Como é feito o Cálculo da Energia Elétrica? Qual a Fórmula?
Energia é a taxa na qual a energia é transferida de um lugar para outro ou de um estado para outro.
A fórmula que liga a energia e a potência é composta pelos seguintes elementos:
Energia = Potência x Tempo
A unidade de energia é representada por joule, a unidade de potência é o watt e a unidade de tempo é o segundo.
Ao conhecermos a potência em watts de um aparelho elétrico e quantos segundos ele é usado, conseguimos calcular o número de joules de energia elétrica que foram convertidos em uma outra forma (que fez o aparelho elétrico funcionar).
Exemplo de Cálculo de Energia Elétrica
Se uma lâmpada de 40 watts estiver ligada por uma hora, quantos joules de energia elétrica foram convertido pela lâmpada?
Utilizando a fórmula de energia elétrica temos:
Energia (em joules) = Potência (em watts) x Tempo (em segundos)
Neste caso, a potência da lâmpada é de 40 watts e o tempo é de 1 hora, que deve ser convertido para segundos, já que a potência está em watts, que são joules por segundo (J/s).
1 hora = 60 minutos
1 minuto = 60 segundos
Então, 1 hora é igual a 60 x 60 = 3600 segundos.
Agora, você pode calcular a energia:
Energia = 40 watts x 3600 segundos
Energia = 144,000 joules
Portanto, se uma lâmpada de 40 watts estiver ligada por uma hora, ela converte 144,000 joules de energia elétrica.
Obs.: Como o joule é uma unidade tão pequena, geralmente são dadas quantidades de energia em quilojoules. Ou seja, milhares de joules. Desta forma, a resposta do exemplo acima pode ser escrita como 14,4 kJ.
O Kilowatt/hora (kWh)
Como o joule é muito pequeno, a energia elétrica fornecida aos consumidores é comprada pela unidade kilowatt/hora, mais utilizado como kWh.
Um kWh representa a quantidade de energia consumida quando um aparelho com uma potência de 1 kilowatt (ou 1000 watts) é usado continuamente por uma hora. Em outras palavras, um kWh é igual a 1 kW x 1 hora.
Exemplo de consumo kW/h
Um consumidor utiliza um aquecedor de 6kW, um fogão elétrico de 4kW e três lâmpadas de 100W por 10 horas.
Para calcular o consumo de energia elétrica nesse exemplo, vamos considerar o consumo de energia de cada dispositivo separadamente e, em seguida, somar tudo no final. Lembre-se de que um kilowatt (kW) é igual a 1000 watts (W), e 1 hora é igual a 3600 segundos.
Aquecedor de 6 kW por 10 horas:
- Consumo de energia = Potência (em kW) x Tempo (em horas)
- Consumo de energia = 6 kW x 10 horas = 60 kWh
Fogão elétrico de 4 kW por 10 horas:
- Consumo de energia = 4 kW x 10 horas = 40 kWh
Três lâmpadas de 100W cada por 10 horas:
- Consumo de energia de uma lâmpada = Potência (em W) x Tempo (em horas)
- Consumo de energia de uma lâmpada = 100 W x 10 horas = 1000 Wh (ou 1 kWh)
- Agora, para as três lâmpadas = 3 lâmpadas x 1 kWh por lâmpada = 3 kWh
Agora, somamos o consumo de energia de todos os dispositivos:
- Consumo total de energia = Consumo do aquecedor + Consumo do fogão + Consumo das lâmpadas
- Consumo total de energia = 60 kWh + 40 kWh + 3 kWh
- Consumo total de energia = 103 kWh
Portanto, o consumo total de energia elétrica nesse exemplo é de 103 kilowatt-horas (kWh). Isso representa a quantidade de energia consumida por todos esses dispositivos ao longo de 10 horas.
