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Gabriel Velloso Neves

Como calculo o fio que deve ser usado de acordo com a corrente?

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Olá a todos!

 

Fiquei sabendo que dependendo do tamanho do fio que eu usar, dependendo da corrente que passe, ele pode aquecer e causar perda de potência, reduzindo a eficiência do circuito.

 

Meu pai me disse que o calibre do fio depende da distância e da corrente que vai passar por ele.

 

Como calculo o fio que deve ser usado para determinada corrente?

 

Um exemplo prático:

Na minha fonte de 3A, e que eu vá colocar um fio na saída dela de 50cm no positivo e 50cm no negativo, qual o fio que eu uso? Existe alguma fórmula que auxilie nesse processo?

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Seu pai está certo, mas isso é preocupação para a instalação de grandes circuitos distribuidores ou mesmo de alimentação de uma residência por exemplo, no seu caso, meio metro de fio nao terá tanta relevância.

OBS: Em grandes distância, para minimizar essa situação, é transmitida em alta tensão com baixa corrente, assim pode se usar condutores mais finos e destino do consumidor final, essa tensão é rebaixada a níveis residências.

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Consulte tabelas de acordo com o padrão AWG (American Wire Gauge) F5Rua4D.gif.

 

 

 

Para a condução de 3A de corrente constante, recomendo usar fios de cobre AWG 16.

 

 

 

Espero ter ajudado GbhmuXl.gif.

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Se não me engano, as normas citam que as quedas máximas de tensão devem ser de 5% numa instalação elétrica. 

 

Baseado nisso, veja a resistência elétrica do fio por metro ou por Km. Daí calcule a queda de tensão de no máximo 5% para a carga máxima. 

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@albert_emule embora cumpra notar que as concessionárias de energia trabalham com +/- 10% no padrão de distribuição

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Com certeza... sempre. Só postei porque eu vejo muitos baseando-se no que a empresa de energia diz.... e não em padrões internacionais que, com pouco conhecimento, vê-se que podem ser melhores

 

entre 5% e 10% de perda, sempre 5%. Mas tem concessionárias dizendo em 10%, e delas, saindo "engenheiros" de 10%

 

Cito, por exemplo, um engenheiro de uma concessionária aqui perto, que orientou chaves 10A nos sistemas de distribuição, e chave 30 nos chuveiros... 

 

As chaves todas siemens.... sabemos que siemens até espirro cai, de não boa que é... o que aconteceu? pergunta se os pedreiros conseguiram trabalhar?

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@Gabriel Velloso Neves No determinada instalação com fios de 20 metros, a resistência total é de 0.5 Ohms e circulará 20 amperes.

 

Tem-se que a queda da tensão será de: 0,5R vezes 20A = 10 volts.

Para tirar a prova:

10V dividido por 0.5R = 20 amperes. 

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Na fonte dele, se fosse usar padrão de instalacao eletrica, supondo uma fonte de 12V, teria queda de 1.2V... Isso pode ser muito ou pouco para a necessidade dele...

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A resistência elétrica de um determinado comprimento de fio de cobre pode ser calculada sabendo-se sua medida de resistência por quilômetro. No padrão AWG, um fio AWG 16 seria de F5Rua4D.gif:

 

 

 

UpImmld.gif

 

 

 

Isso significaria, por exemplo, que 50cm de fio AWG 16 apresentaria resistência elétrica de (129µΩ/cm).(50cm) = 6,45mΩ.

 

 

 

Espero ter ajudado GbhmuXl.gif.

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A resistência elétrica de um determinado comprimento de fio de cobre pode ser calculada sabendo-se sua medida de resistência por quilômetro. No padrão AWG, um fio AWG 16 seria de F5Rua4D.gif:

 

 

 

UpImmld.gif

 

 

 

Isso significaria, por exemplo, que 50cm de fio AWG 16 apresentaria resistência elétrica de (129µΩ/cm).(50cm) = 6,45mΩ.

 

 

 

Espero ter ajudado GbhmuXl.gif.

Nesse caso, como são 50cm de positivo e mais 50cm de negativo eu teria que calcular com 1m?

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Sua fonte é de 3A por quantos volts? 

Exemplo: sua fonte tem 24v por 3A

A segunda lei de ohm deve te ajudar:

post-783718-0-01402100-1444000282.jpg

Bom,como o que tu desejas é a secção transversal,temos: A=p.L/R

Resistência=tensão/corrente-->24/3=8 ohms.

Se o fio que tu desejas for de cobre,a resistividade equivale a 1,7x10^-8 ohms.m

tacando tudo teremos:

A=1,7x10^-8.(0,5/8)=1,0625x10^-9 m²---->1,0625x10^-3 mm²

Espero que tenha lhe sido útil  :)

 

Ps:O 0,5 ali equivale aos seu 50cm em m!

Se desejares utilizar um fio de outro material,buscar o mesmo na tabela de resistividade.

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@Gabriel Velloso Neves

 

 

 

Sim, pois se uma fonte por meio de dois fios de 50cm alimentasse uma carga de dois terminais, por exemplo, seria como se as resistências dos fios ficassem em série.

 

 

 

Espero ter ajudado GbhmuXl.gif.

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O padrão para normatização de fios e cabos não é AWG (essa é uma medida americana) e sim, mm² de secção. Para instalações residenciais, são usados em geral, a partir de 1,5 mm² (iluminação), 2,5 mm² (tomadas padrão), 4,0 mm² (equipamentos de alto consumo como micro ondas), 6,0 mm² (cargas resistivas de alta potência, como chuveiros e torneiras elétricas), 10,0 mm² para ligação do padrão da concessionária até o CD de distribuição interna. Obviamente que é necessário um projeto elétrico que dimensione todas as cargas e desenhe-se os circuitos necessário. Outras especificações devem ser verificadas com engenheiros elétricos. Para padrões de entrada de energia, há normas rígidas e específicas das concessionárias de cada região.

 

http://www.feng.pucrs.br/~fdosreis/ftp/Tese/QEE/QEE_ANEXOI.pdf

 

No seu caso @Gabriel Velloso Neves, é uma carga muito baixa, quase irrelevante. Então, um cabo flex 0,5 mm² ou 1,0 mm² já estará super dimensionado e servirá perfeitamente ao seu propósito. Uma recomendação útil é: solde bem as conexões para não ter problemas e isole bem. Feito isso, deve ser tudo tranquilo.

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O padrão para normatização de fios e cabos não é AWG (essa é uma medida americana) e sim, mm² de secção. Para instalações residenciais, são usados em geral, a partir de 1,5 mm² (iluminação), 2,5 mm² (tomadas padrão), 4,0 mm² (equipamentos de alto consumo como micro ondas), 6,0 mm² (cargas resistivas de alta potência, como chuveiros e torneiras elétricas), 10,0 mm² para ligação do padrão da concessionária até o CD de distribuição interna. Obviamente que é necessário um projeto elétrico que dimensione todas as cargas e desenhe-se os circuitos necessário. Outras especificações devem ser verificadas com engenheiros elétricos. Para padrões de entrada de energia, há normas rígidas e específicas das concessionárias de cada região.

http://www.feng.pucrs.br/~fdosreis/ftp/Tese/QEE/QEE_ANEXOI.pdf

No seu caso @Gabriel Velloso Neves, é uma carga muito baixa, quase irrelevante. Então, um cabo flex 0,5 mm² ou 1,0 mm² já estará super dimensionado e servirá perfeitamente ao seu propósito. Uma recomendação útil é: solde bem as conexões para não ter problemas e isole bem. Feito isso, deve ser tudo tranquilo.

Mesmo que fosse se basear (mesmo nao devendo) no padrão de instalacao eletrica, se para iluminacao é 1,5mm2, a fonte dele é de 3A, sao no minimo umas 3.5x maior que uma lampada incandescente ou 12x maior que uma fluorescente...

então como se baseou que 0.5mm-1mm2 esta superdimencionado?

0.5mm2, eu sei que esta muito bom para 1m:

Perda: 0.1V

P: 1/3W

Mas ele quer aprender como chegar a essa conclusao...

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O padrão AWG, que é estadunidense assim como os símbolos clássicos de circuitos que utilizamos, é o principal na Eletrônica (inclusive na Eletrônica de Potência). Para nós isso deve ser indiscutível até que o Brasil passe a elaborar normas exclusivas para a Eletrônica, pois atualmente se preocupa apenas com instalações elétricas prediais.

 

 

 

Espero ter ajudado GbhmuXl.gif.

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O padrão AWG, que é estadunidense assim como os símbolos clássicos de circuitos que utilizamos, é o principal na Eletrônica (inclusive na Eletrônica de Potência). Para nós isso deve ser indiscutível até que o Brasil passe a elaborar normas exclusivas para a Eletrônica, pois atualmente se preocupa apenas com instalações elétricas prediais.

Espero ter ajudado GbhmuXl.gif.

Os dois casos esta em confusao... O padrão AWG é para uma coisa, o padrão de instalacao eletrica residencia e para outra coisa, e nenhum dos dois tem a ver com o que o cara quer! Que é ligar uma carga de ate 3A a uma fonte aue fica a 0.5m de distancia!

Nenhum dos dois padroes servem, nem o AWG, nem o de Instalacoes, nem...nao tem nada a ver.

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Os dois casos esta em confusao... O padrão AWG é para uma coisa, o padrão de instalacao eletrica residencia e para outra coisa, e nenhum dos dois tem a ver com o que o cara quer! Que é ligar uma carga de ate 3A a uma fonte aue fica a 0.5m de distancia!

Nenhum dos dois padroes servem, nem o AWG, nem o de Instalacoes, nem...nao tem nada a ver.

 

Não há confusão alguma. Normas são normas. Estamos no Brasil e o INMETRO regulamentou esses casos através das normas NR. O padrão AWG é americano. Ponto final. E sim, tem haver com que o dono do tópico quer, que é dimensionar o cabo que deve usar para a instalação. A distância requerida de 0,5 m é irrelevante, já que a resistência de fios e cabos é medida em Km. Logo, meio metro não terá nada de perda, absolutamente. Sim, os 2 padrões tem haver, pois tratam de medidas de bitolas dos cabos, que é justamente do que trata a dúvida inicial. Ao usarem as fórmulas, verão que a perda é inexistente. Verifiquem a marca do fabricante do cobre para saberem a perda relativa daquele produto.

 

Mesmo que fosse se basear (mesmo nao devendo) no padrão de instalacao eletrica, se para iluminacao é 1,5mm2, a fonte dele é de 3A, sao no minimo umas 3.5x maior que uma lampada incandescente ou 12x maior que uma fluorescente...

então como se baseou que 0.5mm-1mm2 esta superdimencionado?

0.5mm2, eu sei que esta muito bom para 1m:

Perda: 0.1V

P: 1/3W

Mas ele quer aprender como chegar a essa conclusao...

 

O padrão de instalação elétrico pode muito bem ser aplicado, pois se baseia na capacidade de condução de fios e cabos. Um cabo de secção transversal de 0,5 mm² tem capacidade de condução de 7 A. O consumo do projeto do autor do tópico é de 3,0 A, logo, está superdimensionado, já que tem o dobro de capacidade de condução.

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Não há confusão alguma. Normas são normas. Estamos no Brasil e o INMETRO regulamentou esses casos através das normas NR. O padrão AWG é americano. Ponto final. E sim, tem haver com que o dono do tópico quer, que é dimensionar o cabo que deve usar para a instalação. A distância requerida de 0,5 m é irrelevante, já que a resistência de fios e cabos é medida em Km. Logo, meio metro não terá nada de perda, absolutamente. Sim, os 2 padrões tem haver, pois tratam de medidas de bitolas dos cabos, que é justamente do que trata a dúvida inicial. Ao usarem as fórmulas, verão que a perda é inexistente. Verifiquem a marca do fabricante do cobre para saberem a perda relativa daquele produto.

O padrão de instalação elétrico pode muito bem ser aplicado, pois se baseia na capacidade de condução de fios e cabos. Um cabo de secção transversal de 0,5 mm² tem capacidade de condução de 7 A. O consumo do projeto do autor do tópico é de 3,0 A, logo, está superdimensionado, já que tem o dobro de capacidade de condução.

Se baseia mesmo nessas "NORMAS", pra você ver o que acontece...

No padrão AWG, 0.5mm2 suporta apenas 1.6A, e segundo a sua suportaria 7A....

Segundo voce, se for pra respeitar essa norma, vamos usar o fio 0.5mm2 para conduzir 7A, a uma distancia de 5m... (Preciso ligar uma fonte de 12V em algo que fica do outro lado do meu quarto)...

As perdas seriam Da ordem de 2.5V (17W)... Ta certo isso???? Vai mesmo usar o fio de 0.5mm2 pra conduzir 7A so porque a norma diz?

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Leia bem o que escrevi. O padrão da norma de fios e cabos no Brasil é em mm² e não em polegada (AWG). Um cabo de secção 0,5 mm² tem capacidade de condução de 7 A. Não disse que norma brasileira descreve assim. Quem diz é um fabricante de cobre que, utilizando a NR, fabricou um cobre com secção transversal de 0,5 mm² que tem essa capacidade. No exemplo que citei, a fonte vem da Pirelli. Logo, sim, pode usar essa bitola para o fim desejado, sem problema algum. Não vai haver perdas relevantes nem aquecimento do cabo, desde que respeite a capacidade de condução do mesmo. Procure na tabela a capacidade de condução e as condições de aplicação. O fabricante usado neste exemplo, é bem detalhista em relação ao produto fabricado. Outra coisa, sugiro que o Sr. confira melhor suas afirmações. Compare corretamente as 2 normas para ter certeza das afirmações. Para informação, pela norma americana, o mesmo cabo equivalente ao de secção 0,5 mm², que o 20 AWG, tem capacidade de 9A, ou seja, maior que a norma brasileira.

 

http://www.mcm.ind.br/download/Tabela-condutores-cobre-AWG-x-MM.pdf

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Leia: http://www.powerstream.com/Wire_Size.htm

"Logo, sim, pode usar essa bitola para o fim desejado"...

"Não vai haver perdas relevantes nem aquecimento do cabo, desde que respeite a capacidade de condução do mesmo."....

E melhor voce mesmo calcular o quanto de perdas essa bitola vai proporcionar para transmitir 7A a uma distancia de 5m! Ou então 9A!

O cobre pode suportar, mas esta certo de 12V so me resultar 9V???

Sua confusao e achar que se o fabricante diz que a bitola suporta 9 ou 7A, e porque o fio nao vai apresentar perdas nessa corrente, mas ele vai, e as perdas nao interessa pro fabricante, as perdas so interessa ao tecnico que ira dimencionar, para o fabricante so interessa dizer que o fio dele suporta 7 ou 9A, nao interessa como vai suportar, mas que suporte, agora se a 1m isso tera pouca perda pra você, bom, mas se a 10m as perdas sao grandes, mal pra voce.

Por isso nao tem absolutamente nada a ver usar esses padroes para dimencionar esses tipo de coisa! Calcule e veja pra você se tal bitola e suficiente e pronto!

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