As etiquetas dos aparelhos são escritas em watts, mas a fiação, os fusíveis e os disjuntores são classificados em amperes. Esta calculadora une as duas para CC, CA monofásica e trifásica e explica por que a mesma potência pode consumir correntes muito diferentes dependendo da tensão, fase e fator de potência.
Por que watts, amperes e volts não são intercambiáveis
Tensão é a "pressão" elétrica, corrente é o fluxo de carga e potência é a taxa de uso de energia. Eles estão ligados por P = V × I: potência é igual a tensão vezes corrente. Por causa dessa relação, você não pode converter watts em amperes sem conhecer a voltagem. Uma carga de 1.500 W consome 12,5 A a 120 V, mas apenas 6,25 A a 240 V — a mesma potência, metade da corrente, porque a tensão dobrou.
Este é o principal motivo pelo qual os aparelhos de alto consumo usam 240 V: reduzir a corrente pela metade significa condutores menores, disjuntores menores e menores perdas resistivas no fio.
Fator de potência e potência aparente
Para cargas CC e CA puramente resistivas (aquecedores, lâmpadas incandescentes, torradeiras), o fator de potência é 1, então I = P ÷ V. Mas motores, transformadores e muitos componentes eletrônicos consomem corrente que está desfasada da tensão. Sua potência aparente (volt-amperes) é maior do que a potência real (watts) que consomem, e a corrente segue a potência aparente. É por isso que a fórmula AC se divide por V × PF: uma carga com PF 0,8 consome 25% mais corrente do que sua potência por si só sugeriria.
Por que trifásico usa √3
Em um sistema trifásico balanceado, as três tensões de linha estão separadas por 120°. Quando a potência é expressa em relação à tensão linha a linha, a potência real total é P = √3 × V_LL × I × pf, então a corrente é I = P ÷ (√3 × V_LL × pf). Se, em vez disso, você fizer referência à tensão fase-neutro (fase), a potência total será simplesmente três cargas monofásicas: P = 3 × V_LN × I × pf. Misturar tensão linha a linha e linha a neutro é o erro trifásico mais comum, portanto, sempre confirme qual tensão sua placa de identificação ou medidor informa.
De amplificadores a tamanhos de disjuntor
Depois de saber a corrente, o dimensionamento do dispositivo de sobrecorrente segue o NEC. Para uma carga contínua (funcionando por três horas ou mais), o disjuntor e os condutores devem ser classificados em 125% da carga – equivalentemente, a carga pode usar apenas 80% da classificação do disjuntor. A calculadora divide a corrente por 0,8 e arredonda para o próximo tamanho padrão (15, 20, 25, 30 A,…). Esta é apenas uma dica de planejamento: o projeto real do circuito deve levar em conta a classificação de temperatura do condutor, reduções de capacidade ambiente e de agrupamento, regras de motor e HVAC e alterações no código local.