Potência é sempre o efeito joule?

[c3po2]

Boa tarde, estou estudando eletrônica e veio a seguinte dúvida: a potência calculada pela fórmula p=ui (e suas derivações p=ri² e p=u²/r) sempre será a dissipada ou transformada em calor né?

No caso de um chuveiro elétrico, uma potência de 300w significa que transformou essa quantidade de energia para esquentar a água. Mas num motor por exemplo, no qual rotula uma potência de 300w, não significa que transformou toda em calor 300w né? No caso seria energia mecanica neste caso né? Devo então usar outra fórmula de potência para achar os 300w. Neste caso  não seria p=ui, esta seria a energia dissipada no motor né, não a que de fato teve utilidade.

[FelipeZ.]

Potencia não é energia, é a capacidade de realizar trabalho (energia num determinado tempo), que é medido em joule (medida de energia), nesse ponto a eletrônica segue a mesma linha da física, transformações não tem rendimento de 1 etc....  

No caso de um motor a energia é convertida em campo magnético que se converte em energia mecânica através da rotação do motor... Sim parte da energia vira calor, mas é por causa de atrito e resistência das bobinas internas, afinal a intenção é chegar o mais perto do rendimento 1 para a transformação (energia elétrica em mecânica) em questão. E não desperdiçar energia em calor...

[c3po2]

Potencia não é energia, é a capacidade de realizar trabalho (energia num determinado tempo), que é medido em joule (medida de energia), nesse ponto a eletrônica segue a mesma linha da física, transformações não tem rendimento de 1 etc....  

No caso de um motor a energia é convertida em campo magnético que se converte em energia mecânica através da rotação do motor... Sim parte da energia vira calor, mas é por causa de atrito e resistência das bobinas internas, afinal a intenção é chegar o mais perto do rendimento 1 para a transformação (energia elétrica em mecânica) em questão. E não desperdiçar energia em calor...

 

Então as tres fórmulas de potência acima só serve para calcular baseado no efeito joule (calor)?

[FelipeZ.]

A primeira é num geral para eletrônica (p=ui) para basicamente tudo que se caracteriza como receptor. As que envolvem a resistência ® são especificas para resistores... Ou para calculo de perdas em calor etc...

[c3po2]

A primeira é num geral para eletrônica (p=ui) para basicamente tudo que se caracteriza como receptor. As que envolvem a resistência ® são especificas para resistores... Ou para calculo de perdas em calor etc...

Tá, mas vamos supor: um chuveiro elétrico possui potência de 300w. Posso calcular pela fórmula p=ri² ou p=vi. Logo vi=ri². Significa que esse é o valor transformado em calor, já que basicamente o princípio de funcionamento do chuveiro é o resistor. Agora num motor: se eu achar 300w através da fórmula p=vi, é o mesmo que achar pela fórmula ri², e esses 300w significaria em calor, já que indiretamente veio da resistência! Então todas as 3 fórmulas que falei só serve para acha potências, mas térmica. né?

[FelipeZ.]

Não p=vi é a potencia total consumida pelo motor, que é a potencia efetiva mais as perdas em calor, atrito... com o ri² você vai achar a potencia dissipada em calor, a que é contabilizada como perda.. a potencia total achada com p=vi é muito maior. 

Esse negocio de que as formulas dão resultados iguais só serve para equipamentos que funcionem em cima do principio do resistor. Até para calculo num chuveiro não serve, por que tem que se levar em conta que existe um dimmer dentro do chuveiro, que tem um triac e esse triac dissipa energia, ou seja, se você pegar e medir a resistência do chuveiro (a de dentro, que esquenta a água) e fizer o calculo de quanta corrente ele puxa para certa potencia vai dar um numero, e se for medir o que ele realmente puxa da rede em funcionamento não vai ser o mesmo número...

[c3po2]

Não p=vi é a potencia total consumida pelo motor, que é a potencia efetiva mais as perdas em calor, atrito... com o ri² você vai achar a potencia dissipada em calor, a que é contabilizada como perda.. a potencia total achada com p=vi é muito maior. 

Esse negocio de que as formulas dão resultados iguais só serve para equipamentos que funcionem em cima do principio do resistor. Até para calculo num chuveiro não serve, por que tem que se levar em conta que existe um dimmer dentro do chuveiro, que tem um triac e esse triac dissipa energia, ou seja, se você pegar e medir a resistência do chuveiro (a de dentro, que esquenta a água) e fizer o calculo de quanta corrente ele puxa para certa potencia vai dar um numero, e se for medir o que ele realmente puxa da rede em funcionamento não vai ser o mesmo número...

Pois é, mas vamos desconsiderar os pormenores, vamos ver no geral, depois que entendermos o geral, é que analisamos as minúcias. Tá, mas se p=vi é a potência total consumida pelo motor, então ri² também seria, pois v=ri. 

[FelipeZ.]

Não, o motor não tem a finalidade de transformar energia em calor, ele transforma energia elétrica em mecânica, é um tipo diferente de transformação. A ideia é que se pegue a energia elétrica, transforme-se ela em campo magnético, e que esse campo gere uma rotação do rotor, nesse processo de transformar energia em campo magnético e em rotação consome-se energia, por que o rotor oferece resistência (mecânica nada a ver com ohms aqui) então se consome energia... A energia que vira calor é uma outra parcela, essa energia de calor não vira rotação, ela é dissipada!  sendo considerada uma perda 

[c3po2]

Não, o motor não tem a finalidade de transformar energia em calor, ele transforma energia elétrica em mecânica, é um tipo diferente de transformação. A ideia é que se pegue a energia elétrica, transforme-se ela em campo magnético, e que esse campo gere uma rotação do rotor, nesse processo de transformar energia em campo magnético e em rotação consome-se energia, por que o rotor oferece resistência (mecânica nada a ver com ohms aqui) então se consome energia... A energia que vira calor é uma outra parcela, essa energia de calor não vira rotação, ela é dissipada!  sendo considerada uma perda 

 

Claro, eu sei disso. Mas você sabe que pela lei de joule (ou efeito joule ou efeito térmico), p=vi né? Então você não pode usá-la para calcular potências no geral como no motor, já que este não envolve somente calor, e a lei de joule trata-se somente de calor gerado!

[FelipeZ.]

Sim, você pode usar p=vi para calcular a potencia CONSUMIDA pelo motor, a potencia do motor (usando um trifásico industrial como exemplo) é medido em cv (que equivalem a 743W) esse valor que é dado não é a potencia elétrica que ele consome, é a potencia mecânica que ele desenvolve no rotor...por isso essa formula não serve, por que potencia do motor é a medida depois de todas as transformações e tirando todas as perdas entendeu? não teria como medir do mesmo jeito que uma resistência, por que energia de entrada é bem longe da energia que sai pelo rotor... 

Para ter uma ideia esses motores tem uma eficiência de perto de 90% os melhores, se medir na entrada ele consome 1000W e se eu botar num dinamômetro o rotor me da 900W, e ai? não tem como indicar potencia de motor por p=vi, 10% de erro não da né... Se você der uma pesquisada vai ver que nos motores maiores vem indicada a potencia, a tensão e a corrente que ele tem, agora experimente multiplicar a tensão pela corrente que vem nele e ver se da a potencia indicada. Não dá, por que teve perdas 

[c3po2]

Sim, você pode usar p=vi para calcular a potencia CONSUMIDA pelo motor, a potencia do motor (usando um trifásico industrial como exemplo) é medido em cv (que equivalem a 743W) esse valor que é dado não é a potencia elétrica que ele consome, é a potencia mecânica que ele desenvolve no rotor...por isso essa formula não serve, por que potencia do motor é a medida depois de todas as transformações e tirando todas as perdas entendeu? não teria como medir do mesmo jeito que uma resistência, por que energia de entrada é bem longe da energia que sai pelo rotor... 

Para ter uma ideia esses motores tem uma eficiência de perto de 90% os melhores, se medir na entrada ele consome 1000W e se eu botar num dinamômetro o rotor me da 900W, e ai? não tem como indicar potencia de motor por p=vi, 10% de erro não da né... Se você der uma pesquisada vai ver que nos motores maiores vem indicada a potencia, a tensão e a corrente que ele tem, agora experimente multiplicar a tensão pela corrente que vem nele e ver se da a potencia indicada. Não dá, por que teve perdas 

 

Tá, mas a lei de joule tem fórmula? num é p=vi? o que diz a lei de joule? não entendo!

[FelipeZ.]

Lei de Joule é para transformações de calor nada mais que isso, não serve para motores porque motores convertem energia elétrica em rotação e não em calor, a unica aplicação neles seria para saber quanta energia ele vai perder durante essa transformação (eletricidade em rotação) na forma de calor. Por causa da resistência dos fios da bobina.

[c3po2]

Lei de Joule é para transformações de calor nada mais que isso, não serve para motores porque motores convertem energia elétrica em rotação e não em calor, a unica aplicação neles seria para saber quanta energia ele vai perder durante essa transformação (eletricidade em rotação) na forma de calor. Por causa da resistência dos fios da bobina.

 

Isso, exatamente como estava pensando. Mas de onde veio p=vi? não é a lei de joule que propôs isso?

[FelipeZ.]

De onde veio não sei, mas é uma das fórmulas básicas para medição de potencia consumida por equipamentos eletrônicos. 

[.if]

chovendo no molhado (de novo) no caso de motores (principalmente os trifásicos), a grosso modo, o dado mais importante é sua capacidade em hp (ou cv) que é efetivamente seu "poder". A potência mencionada é pra se ter uma ideia do consumo que ele vai provocar no relógio de luz

[off-on-topic] há uns 10 anos me lembro de ter visto um artigo que mencionava um motor com 98% de eficiência! Só na memória, sorry no links.