- Definir o que vem a ser Potência Perdida ou Potência Dissipada e qual sua expressão para Corrente Contínua?
Passo 1
O enunciado pede duas coisas:
- Definir o que vem a ser “Potência Perdida” ou “Potência Dissipada”.
- Escrever qual é a expressão dessa potência para corrente contínua (DC).
Não foram fornecidos valores numéricos nem figuras; a questão é conceitual e pede a fórmula aplicada a um elemento resistivo em DC.
Passo 2
O que é potência, de maneira geral: potência é a taxa de variação da energia no tempo. Em linguagem simples, é a energia transferida ou transformada por unidade de tempo. A definição matemática é
onde
é energia e
é tempo. A unidade no S.I. é o Watt (
).
Passo 3
Potência elétrica instantânea: quando falamos de circuitos elétricos, a potência associada a um elemento elétrico é o produto da tensão (diferença de potencial) entre seus terminais pela corrente que passa por ele. Escrevemos
onde:
-
é a tensão (em volts, ), -
é a corrente (em ampère, ), -
é a potência (em watts, ).
Explicação didática: se por segundo passam
coulombs por uma queda de potencial
, a energia transferida por segundo é
vezes carga por segundo, ou seja
.
Passo 4
O que é “Potência Perdida” ou “Potência Dissipada”: é a potência que deixa de estar disponível para trabalho útil porque é transformada em outra forma (normalmente calor) dentro de um componente. Em resistores e condutores, essa potência é dissipada na forma de calor devido ao efeito Joule — portanto é energia que se transforma em calor dentro do componente e se “perde” para o restante do sistema (ou para o ambiente).
Passo 5
Relacionando com resistores e a Lei de Ohm: para um resistor segue a Lei de Ohm
onde
é a resistência (em ohms,
). Substituindo essa relação na fórmula
obtemos formas úteis para calcular a potência dissipada num resistor.
Passo 6
Derivações diretas (sempre dentro de DC, corrente e tensão constantes no tempo):
- Substituindo
em obtemos
Aqui
mostra que a potência dissipada cresce com o quadrado da corrente — por isso correntes altas causam perdas grandes.
- Alternativamente, se conhecemos
e , substituindo em obtemos
Portanto as três formas equivalentes para potência dissipada em DC num elemento resistivo são:
Passo 7
Quando usar cada fórmula (dica prática para prova):
- Se você conhece a corrente
e a resistência , use . - Se você conhece a tensão
sobre o resistor e a resistência , use . - Se conhece diretamente
e , use .
Sempre cheque unidades:em ampère, em ohm, em volt → sai em watt.
Passo 8
Exemplo prático, passo a passo (faça assim na prova):
Suponha um resistor com corrente
.
Calcule usando
:
Suponha um resistor
Calcule
Interpretação: o resistor dissipa
em forma de calor — esse é o valor de potência perdida naquele componente.
Passo 9
Observações práticas e dicas de segurança/engenharia:
- Para escolher um resistor na prova/na prática, compare a potência calculada com a potência nominal (rating) do componente; escolha um componente com potência nominal maior que a dissipada (por exemplo, se
precisa-se de resistor com rating acima disso). - Em linhas de transmissão a perda é
; por isso costuma-se aumentar tensão e diminuir corrente para reduzir perdas. - Em DC não se usa fator de pico ou RMS — isso é assunto de corrente alternada. Em DC os valores são os valores efetivos.
Passo 10
Resumo final curto (para decorar e usar rápido na prova):
- Definição: potência dissipada = energia por unidade de tempo transformada em calor/perda dentro de um elemento.
- Fórmulas úteis em DC:
Resposta
Potência dissipada = potência que é transformada em calor (energia perdida para trabalho útil) dentro de um componente.\n