Como podemos calcular o consumo de energia de um determinado aparelho eletrônico em uma residência

Muitas vezes, na propaganda de certos produtos de eletrônicos, destaca-se a sua potência. Podemos citar como exemplos os aparelhos de som, os chuveiros e as fontes dos microcomputadores.

Sabemos que esses aparelhos necessitam de energia elétrica para funcionar. Ao receberem essa energia elétrica, eles a transformam em outra forma de energia. No caso do chuveiro, por exemplo, a energia elétrica é transformada em energia térmica.

Define-se potência elétrica como a razão entre a energia elétrica transformada e o intervalo de tempo dessa transformação. Observe o quadro abaixo:

A definição de potência elétrica, como se vê no quadro acima, não é o único modo que nós temos para a sua determinação. Na eletrodinâmica, lidamos muito com os valores de tensão elétrica e corrente elétrica, e, portanto, nos seria muito útil termos uma maneira de determinar a potência elétrica sabendo os valores dessas grandezas.

Considere então um dispositivo que esteja participando de um circuito elétrico. Esse dispositivo é chamado de bipolo e possui dois terminais, um por onde a corrente entra e outro por onde a corrente sai. Pilhas e lâmpadas são exemplos de bipolos.

Para a corrente passar por esse bipolo, é necessário que seja estabelecida uma diferença de potencial (U) nos seus terminais, ou seja, uma tensão. Sabendo-se o valor dessa tensão e o valor da corrente que flui pelo bipolo, podemos calcular o valor da potência elétrica através da formula mostrada no quadro abaixo.

Potência elétrica dissipada

Quando utilizamos algum aparelho que funciona à base de transformação de energia, podemos observar que ele esquenta durante o seu funcionamento. Isso não é diferente quando estamos lidando com aparelhos que funcionam à base de energia elétrica.

Esse aquecimento é conhecido como efeito Joule, e ele é fruto das colisões que os elétrons sofrem contra os átomos e íons que pertencem ao condutor. A energia que é drenada nesse aquecimento é chamada de energia dissipada.

Se tomarmos a lei de Ohm, junto com a fórmula que se encontra no segundo quadro deste artigo, é possível determinar o valor da potência elétrica dissipada. Observe o quadro abaixo:

Com as duas últimas fórmulas do quadro, é possível determinar a potência dissipada e, com a fórmula que se encontra no canto inferior direito do quadro, pode-se responder uma pergunta que várias vezes é levantada nas aulas de física sobre esse assunto: "Quando colocamos a chave do chuveiro na posição inverno, aumentamos ou diminuímos a resistência do chuveiro?"

O chuveiro é ligado a uma tensão praticamente constante. Na posição inverno, a água sai mais quente e por isso está havendo uma maior dissipação de energia. Se a tensão é constante, para ocorrer o aumento da potência é necessário diminuirmos o valor da resistência. Observe a fórmula mencionada, a resistência está no denominador, e por isso a sua redução acarreta no aumento da potência dissipada.

Unidades de potência e energia elétrica

Nos livros didáticos em geral, são adotados dois sistemas de unidades, o Sistema Internacional e o sistema prático. Vamos ver as unidades de potência e energia elétrica nesses dois sistemas.

potência elétricaAs duas unidades de potência mais usadas são o watt (W) e o quilowatt (kW). Elas estão representadas no quadro abaixo, assim como a conversão entre elas:

• energia elétrica
  No Sistema Internacional, a unidade de energia elétrica é o joule (J), mas na prática usamos o quilowatt hora (kWh). A conta de consumo de eletricidade da sua residência vem nessa unidade. Observe a figura a seguir:

Note que o kWh é uma unidade de medida grande e por isso ela é compatível para o uso nas medidas de energia elétrica. Imagine que sem avisar a companhia de fornecimento de energia elétrica resolvesse enviar a conta de luz em joules. O valor da energia consumida seria o valor em kWh multiplicado por 3.600.000J. O resultado seria um valor muito grande que no mínimo resultaria em um susto no dono da conta.

Cálculo do consumo de energia elétrica

Vamos por meio de um exemplo bem simples ver como é feito o cálculo do consumo de energia elétrica. Considere um banho de 10 minutos em um chuveiro elétrico de potência de 5.200W. Primeiro, devemos passar a potência do chuveiro para kW e o tempo do banho para horas.

Com a potência em kW e o tempo em horas, o resultado do consumo já sairá em kWh. Para obter esse consumo, usaremos a formula que foi apresentada na primeira figura deste artigo, pois nós temos o tempo e a potência do chuveiro.

Se soubermos o valor do kWh cobrado pela concessionária, poderemos determinar qual foi o custo desse banho. Vamos tomar o preço cobrado pela concessionária que fornece energia na minha casa, que vale R$ 0,32, e vamos multiplicar esse valor pelo valor da energia consumida durante o banho, nesse caso, 0,87kWh.

Um valor relativamente pequeno, mas se considerarmos uma família com quatro membros, cada um tomando um banho de 10 minutos por dia, teremos um consumo diário de mais de um real. Se pensarmos no consumo mensal, teremos na conta mais de trinta reais devido somente aos banhos da família.

Então podemos concluir que o chuveiro realmente é responsável por uma fatia significativa na despesa mensal com a conta de luz.

Calcular o custo de energia de um aparelho ou dispositivo eletrônico é bastante fácil. Quando você adquiri um equipamento elétrico ou eletrônico vem em alguma local do mesmo uma etiqueta especifica qual a sua potencia. Vamos ver como podemos economizar mais energia elétrica aprendendo a calcular e acompanhar mais de perto o consumo do dia a dia.

Você paga para usar a eletricidade, certo? Assim como por quaisquer outros recursos e serviços de que necessita. Mas você sabe como fazer para calcular o consumo de energia elétrica gasto por mês em sua residência?

Nesse artigo quero ajudar você nessa questão, vamos entender como é feito o cálculo do consumo de energia elétrica da sua conta.

Para não se deixar enganar ao pagar, você precisa aprender a calcular 

suas despesas. Isso ajuda você até mesmo a economizar na conta de energia elétrica.

Potência, tensão e corrente

As principais características dos aparelhos elétricos são tensão, corrente e potência. Neste caso, todos os três parâmetros podem ser indicados no corpo ou na especificação técnica do equipamento ou aparelho.

Lembre-se:

A corrente é medida em amperes (A), a tensão em volts (V), e a potência em Watts (W).

Aparelho com potência até 1000 watts, a unidade de medida provavelmente será especificado em watts (w), já potência acima de 1000 watts, como uma máquina de lavar roupa, micro-ondas, forno elétrico ou mesmo outros, pode ser especificado de maneira geral em quilowatts (KW). 1kW = 1000W

Sendo assim quanto maior sua potência, maior será a quantidade de energia consumida por este aparelho em um período de tempo.

Logo, para calcular a energia consumida por um eletrodoméstico, basta você multiplicar a potência dada em kW pela quantidade de horas em que ele foi utilizado.

Então, você terá o valor gasto com eletricidade de acordo com kWh consumido. Vamos dar uma olhada mais de perto no que é um medidor de energia e como calculá-lo.

Medidor de energia elétrica

Toda residência ou apartamento tem um medidor de energia elétrica. Nos modelos modernos, há uma tela mostrando a quantidade de kWh que você consumiu desde a instalação.

Em modelos mais antigos, isso é indicado no indicador mecânico de cilindros rotativos com figuras impressas.

Você pode descobrir o consumo de eletricidade com um contador, se você desconectar todos os aparelhos da tomada em sua residência e deixar somente aquele que você está interessado em saber seu consumo, por exemplo, por 1 hora, então você pode descobrir quanto Wh ou kWh consome. Mas esse método nem sempre é conveniente e possível.

Por favor, note:

Na maioria dos contadores, o dígito mais à direita geralmente é separado por uma vírgula ou alocado em uma cor diferente ou indicado de uma maneira diferente. Este é um décimo de quilowatt, não é levado em conta ao fazer leituras para faturamento.

É importante notar também que nem todo equipamento elétrico consome a energia indicada na documentação durante todo o tempo de operação. Isto é devido ao modo de operação.
Um pouco mais tarde, vamos considerar uma maneira mais fácil de determinar o consumo real de tal equipamento.

Consumo de energia por capacidade

Tendo conhecimento da potência em Watts do seu equipamento, então, para calcular o consumo de eletricidade, é necessário multiplicar a essa potência pelo número de horas que o mesmo ficou ligado.

Vamos dar um exemplo, digamos, temos 2 lâmpadas 100W e 60W e uma chaleira elétrica com capacidade de 2,1 kW.
No caso das lâmpadas ficarem acesas por cerca de 6 horas, e a chaleira ferve por 5 minutos, você bebe chá 4 vezes ao dia, o que significa que ela só funciona 20 minutos por dia.

Calcular kwh em Dinheiro.

Calculando o consumo de energia das potências ligadas.

Duas lâmpadas:
100 W * 6 h = 600 Wh
60W * 6h = 360 Wh

A chaleira funciona 20 minutos por dia, já que precisamos traduzir em horas, são 1/3 horas, então:

2100 W * (1/3) h = 700 Wh
Total:
600 + 360 + 700 = 1660 Wh

Vamos traduzir em kWh:
1660/1000 = 1,66 kWh por dia

Neste dia o consumo de energia com esses equipamentos foi de 1,66 kWh.

A partir desse exemplo você pode calcular quanto dinheiro gasta com energia elétrica em sua residência por dia, semana, mês. Para isso, multiplicamos pela tarifa da sua região, por exemplo, R$ 0,45 por 1 kWh (ver valor da tarifa vigente em seu Estado)

O custo total do consumo do equipamento acima é:
1,66 * R$ 0,45 = R$ 0,747 aprox. R$ 0,75

Vamos pegar um outro exemplo:

Digamos que você use uma TV de 100 W de potência durante 5 horas por dia. Levando em consideração 30 dias, obteremos:

Ao multiplicar a potência pelo número de horas de utilização por dia, descobrimos que você está usando 500 watts-horas por dia.

500/1000 = 0,5 kWh por dia

Como no exemplo anterior ainda com tarifa de aprox. R$ 0,45
0,5 * R$ 0,45 = R$ 0,225 aprox. R$ 0,23

Isso mesmo, com sua TV ligada na média 5 horas por dia durante 30 dias o consumo com energia elétrica será de:

R$ 0,23 (diários)  X 30 dias = R$ 6,90 por mês isso somente com a TV ligada com média de 5 horas diárias

Como Converter Ampere (A) em quilowatt-hora (KWH)?

Em casos que alguns aparelhos eletrônicos ou eletrodomésticos não tenha em nenhum local a indicação do consumo em potencia (Watts).

Nesse caso em que apenas a tensão e a corrente são indicadas nas especificações técnicas sobre do aparelho elétrico será necessário fazer um pequeno calculo, coisa simples:

• Tensão do aparelho = 220V com corrente de 1A

Vamos então calcular a potência antes de calcular o consumo, para isso usamos a fórmula: P = U * I

Seguindo o exemplo teremos:

• 220 V * 1 A = 220 W (Potência)

Se você não entrar em detalhes isso é verdade para a carga com cosF igual à unidade, na verdade, para a maioria dos equipamentos eletrodomésticos. Cálculos adicionais são semelhantes aos anteriores.

Como saber o consumo real de energia do dispositivo?

Cálculos não mostram valores reais, para conhecê-los, você só precisa fazer medições.
A maneira mais precisa é usar um medidor de eletricidade. A opção mais conveniente é usar um medidor especial para a tomada.

Eles também são chamados de medidor de energia ou wattímetro.
O que um medidor de energia pode fazer? Este é um instrumento de medição universal com o seguinte conjunto de funções:

• Medir a energia consumida em um determinado momento.
• Medir o consumo ao longo de um período de tempo.
• Medição de corrente e tensão.
• Cálculo de custos para as tarifas que você define.

Ou seja, você só precisa inseri-lo no soquete, e o dispositivo, cujo consumo deve ser determinado de forma simples, é conectado a uma tomada localizada no medidor de energia. Depois disso, você pode observar como o consumo de energia varia durante a operação e quanto é consumido em um ciclo operacional.

Conclusão

O cálculo do consumo de energia elétrica pode ser necessário em várias situações, por exemplo, para verificar o consumo de novos equipamentos ou ter uma base de onde poderá estar economizado para que no final do mês não tenhamos muitas surpresas .

Convenhamos, se tivermos uma economia de 20% será muito bom, certo, ainda mais levando em consideração o preço que é pago por Kilowatt hora (KWh).

OBS: Para que você possa fazer os cálculos do consumo estimado dos gastos da sua conta de luz é preciso que confira junto a concessionária de energia elétrica da sua região o valor cobrado por cada Kilowatt hora (KWh) e demais tarifas conforme sua região, esse valor também vem declarado em sua fatura. Confira mais detalhes no site da sua da sua companhia fornecedora de energia elétrica.

Comentários

comentários