Coé rapaziada! Neste artigo, mostrarei para vocês algumas dicas e truques sobre esses dois assuntos muito importantes para a prova do ENEM (e no colégio também).
- Potência elétrica
A potência elétrica (P) é uma grandeza que mede a velocidade que a energia (E) é consumida pelo aparelho elétrico.
A unidade de medida é o W (Watt – J/s).
Dica do BF: fique atento para os múltiplos. O kW é muito usado. 1 kW = 1.000 W.
Existem três fórmulas para o cálculo da potência elétrica:
Onde:
U – ddp; diferença de potencial; tensão – é a energia que os elétrons possuem. Sem essa energia, os elétrons não sem movem pelo fio. Unidade: volts (V).
i – corrente elétrica – é o número de elétrons que passeiam pelo fio. Unidade: ampere (A)
R – resistência do resistor – é o elemento do circuito que rouba energia dos elétrons. Unidade: ohms (Ω).
Dica do BF: as definições acima não são precisas. Porém, você consegue entender e resolver qualquer exercício se pensar dessa forma! Acredite em mim!
Vamos fazer uma analogia: na corrida de 110 metros com barreira, os atletas (corrente elétrica) correm uma certa velocidade e, portanto, possuem energia cinética (ddp). Eles perdem parte dessa energia se esbarrarem na barreira (resistência).
Mas, BFinho, qual a fórmula que eu vou usar?
Basta observar quais as grandezas foram dadas na questão.
Repare que para cada fórmula da potência, duas grandezas da Eletrodinâmica aparecem e uma fica de fora. Exemplo: na primeira (P = U.i), U e i aparecem e R fica de fora.
A fórmula mais usada é a segunda.
Assista esse exercício eu fiz para você!
PEGADINHA DO MALANDRO:
A segunda fórmula (a mais usada) é um prato cheio para pegadinhas. Repare que a potência (P) está de um lado da equação em cima e a resistência (R) está do outro lado da equação embaixo. Portanto, para a mesma ddp (U), P e R são inversamente proporcionais. Assista essa aula minha sobre grandezas diretamente e inversamente proporcionais.
Nas residências, os aparelhos elétricos e eletrônicos são ligados sempre na mesma ddp (110 V ou 220 V, dependendo da região do país). Portanto, responda:
Estou tomando um banho morno e agora quero tomar um banho mais quente. A resistência do chuveiro deve aumentar ou diminuir?
A maioria dos estudantes responde que a resistência deve aumentar! Ora, para liberar mais energia e aquecer mais a água, a resistência do resistor do chuveiro deve ser maior. Parece óbvio, não! Pois é, apesar de óbvio, não é a resposta certa!
Como o chuveiro permanece ligado na mesma ddp (U = 110 V, por exemplo), a potência é maior quando DIMINUÍMOS a resistência do resistor do chuveiro!
Existem questões de vestibulares que adoram usar a segunda fórmula da potência duas vezes! Assista essa questão que resolvi do ENEM.
Assista essa outra questão do ENEM que eu fiz e um SUPER TRUQUE para matar a questão sem contas complicadas!
- Energia elétrica
O cálculo da energia elétrica é realizado através da fórmula genérica da potência.
Atenção para os detalhes: trabalhamos fora do SI na maioria das questões. A potência é dada em kW e o tempo em horas (h). A unidade de energia (neste caso) é kWh. Assista essa questão que ilustra o que acabei de falar.
No entanto, em alguns exercícios, trabalhamos com as unidades de potência e tempo no SI: W e s, respectivamente. A unidade de energia é Joule (J). Assista esse exercício que ilustra isso.
Espero que você tenha gostado desse artigo e que lhe seja útil para acertar as questões de potência e energia elétrica nos vestibulares e no colégio. Compartilhe o artigo com os amigos nas suas redes sociais!
É tudo feito com muito amor e carinho para vocês! Um grande abraço do BF!