Fórmulas elétricas

Visão Geral

Fórmulas fundamentais para circuitos elétricos de CC e CA monofásicos e trifásicos, cobrindo a Lei de Ohm, potência, impedância e cálculos de motores.

Fórmulas Principais

Lei de Ohm

A relação entre tensão, corrente e resistência em qualquer circuito elétrico.

$V = I \cdot R \qquad I = \frac{V}{R} \qquad R = \frac{V}{I}$

Potência em CC

$P = V \cdot I = I^{2} R = \frac{V^{2}}{R}$

Energy

$W = P \cdot t$

onde t é o tempo em segundos (J) ou horas (Wh).

Potência em CA Monofásica

$P = V \cdot I \cdot \cos\phi$

Potência em CA Trifásica

$P = \sqrt{3}\; V_{L} \; I_{L} \; \cos\phi$

Impedância (Série RLC)

$Z = \sqrt{R^{2} + (X_{L} - X_{C})^{2}}$

Reatância Indutiva

$X_{L} = 2\pi f L$

Reatância Capacitiva

$X_{C} = \frac{1}{2\pi f C}$

Variáveis

Unidades Elétricas

Calculadoras

Lei de Ohm

Potência e Energia CC

Conversor de Unidades

A página fonte incluía uma seção de Conversor de Unidades. Esta calculadora preserva conversões comuns de unidades elétricas usadas nas fórmulas acima.

Fórmulas de Motor

Para motores CA trifásicos, as seguintes relações se aplicam.

Eficiência do Motor

$\eta = \frac{746 \cdot P_{hp}}{P_{in}}$

onde P_hp é a potência no eixo em horsepower e P_in é a entrada elétrica em watts.

Para um suprimento trifásico:

$\eta = \frac{746 \cdot P_{hp}}{\sqrt{3}\; V_{L}\; I_{L}\; \cos\phi}$

Corrente do Motor (3-Fases)

$I = \frac{746 \cdot P_{hp}}{\sqrt{3}\; V_{L}\; \eta\; \cos\phi}$

Potência de Entrada do Motor (3-Fases)

$P_{in} = \frac{\sqrt{3}\; V_{L}\; I_{L}\; \cos\phi}{1000} \quad \text{(kW)}$

Exemplos Práticos

Bateria e resistor — Uma bateria de 12 V aciona uma carga de 18 Ω:

$I = \frac{12}{18} = 0.67 \; \text{A}$

Dissipação do resistor — 12 V através de 50 Ω por 60 s:

$P = \frac{12^{2}}{50} = 2.88 \; \text{W} \qquad W = 2.88 \times 60 = 173 \; \text{J}$

Fogão — 5 MJ consumidos de 230 V em 60 min:

$P = \frac{5 \times 10^{6}}{3600} = 1389 \; \text{W} \qquad I = \frac{1389}{230} = 6.0 \; \text{A}$

Gráficos Interativos da Lei de Ohm

A página fonte inclui imagens de nomogramas da Lei de Ohm e potência. Os gráficos abaixo convertem suas relações em conjuntos de dados interativos.

Tabelas de Fonte Original Restauradas

As seguintes tabelas são restauradas da página de fonte original para preservar os dados de referência completos.

Imagens de Fonte Original

As seguintes imagens de fonte original são preservadas para evitar a perda de material de referência visual. Quando uma imagem contém dados de gráfico ou tabulares, seus valores extraídos são representados nas tabelas da página, calculadores ou gráficos interativos; as imagens restantes são retidas como referências de fonte visuais.

lei de ohm

Notas de Engenharia

• Potência DC vs. AC: Em circuitos DC, volt-amperes são iguais a watts. Em circuitos AC, o fator de potência causa que a potência aparente (VA) exceda a potência real (W). Sempre especifique se uma classificação está em W ou VA.
• Correção do fator de potência: Instalações industriais frequentemente instalam bancos de capacitores para aproximar o fator de potência da unidade, reduzindo cobranças por demanda e perdas nas linhas.
• Convenção trifásica: O fator √3 assume um sistema trifásico equilibrado. Cargas desequilibradas requerem análise por fase.
• Eficiência do motor (η): A constante 746 converte cavalos-vapor para watts (1 hp = 746 W). Eficiências típicas dos motores variam de 80 % a 96 % dependendo do tamanho e classe.
• Limites térmicos: As fórmulas assumem condições de regime permanente. As classificações reais de condutores e componentes devem considerar a temperatura ambiente, classe de isolamento e ciclo de serviço de acordo com as normas NEC / IEC.
• Potência reativa: A reatância indutiva e capacitiva causa o desfasamento entre corrente e tensão. A fórmula de impedância combina componentes resistivos e reativos em série.

Referências

• Fonte Original — Engineering ToolBox: Formulas Elétricas