Calculadora da lei de Ohm e potência

Como calcular com a lei de Ohm

A lei de Ohm diz que a tensão é a resistência vezes a corrente: V = R × I. Junte a ela a fórmula da potência, P = V × I, e com duas grandezas quaisquer você acha as outras duas. Um chuveiro de 5.500 W em 220 V puxa 25 A, e a resistência dele tem 8,8 Ω.

Instalação elétrica tem risco de choque e incêndio. Os números servem para conferir e planejar; a instalação deve ser feita por profissional habilitado, seguindo a NBR 5410.

As unidades são as do Sistema Internacional: volt (V) para tensão, ampère (A) para corrente, ohm (Ω) para resistência e watt (W) para potência. Os prefixos mudam a escala: mili (m) divide por mil, quilo (k) multiplica por mil e mega (M) por um milhão. Assim, 2,2 kΩ são 2.200 Ω e 20 mA são 0,02 A. A calculadora aceita cada campo com a unidade que for mais cômoda.

A roda da lei de Ohm

A roda junta as 12 combinações num desenho só. No miolo ficam as quatro grandezas; em volta de cada uma, as três fórmulas que a calculam. Para achar a corrente com potência e tensão, você olha o quarto do I e usa P/V. Para a resistência com tensão e corrente, o quarto do R dá V/I. Todas saem de duas contas, V = R × I e P = V × I, trocando uma letra pela outra.

As fórmulas com raiz aparecem quando você sabe resistência e potência. Um resistor de 100 Ω que dissipa 1 W está com √(1 × 100) = 10 V nos terminais e √(1 ÷ 100) = 0,1 A passando por ele.

Exemplo com resistor

Um resistor de 1 kΩ ligado em 12 V deixa passar I = 12 ÷ 1.000 = 0,012 A, ou 12 mA. A potência é V² ÷ R = 144 ÷ 1.000 = 0,144 W, ou 144 mW. Um resistor de 1/4 W (250 mW) aguenta com folga; um de 1/8 W (125 mW) esquentaria além da conta. Para ler o valor pelas cores e combinar resistores em série ou em paralelo, use a calculadora de resistores.

Corrente alternada e fator de potência

A conta direta vale para cargas que só têm resistência, as que o manual da Prysmian lista com fator de potência 1: chuveiro, torneira elétrica, lâmpada incandescente e fogão elétrico. Em motores, compressores, reatores e fontes, parte da corrente vai e volta sem virar trabalho. Aí a potência ativa é P = V × I × FP, e V ÷ I dá a impedância, não a resistência. O mesmo manual usa FP 0,8 para tomadas de uso geral em projeto de casa.

Na prática, o fator de potência aumenta a corrente. Um aparelho de 1.000 W com FP 0,8 em 127 V puxa 1.000 ÷ (127 × 0,8) = 9,84 A, e não os 7,87 A da conta sem FP. É essa corrente maior que conta na hora de escolher o fio e o disjuntor.

Por que 220 V pede fio mais fino

Para a mesma potência, quanto maior a tensão, menor a corrente. O chuveiro de 5.500 W puxa 25 A em 220 V e 43,3 A em 127 V. É a corrente que esquenta o fio, e não a tensão, então a versão de 127 V precisa de fio bem mais grosso e de disjuntor maior. Pela mesma razão a perda no fio cai: com a corrente menor, a queda de tensão no caminho também diminui. Antes de comprar um aparelho potente, vale olhar qual tensão chega no quadro da casa.

Erros comuns

• Esquecer o prefixo: 4,7 kΩ são 4.700 Ω, e 20 mA são 0,02 A.
• Somar watts de aparelhos em tensões diferentes e dividir por uma tensão só.
• Usar P = V × I num motor sem o fator de potência e subestimar a corrente.
• Achar que ampère e watt se convertem direto. Sem a tensão, não dá.

Com a corrente em mãos, a calculadora de bitola de fio indica a seção do cabo e o disjuntor, e a de queda de tensão mostra quanto se perde num fio comprido. Para saber quanto o aparelho gasta por mês na conta de luz, a potência em watts vai na calculadora de consumo de energia.