No estudo da electrónica, existem muitas leis e teorias. Estas leis permitem-nos compreender o funcionamento dos circuitos e componentes eléctricos. Uma dessas leis é a lei de Watt. A lei de Watt tem o nome de James Watt, um engenheiro e químico escocês. Ela define a relação entre potência, voltagem e corrente. Esta lei afirma que a potência em um circuito é um produto de voltagem e corrente. Neste artigo, vamos discutir a lei de Watt, sua fórmula, aplicações e outros conceitos relacionados.
Entradas importantes na definição da lei de Watt
Para que possamos entender completamente a lei de Watt, precisamos primeiro discutir os parâmetros usados na definição da mesma, que são:
Tensão
Tensão (V) é a diferença de potencial elétrico entre dois pontos em um circuito elétrico. Qualquer diferença de potencial elétrico faz com que os elétrons passem de um ponto de maior potencial para um ponto de menor potencial. Volt é a unidade de tensão (V).
Corrente
A corrente (I) é a quantidade de carga elétrica que flui através de um ponto de um circuito em um determinado momento. Sua unidade é ampere, ou “amps” (A). A corrente só pode fluir quando há uma diferença no potencial elétrico.
Resistência
Resistência (R) é a oposição ao fluxo de corrente. É uma medida da capacidade de um componente elétrico de resistir ao fluxo de corrente elétrica. A unidade de medida é ohms (Ω).
A lei de Ohm especifica a relação entre corrente, resistência e tensão. Esta lei afirma que a corrente que passa por um condutor é diretamente proporcional à sua tensão, ou seja, I=V/R
Potência
Potência (P) é uma medida da quantidade de trabalho que um circuito pode fazer, ou um componente pode consumir por unidade de tempo. Simplificando, é a quantidade de energia elétrica transferida por unidade de tempo. A unidade de potência é joule por segundo (J/seg) também conhecida como watts (W).
Fórmula da lei de Watt
Fórmula da lei de Watt é: P=IV
Onde:
I = corrente
P = potência
V = voltagem
Pessoas perguntam frequentemente; qual é a diferença entre a lei de Watt e a lei de Ohm? Enquanto a lei de Ohm define a relação entre resistência, voltagem e corrente em um circuito; a lei de Watt define a relação entre potência, voltagem e corrente.
No entanto, você pode combinar essas leis para obter fórmulas úteis. De acordo com a lei de Ohm, I=V/R e V=IR. Substituindo estas na fórmula de Watt, obtemos:
P=IxIR=I2R e P=VxV/R=V2/R
Estas fórmulas também podem ser usadas para derivar várias outras fórmulas.
Você pode realizar a maioria dos cálculos envolvendo a fórmula de Watt manualmente. No entanto, você também pode usar uma calculadora online da lei de Watt.
Aplicações da lei de Watt
As seguintes são algumas das aplicações da fórmula da lei de Watt:
- Se você tiver uma fonte de energia, você pode usar esta fórmula para calcular a energia real que a fonte pode gerar. Você também pode usá-la para calcular a necessidade de energia de um componente. Dada a corrente e a voltagem da fonte, tudo o que você precisa fazer é multiplicar os valores.
- Você pode calcular a necessidade de energia de um edifício usando a fórmula de Watt. Ao projectar a cablagem de um edifício, é necessário estimar a sua necessidade total de energia. Você pode então usar esta informação para determinar os tamanhos de fios adequados para o edifício. Você também pode estimar seus custos de eletricidade. A necessidade de energia de um edifício é alcançada calculando a potência nominal individual de cada aparelho eléctrico ou componente que o edifício irá ter e somando-os.
- Quando se conhece a potência e a tensão de um componente eléctrico, pode-se calcular a sua corrente, utilizando a fórmula de Watt (I=P/V). O mesmo vale para a voltagem quando apenas a corrente e a potência são conhecidas (V=P/I).
- As fórmulas derivadas da combinação da lei de Watt e da lei de Ohm podem ser usadas para calcular a resistência elétrica de um componente. Por exemplo, se tivermos uma lâmpada eléctrica instalada numa sala, a resistência eléctrica da lâmpada pode ser calculada usando P=V2R, ou seja, R=P/V2.
Assumindo que a tensão fornecida a essa sala é x volts, e a lâmpada é classificada em y watts, então a resistência, R=x/y2.