 12 × 0,12 = 1,44 W.
   4. Confira com a forma da resistência: P = V² / R = 144 / 100 = 1,44 W.

   Um resistor de um quarto de watt aguenta 1,44 W só por um instante; é este cálculo que decide se você precisa de uma peça de 2 W. O par informado não inclui a potência e ela sai assim mesmo: a página a obtém das outras duas em vez de pedir a você.

3. 100 W em uma carga de 4 Ω

   1. Conhecidos: P = 100 W, R = 4 Ω.
   2. Este par não entra direto por V = I · R, então use os rearranjos: V = √(P · R) = √(100 × 4) = √400 = 20 V.
   3. Depois I = √(P / R) = √(100 / 4) = √25 = 5 A.
   4. Confira: P = V · I = 20 × 5 = 100 W.

   É assim que alto-falantes e amplificadores são anunciados. Repare que os dois valores saem de uma raiz quadrada, então dobrar a potência não dobra a tensão: para ir de 20 V a 40 V seria preciso multiplicar a potência por quatro.

4. 5 V a 20 mA

   1. Conhecidos: V = 5 V, I = 0,02 A.
   2. Você pode digitar 0,02 com a unidade em A, ou trocar o seletor para mA e digitar 20: é a mesma corrente.
   3. R = V / I = 5 / 0,02 = 250 Ω.
   4. P = V · I = 5 × 0,02 = 0,1 W.

   Trabalho de pequeno sinal: os números ficam longe da faixa dos amperes, e é para isso que existe a opção de miliamperes na caixa da corrente.

Esta calculadora pressupõe corrente contínua estável e uma carga que obedece de fato à Lei de Ohm: um resistor, um elemento de aquecimento, um filamento na temperatura de trabalho. Ela não cobre corrente alternada, em que tensão e corrente podem ficar fora de fase, nem cargas reativas como motores, transformadores e praticamente qualquer fonte de alimentação de rede, cujo fator de potência faz P = V · I superestimar a potência real: nesses casos o produto dá potência aparente em volt-amperes (VA), não a potência ativa em watts que você paga. Os quatro valores devolvidos são módulos: a página não acompanha o sinal, então leia a polaridade no esquema do circuito e não aqui. E a resistência é tratada como constante, o que deixa de valer em filamentos e semicondutores assim que eles esquentam.

Como eu uso a calculadora de eletricidade?

Preencha exatamente duas das quatro caixas — tensão, corrente, resistência e potência — e deixe as outras vazias; o cálculo sai das duas que ficaram em branco, usando o par que tem um rearranjo direto. A primeira tela já vem preenchida com 230 V e 10 A, então apague um desses dois antes de digitar outro par.

Quantos amperes um aparelho de 2.300 W puxa em 230 V?

10 amperes. A corrente é a potência dividida pela tensão: 2.300 / 230 = 10 A. É uma carga de 2,3 kW em uma rede de 230 V, e a relação funciona igual ao contrário: 10 A em 230 V dissipam 2.300 W.

Por que a calculadora reclama quando eu preencho três caixas?

Porque três valores são informação demais: quaisquer dois já determinam os outros dois, então o terceiro tem de concordar com eles. Quando não concorda, a página avisa em vez de sobrescrever o que você digitou. Se esse aviso apareceu, o valor que sobra é o que não encaixa: procure um deslize de unidade, como ter digitado miliamperes na caixa dos amperes.

Quais unidades ela aceita?

Volts (V, mV, kV) para a tensão, amperes (A, mA) para a corrente, ohms (Ω, kΩ, MΩ) para a resistência e watts (W, kW) para a potência. Cada caixa tem seu próprio seletor de unidade, e os resultados voltam sempre em V, A, Ω e W. Trocar de unidade é também o jeito mais rápido de ganhar precisão: 0,02 A e 20 mA são a mesma corrente, mas só uma das duas se lê limpa com duas casas decimais.

A Lei de Ohm vale para corrente alternada e para motores?

Só em parte. A forma V = I · R vale para cargas resistivas e, em corrente alternada, vale instante a instante, com a impedância no lugar da resistência pura. Motores, transformadores e fontes chaveadas pedem uma corrente fora de fase em relação à tensão, então V · I dá potência aparente em volt-amperes (VA), e não a potência ativa em watts que você paga. Para essas cargas é preciso também o fator de potência.

Qual é a diferença entre potência e energia?

A potência em watts é a taxa com que a energia é consumida agora mesmo; a energia em quilowatts-hora é essa taxa multiplicada pelo tempo que ela dura. Uma chaleira de 2.300 W que ferve por três minutos gasta cerca de 0,1 kWh, enquanto um roteador de 10 W ligado o mês inteiro leva uns 7,2 kWh. Para converter watts em dinheiro, use a calculadora de custo de energia.

• Leis de Ohm: enunciados e fórmulas — Toda Matéria
• Sistema Internacional de Unidades (SI) — INMETRO