Como converter amperes em quilowatts: princípios de conversão e exemplos práticos com explicações

Amperes e quilowatts são características da energia elétrica consumida por dispositivos conectados à rede. A primeira é chamada de carga, e a segunda, de potência. A necessidade de conversão surge na fase de seleção de dispositivos de proteção, cuja marcação geralmente indica apenas a corrente elétrica.

Tudo sobre como converter Amperes em Quilowatts você aprenderá no artigo que propomos. Analisaremos a teoria, entenderemos os princípios básicos da conversão e, em seguida, explicaremos o significado dessas ações com exemplos práticos. Seguindo nossos conselhos, você será capaz de realizar esses cálculos por conta própria.

Razões para realizar a conversão

Potência e corrente elétrica são características-chave necessárias para a seleção adequada de dispositivos de proteção para equipamentos alimentados por energia elétrica. A proteção é necessária para evitar o derretimento do isolamento da fiação e a quebra dos aparelhos.

A fiação elétrica que alimenta a iluminação, o fogão elétrico, a máquina de café deve ser protegida por dispositivos selecionados individualmente. Afinal, cada consumidor cria sua própria carga – em outras palavras, consome uma corrente específica.

A propósito, os cabos e fios que alimentam os dispositivos domésticos listados possuem uma certa capacidade de condução de corrente. Esta é determinada pela seção transversal dos condutores.

Cada dispositivo de proteção deve atuar no momento de um pico de tensão perigoso para o tipo de equipamento protegido ou grupo de dispositivos técnicos. Portanto, deve-se selecionar o DR e os disjuntores de modo que, durante uma ameaça a um aparelho de baixa potência, não seja desligada toda a rede, mas apenas o ramo para o qual esse pico é crítico.

Nos corpos dos disjuntores automáticos oferecidos pela rede comercial, está marcado um número que indica o valor da corrente máxima admissível. Naturalmente, é indicado em Amperes.

Já nos aparelhos elétricos que esses disjuntores devem proteger, está indicada a potência consumida por eles. É aí que surge a necessidade de conversão. Apesar de as unidades que estamos analisando pertencerem a diferentes características de corrente, a relação entre elas é direta e bastante estreita.

Os amperes e quilowatts, que caracterizam o consumo elétrico dos aparelhos domésticos, ajudam a selecionar a proteção corretamente.

A tensão é denominada diferença de potencial, ou seja, o trabalho realizado para mover a carga de um ponto a outro. É expressa em Volts. O potencial – é a energia em cada ponto onde a carga está ou esteve.

A corrente elétrica é o número de Ampères que passam por um condutor em uma unidade de tempo específica. A essência da potência está em refletir a velocidade com que a carga se moveu.

A potência é expressa em Watts e Quilowatts. É claro que o segundo é usado quando um número de quatro ou cinco dígitos muito grande precisa ser reduzido para facilitar a compreensão. Para isso, seu valor é simplesmente dividido por mil e o restante é arredondado para cima, como de costume.

Para alimentar equipamentos potentes, é necessária uma velocidade de fluxo de energia mais alta. A tensão máxima permitida para eles é maior do que para equipamentos de baixa potência. Os disjuntores selecionados para eles devem ter um limite de disparo mais alto. Portanto, uma seleção precisa com base na carga e uma conversão de unidades bem feita são essenciais.

Regras para realizar a conversão

Ao ler o manual de alguns aparelhos, é comum ver a potência expressa em volt-amperes. Os especialistas conhecem a diferença entre watts (W) e volt-amperes (VA), mas na prática esses valores representam a mesma coisa, portanto não é necessário converter. No entanto, kWh e quilowatts são conceitos diferentes e não devem ser confundidos de forma alguma.

Para demonstrar como expressar a potência elétrica em termos de corrente, é necessário usar as seguintes ferramentas:

• testador;
• alicate amperímetro;
• manual de engenharia elétrica;
• calculadora.

Ao converter ampères em kW, utiliza-se o seguinte algoritmo:

1. Pega-se um testador de tensão e mede-se a tensão no circuito elétrico.
2. Usando um alicate amperímetro, mede-se a corrente elétrica.
3. Realiza-se a conversão usando a fórmula para tensão contínua ou alternada na rede.

O resultado é a potência em watts. Para convertê-los em quilowatts, divide-se o valor obtido por 1000.

Em nosso site, também há um artigo sobre as regras de conversão de Ampères para Watts. Para lê-lo, acesse, por favor, o seguinte link.

Circuito elétrico monofásico

A maioria dos aparelhos domésticos é projetada para o circuito monofásico (220 V). A carga aqui é medida em quilowatts, e a marcação do disjuntor (AB) contém ampères.

Para evitar cálculos, ao selecionar um disjuntor, pode-se usar a tabela ampère-watt. Aqui já existem parâmetros prontos, obtidos através da conversão seguindo todas as regras.

O fundamental para a conversão neste caso é a lei de Ohm, que afirma que P, ou seja, a potência, é igual a I (corrente) multiplicada por U (tensão). Mais detalhes sobre o cálculo da potência, corrente e tensão, bem como sobre a relação entre essas grandezas, discutimos em este artigo.

Disso decorre:

kW = (1A x 1 V) / 10³

E como isso se parece na prática? Para entender, vamos considerar um exemplo concreto.

Suponha que um disjuntor automático de um medidor antigo seja classificado para 16 A. Para determinar a potência dos aparelhos que podem ser ligados na rede simultaneamente sem problemas, é necessário converter amperes em quilowatts usando a fórmula acima.

Obtemos:

220 x 16 x 1 = 3520 W = 3,5 kW

Tanto para corrente contínua quanto para corrente alternada, aplica-se a mesma fórmula de conversão, mas ela é válida apenas para cargas resistivas, como aquecedores e lâmpadas incandescentes. Em carga capacitiva, ocorre necessariamente um deslocamento de fase entre a corrente e a tensão.

Este é o fator de potência ou cos φ. Enquanto na presença apenas de carga resistiva este parâmetro é considerado como um, na carga reativa ele deve ser levado em consideração.

Se a carga é mista, o valor do parâmetro oscila na faixa de 0,85. Quanto menor for a componente reativa da potência, menores serão as perdas e maior será o fator de potência. Por esse motivo, busca-se aumentar este último parâmetro. Normalmente, os fabricantes indicam o valor do fator de potência na etiqueta.

Circuito elétrico trifásico

No caso de corrente alternada em uma rede trifásica, toma-se o valor da corrente elétrica de uma fase, depois multiplica-se pela tensão dessa mesma fase. O resultado é multiplicado pelo cosseno de fi.

A conexão das cargas pode ser feita de duas formas: em estrela e em triângulo. No primeiro caso, são 4 fios, dos quais 3 são fases e um é neutro. No segundo, utilizam-se três fios.

Após calcular a tensão em todas as fases, os dados obtidos são somados. A soma resultante é a potência da instalação elétrica conectada à rede trifásica.

As fórmulas principais são as seguintes:

Watt = √3 x Ampere x Volt ou P = √3 x U x I

Ampere = √3 x Volt ou I = P / (√3 x U)

É necessário ter noção da diferença entre tensão de fase e tensão de linha, bem como entre corrente de linha e corrente de fase. A conversão de amperes em quilowatts é sempre feita pela mesma fórmula. A exceção é a conexão em triângulo quando se calculam cargas conectadas individualmente.

Nos invólucros ou nas embalagens dos modelos mais recentes de aparelhos elétricos, estão indicados tanto a corrente quanto a potência. De posse desses dados, pode-se considerar resolvida a questão de como converter rapidamente amperes em quilowatts.

Os especialistas aplicam uma regra confidencial para circuitos de corrente alternada: dividem a corrente por dois para calcular aproximadamente a potência ao selecionar equipamentos de partida e regulação. O mesmo é feito ao calcular o diâmetro dos condutores para tais circuitos.

Exemplos de conversão de amperes para quilowatts

Converter amperes em quilowatts é uma operação matemática bastante simples.

Às vezes, a etiqueta de um aparelho elétrico apresenta o valor da potência em kW. Nesse caso, será necessário converter quilowatts em amperes. Assim, I = P : U = 1000 : 220 = 4,54 A. O inverso também é válido — P = I x U = 1 x 220 = 220 W = 0,22 kW

Também existem muitos programas online onde basta inserir os parâmetros conhecidos e clicar no botão correspondente.

Exemplo nº1 — conversão de A para kW em rede monofásica de 220V

Temos a seguinte tarefa: determinar a potência máxima permitida para um disjuntor unipolar com corrente nominal de 25 A.

Aplicamos a fórmula:

P = U × I

Substituindo os valores conhecidos, obtemos: P = 220 V × 25 A = 5 500 W = 5,5 kW.

Isso significa que a este disjuntor podem ser conectados consumidores cuja potência total não exceda 5,5 kW.

Pelo mesmo esquema, é possível resolver a questão da escolha da seção do fio para uma chaleira elétrica que consome 2 kW.

Neste caso, I = P : U = 2000 : 220 = 9 A.

Este é um valor muito pequeno. É preciso escolher seriamente a seção e o material do fio. Se optar pelo alumínio, ele suportará apenas cargas fracas; o cobre com o mesmo diâmetro será duas vezes mais potente.

Mais detalhes sobre a escolha da seção correta do fio para a fiação doméstica, bem como as regras para calcular a seção do cabo por potência e diâmetro, discutimos nos seguintes artigos:

• Seção do fio para fiação doméstica: como calcular corretamente
• Cálculo da seção do cabo por potência e corrente: como calcular corretamente a fiação
• Como determinar a seção transversal do fio pelo diâmetro e vice-versa: tabelas prontas e fórmulas de cálculo

Exemplo nº2 — conversão inversa em rede monofásica

Vamos complicar a tarefa — demonstraremos o processo de conversão de quilowatts para amperes. Temos um certo número de consumidores.

Entre eles:

• quatro lâmpadas incandescentes de 100 W cada;
• um aquecedor de 3 kW;
• um PC de 0,5 kW.

A determinação da potência total é precedida pela conversão dos valores de todos os consumidores para um único indicador, mais precisamente — os quilowatts devem ser convertidos em watts.

Tomadas e disjuntores (AB) em sua marcação contêm amperes. Para uma pessoa leiga, é difícil entender se a carga realmente corresponde à calculada, e sem isso é impossível escolher corretamente o fusível.

A potência do aquecedor é de 3 kW x 1000 = 3000 W. A potência do computador é de 0,5 kW x 1000 = 500 W. As lâmpadas — 100 W x 4 unidades = 400 W.

Então a potência total: 400 W + 3000 W + 500 W = 3 900 W ou 3,9 kW.

A essa potência corresponde a corrente I = P / U = 3900 W / 220 V = 17,7 A.

Disso decorre que se deve adquirir um disjuntor classificado para uma corrente nominal de pelo menos 17,7 A.

O mais adequado para uma carga de potência de 2,9 kW é um disjuntor monofásico padrão de 20 A.

Exemplo nº3 — conversão de amperes para kW em rede trifásica

O algoritmo de conversão de amperes para quilowatts e vice-versa em uma rede trifásica difere da rede monofásica apenas pela fórmula. Suponha que seja necessário calcular qual a potência máxima que um disjuntor (AB) com corrente nominal de 40 A suportará.

Substituem-se os dados conhecidos na fórmula e obtém-se:

P = √3 x 380 V x 40 A = 26 296 W = 26,3 kW

Um disjuntor trifásico de 40 A suporta garantidamente uma carga de 26,3 kW.

Exemplo nº4 — conversão inversa em rede trifásica

Se a potência do consumidor conectado a uma rede trifásica for conhecida, a corrente do disjuntor é fácil de calcular. Suponha que exista um consumidor trifásico com potência de 13,2 kW.

Em watts, será: 13,2 kW x 1000 = 13 200 W

Em seguida, a corrente: I = 13 200 W / (√3 x 380) = 20,0 A

Conclui-se que este consumidor elétrico necessita de um disjuntor de 20 A.

Para aparelhos monofásicos, existe a seguinte regra: um quilowatt corresponde a 4,54 A. Um ampere equivale a 0,22 kW ou 220 V. Esta afirmação é um resultado direto decorrente das fórmulas para tensão de 220 V.

Conclusões e vídeo útil sobre o tema

Sobre a relação entre watts, amperes e volts:

A relação entre amperes e quilovolts é descrita pela Lei de Ohm. Aqui, observa-se uma proporcionalidade inversa da corrente elétrica em relação à resistência. Quanto à tensão, verifica-se uma dependência direta da corrente elétrica em relação a este parâmetro.

Você ainda tem dúvidas sobre o princípio de conversão de Amperes para Quilowatts ou deseja esclarecer os detalhes do cálculo prático? Faça suas perguntas aos nossos especialistas na seção de comentários localizada abaixo do artigo.

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