Energia Elétrica. P = E t (1) Para determinarmos a energia, realizamos uma simples transposição de termos na expressão acima, onde obtemos :

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1 Energia Elétrica Objetivo - Estudar a energia e suas transformações, particularizar para o caso da energia elétrica; aprender a medir a energia consumida e calcular o seu custo. Informação Técnica - Energia é a capacidade de um corpo ou sistemas de corpos de realizar trabalho. A energia apresenta-se sob as mais variadas formas. Assim, podemos ter a energia elétrica, a energia mecânica, a energia térmica, energia luminosa, etc. Estas formas de energia podem ser transformadas entre si, em aparelhos especiais. Por exemplo, no motor elétrico ocorre a transformação de energia elétrica em energia mecânica; na estufa, de energia elétrica em térmica; a lâmpada transforma energia elétrica em luminosa, etc. Dois aparelhos semelhantes, mas de potências diferentes, podem consumir a mesma energia, isto é, realizar o mesmo trabalho, porém o mais potente o faz em menos tempo. Portanto, a potência de um aparelho é a energia por ele consumida na unidade de tempo, ou seja : P = E t (1) onde : P - potência do aparelho; E - energia; t - tempo. Para determinarmos a energia, realizamos uma simples transposição de termos na expressão acima, onde obtemos : E = P * t (2) Como vemos, a energia pode ser medida, isto é, é uma grandeza. A potência elétrica é medida em watts e o tempo em segundos, portanto a unidade de medida de energia elétrica é o watt-segundos (Ws). Esta unidade não é usada na prática, por ser muito grande, preferindo-se por isso usar o watt-hora (Wh), onde a unidade de tempo é a hora. Normalmente a energia elétrica é medida em quilowatt-hora (KWh) que vale Wh. O consumo de energia elétrica é medido em instrumentos denominados medidores de energia elétrica, que são inseridos no circuito de entrada da instalação. Possuem, como o wattímetro, um elemento de medir tensão, outro de medir corrente, os quais fazem girar o disco, usualmente feito de alumínio, o qual, por sua vez, movimenta um mecanismo de relojoaria, que acionará os ponteiros que marcarão a energia consumida. Ao contrário do que acontece nos instrumentos até agora estudados, no medidor os ponteiros não voltam a zero quando não há consumo de energia. Os medidores possuem, em geral, quatro mostradores circulares numerados de 0 a 9, correspondendo respectivamente aos milhares, às centenas, às dezenas e às unidades. As 121

2 leituras são feitas em KWh. Exemplo: (3) A leitura na figura 3 é : KWh. Outros medidores, em vez de mostradores de ponteiros, possuem um indicador digital, tal como se vê na figura 4, dando a leitura direta : (4) O consumo de energia durante um determinado tempo, geralmente um mês, é determinado pela diferença entre duas leituras consecutivas. Assim, se a leitura anterior, no caso do nosso exemplo, fosse 1.494KWh, então teríamos o consumo de energia : = 92KWh. Conhecendo o preço do KWh, podemos determinar o custo da energia elétrica durante o período considerado. Sendo o preço do KWh R$ 1,25, por exemplo, teríamos : C = 92 x R$ 1,25 = R$ 115,00. Algumas empresas possuem preços diferentes para o KWh, conforme o consumo. Por exemplo, se tivermos a seguinte tabela : R$ 1,25 / KWh para os primeiros 40KWh; R$ 1,05 / KWh para 41KWh até 80KWh; R$ 0,90 / KWh para o restante. Obteríamos, no nosso caso : 40KWh à R$ 1,25 = 40 x R$ 1,25 = R$ 50,00 40KWh à R$ 1,05 = 40 x R$ 1,05 = R$ 42,00 12KWh à R$ 0,90 = 12 x R$ 0,90 = R$ 10,80 Total: R$ 102,80 122

3 Para a instalação do quadro do medidor, devemos fazer à companhia fornecedora de energia elétrica, uma prévia consulta (P.C.), indicando a natureza e a destinação do prédio e a carga a ser instalada, especificando o número e a potência de cada aparelho. A companhia indicará então o local onde deve ser colocado o medidor. As normas para instalação dos medidores indicam que os mesmos sejam colocados dentro de um invólucro metálico selado pelo fornecedor de energia. O invólucro ficará dentro de uma caixa metálica com porta, colocada sobre a parede ou embutida, de modo que o mostrador fique a uma altura de 1,60 a 1,70 metros do solo, em local de fácil acesso e de serventia comum e a uma distância menor que 30 metros da via pública, salvo em casos especiais. Questionário 1. é a capacidade de um corpo realizar trabalho. 2. Citar 4 formas sob as quais a energia pode se apresentar : a) b) c) d) 3. Indicar as transformações de energia que se verificam nos aparelhos abaixo : a) Motor elétrico: em b) Lâmpada : em c) Ferro soldar : em 4. Calcular a energia consumida por uma lâmpada de 150 W, acesa durante 4 horas. Dar a resposta em KWh. 123

4 5. Fazer as leituras e escrever abaixo a energia consumida nos seguintes casos : 6. Supondo que as leituras do exercício anterior tenha sido feitas com 1 mês de intervalo, calcular o custo da energia elétrica consumida durante este período, sendo a seguinte tabela de preço : R$ 1,20 / KWh Para os primeiros 50 KWh R$ 1,10 / KWh De 51 até 100 KWh R$ 0,85 / KWh De 101 até 200 KWh R$ 0,60 / KWh Pelo que exceder a 200 KWh 124

5 7. Calcular o gasto mensal com energia elétrica da residência a seguir: Consumidor Potência Tempo ligado Dias ligado por por dia mês Chuveiro 5400W 45min 30 Ferro de passar roupa 1200W 2 h 5 Máquina de lavar 1000W 4h 4 Televisão 100W 5h 30 Computador 150W 5h 25 Iluminação 200W 3h 30 Total KW/h = 30 centavos 125

6 Gabarito 1. Energia é a capacidade de um corpo realizar trabalho. 2. Citar 4 formas sob as quais a energia pode se apresentar : a) Energia elétrica ; b) Energia mecânica; c) Energia térmica ; d) Energia luminosa. 3. Indicar as transformações de energia que se verificam nos aparelhos abaixo : a) Motor elétrico : Energia elétrica em energia mecânica; b) Lâmpada : Energia elétrica em energia luminosa; c) Ferro de soldar : Energia elétrica em energia térmica. 4. Calcular a energia consumida por uma lâmpada de 150 W, acesa durante 4 horas. Dar a resposta em KWh. Resp.: E = P * t E = 150W * 4h E = 600Wh E = 600Wh / 1000 E = 0,6KWh. 5. Fazer as leituras e escrever abaixo a energia consumida nos seguintes casos : 1) E1 = 2689KWh ; 2) E2 = 2724KWh. 6. Supondo que as leituras do exercício anterior tenha sido feitas com 1 mês de intervalo, calcular o custo da energia elétrica consumida durante este período, sendo a seguinte tabela de preço : R$ 1,20 / KWh Para os primeiros 50 KWh R$ 1,10 / KWh De 51 até 100 KWh R$ 0,85 / KWh De 101 até 200 KWh R$ 0,60 / KWh Pelo que exceder a 200 KWh Resp.: Et = E2 - E1 Et = Et = 35KWh C = 1,20 * 35 C = R$ 42,

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