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quinta-feira, 7 de junho de 2007

Watts, Amperes, Volts e.... água?

A princípio as medidas elétricas parecem complexas de serem entendidas, mas se fizermos uma analogia à medidas hidráulicas os conceitos ficam mais "paupáveis". Vamos falar um pouco do básico:

Volt: É a diferença de potencial entre dois polos. É uma medida muito difundida, todo mundo sabe qual é a voltagem de uma bateria de carro(12V), da tomada da casa (110v), etc.

Analogia Hidráulica: Imagine duas caixas d'agua conectadas por uma mangueira. Uma das caixas está no chão e a outra em cima de uma plataforma. Quanto mais alta a plataforma, maior vai ser o diferencial entre as duas, e a água vai passar pela magueira, da caixa mais alta para a mais baixa, com mais pressão. Isso é voltagem.

Ampere: É a medida do fluxo elétrico (Corrente elétrica).

Analogia Hidráulica: É a quantidade de água que passa pela mangueira.As duas caixas d'agua estão conectadas por uma mangueira. A quantidadede água que passa de uma caixa (mais alta) para outra (mais baixa) é definida pela bitola (largura) da mangueira. Quanto mais larga a mangueira, mais água vai passar.

Podemos ter, por exemplo, um caso onde passa muita água (mangueira larga), mas devagar, com pouca pressão (diferença de altura das caixas d'agua pequena):

-> Amperagem Alta, Voltagem Baixa

Da mesma forma podemos ter um cenário onde passa pouca água(mangueira fina), mas com bastante pressão:

-> Amperagem baixa, Voltagem alta.

E assim por diante.

Bem, agora que já está claro o conceito de voltagem e, principalmente, amperagem, vamos falar sobre o mAh.

A capacidade de armazenamento de uma bateria é medida em mAh*, que quer dizer mili-amperes por hora.

Quando vemos na pilha escrito 2200mAh, significa que, em um equipamento que consome 2200mA (mili-amperes), esta pilha vai"funcionar" por uma hora.

Se o equipamento consome 1100mA, a pilha vai funcionar por duas horas, se o equipamento consome 3300mA a pilha vai funcionar por meia hora, e assim por diante.

Vamos voltar ao exemplo hidráulico: Podemos considerar a medida de"mAh" como a capacidade, em litros, da caixa d'agua. Se a caixa d'agua tem 2200 litros, e você consome 1100 litros por hora, por quanto tempo a água vai durar? Por duas horas! Quanto maior o seu consumo, menos tempo a água vai durar....

Existe ainda uma outra medida elétrica que é bastante importante. O watt.

Watt: É a medida do consumo elétrico (carga, força).

Analogia Hidráulica: O watt é diretamente relacionado à voltagem e a amperagem, ou seja, é diretamente relacionado a diferença de altura (potencial) das caixas d'agua e da largura da mangueira. Quanto maior estes valores (altura e largura da mangueira) maior vai ser a quantidade de água que vai passar de uma caixa para outra.

O Watt pode ser calculado da seguinte forma:
Watt = Voltagem * Amperagem (W = V * A)

da mesma forma,

A = W / V e V = A / W




Bem, agora, com todos estes conceitos, podemos fazer alguns cálculos para uma lanterna, por exemplo. No exemplo a seguir vou usar o farol da minha bicicleta (Um CatEye 500EL II - 2.4 Watts)

Veja, se ele usa 4 pilhas de 1,2 volts cada uma, portanto, a voltagem é de 4,8 volts (soma das quatro pilhas). A lâmpada deste farol consome 2.4 watts. Então, usando a fórumla A = W / V achamos que a corrente elétrica (amperagem) é 1/2 ou 0,5 amperes (ou ainda, 500 mili-amperes).

Se usarmos 4 pilhas de 1500mAh, o farol vai funcionar por 3 horas.

O exemplo do farol ficou *CLARO*??? (desculpe o trocadilho com o farol,hehehe)

Note que todos estes cálculos e definições são teóricas. Na prática acoisa costuma funcionar um pouco diferente.

* A medida de capacidade do SI (Sistema Internacional) é o Columb, mas na prática usa-se mAh.

29 comentários:

lukasan disse...

blza cara,estava buscando sobre voltagem de pilhas ,e achei teu blog..esclarecedor..valeu.

Anônimo disse...

Obrigado. Fiquei bastante esclarecido com os exemplos.

Anônimo disse...

boa!!! grande esclarecimento!!!!
ainda tenho uma questão: então uma bateria "7.2V 2000mha" pode ser substituida por uma de 7.2V com 3000 ou 4000mha? apenas irá durar mais tempo, certo?

Antonio disse...

Valeu amigão !

Muito esclarecedor e didático.
Iniciativa louvável.

Tomaz

andrebiotec disse...

Olá amigo

Me valeu bastante o exemplo do farol. Eram as definições que eu procurava. Entretanto, usando ainda seu exemplo, onde o farol requer 500mAh para funcionar por uma hora, usando 4 pilhas de 1500mAh ele funcionaria por 3hs. Não seriam 12hs, uma vez que a soma das quatro pilhas seria de 6000mAh?

valeu!

helio disse...
Este comentário foi removido pelo autor.
Aglaé disse...

muito bom, vou recomendar para meus alunos . abraços.

Anônimo disse...

Suas explicações foram brilhantes. Uma simples analogia lançou um farol sobre o assunto.
Parabéns pela aula e pela iniciativa.

Abraços

Anônimo disse...

Puts, sempre tentei fazer essa analogia.
Obrigado!!!
Muito bom!

Anônimo disse...

uma pequena correcção V=W/A e não V=A/W como postou..de resto excelente

Jean disse...

Cara, se todos os professores fossem assim, o mundo seria menos complicado.

Parabéns e obrigado!

Camil disse...

gostei da teoria da ilustração me ajudou muito em meus conceitos obrigado

Anônimo disse...

Só um detalhe, V = W / A.... Você colocou que V = A / W

Gleice disse...

Muito bom, hehehe.

Experiência com Maria disse...

Obrigado pela explicação. Ajudou-nos bastante.

Experiência com Maria disse...

Ah! uma pergunta. Caso coloque pilhas de 5000 Mili ampére nos equipamentos que dizem que pede 200 Mili ampéres, os equipamentos queimarão ou darão defeitos?

Anônimo disse...

Utilizando a voltagem correta voce nao danifucara o equipamento. Mantendo o exemplo da lanterna, 4,8v (4 pilhas 1,2v), com consumo de 500mAh, utilizando pilhas com capacidade de 1500mA a carga esgotara em 3 horas, com pilhas de 2500mA, esgotara em 5 horas.
Agora vamos ao outro exemplo: Utilizando 2 pilhas 1,2v, voce tera 2,8v, a lampada nao acendara ou ficara muito fraca, usando 6 pilhas 1,2v tera 7,2v, provalmente a lampada queimara. Lembrado que uma parcela dos equipamentos trabalha em uma faixa, exemplo sao alguns carregadores de celular que trazem descrito 100~240V.

Anônimo disse...

ainda complementando para sanar a duvida de um outro leitor, este artigo considera uma lanterna, onde as pilhas sao interligadas em serie, entao 4 pilhas corrente de 1,2v e capacidade de armazenamento de 1500mA em serie produz corrente de 4,8v mantendo a capacidade de 1500mA. Ligando em paralelo voce teria corrente de 1,2v e capacidade de 6000mA.

considerando pilhas 1,2v 1500mA

Em serie:
1,2v+1,2v+1,2v+1,2v = 4,8v 1500mA

Em paralelo:
1500mA+ 1500mA+ 1500mA+ 1500mA = 1,2v 6000mA

Anônimo disse...

Gostei. Muito esclarecedor.
Tirei muitas duvidas.
vlw...

Marcelo disse...

Muito esclarecedor, criativo e conciso. Já vi outros tentando fazer analogia com hidráulica, mas esta é de longe a melhor.

O autor do post poderia, apenas para evitar mal-entendidos por parte dos mais desavisados, corrigir a fórmula para cálculo da voltagem que, por evidente engano, foi escrita V = A / W em lugar de V = W / A.

Obrigado por me fazer perder o medo dessas medidas elétricas!

Anônimo disse...

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Danilo Sancar disse...

Muito bom o comentario ficou bem claro para valeu