Resumo da aula
Potência elétrica — velocidade com que a energia elétrica é transformada em outro tipo de energia: luminosa em uma lâmpada, térmica em um aquecedor, mecânica em um carro elétrico. Medida em watt (W); 1 kW = 10³ W.
Efeito Joule — transformação direta de energia elétrica em energia térmica pela resistência: o fluxo de elétrons em um condutor gera calor. É por isso que o carregador do celular esquenta.
Energia elétrica consumida — E = P · Δt. Com a potência em quilowatt e o tempo em hora, o resultado sai em quilowatt-hora (kWh), que é justamente a unidade da conta de luz.
Fórmulas da potência — P = U · i (tensão vezes corrente). Combinando com a 1ª Lei de Ohm (U = R · i), chega-se também a P = R · i² e a P = U²/R. Transitar entre essas três formas resolve quase toda questão do tema.
P = U²/R — com a tensão fixa (220 V na tomada, por exemplo), potência e resistência são inversamente proporcionais: DIMINUIR a resistência AUMENTA a potência dissipada. É o que acontece na chave verão/inverno do chuveiro — para aquecer mais a água mantendo a mesma vazão, é preciso reduzir a resistência.
Corrente total de um circuito — some as potências de todos os aparelhos ligados e divida pela tensão: i = P_total / U. Se o resultado ultrapassar a corrente máxima do disjuntor (ou do fusível da régua), ele desarma. Ex.: geladeira 220 W + micro-ondas 1 100 W + lâmpada 110 W + fritadeira elétrica 1 200 W = 2 630 W; em 110 V, i ≈ 23,9 A — acima de um disjuntor de 20 A, que vai desligar.
Cálculo de economia — descubra a diferença de potência, converta para quilowatt, multiplique pelas horas de uso no mês e depois pelo preço do kWh. Ex.: trocar uma lâmpada incandescente de 100 W por um LED de 10 W economiza 90 W = 0,09 kW; ligada 5 h por dia durante 30 dias são 150 h, logo 0,09 × 150 = 13,5 kWh; a R$ 0,80 o kWh, a economia é de R$ 10,80 por mês.
Como cai no ENEM — sempre contextualizado no cotidiano: leitura de fatura de energia, comparação de aparelhos em standby, selo Procel de eficiência energética e dimensionamento de disjuntores. O caminho é quase sempre o mesmo: identificar tensão e potências, somar, achar a corrente ou a energia e comparar com o limite dado no enunciado.