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Cálculo da queda de tensão

V
Descrição

Calcule a queda de tensão em circuitos CC e CA utilizando parâmetros elétricos-chave.

"A queda de tensão é a diminuição do potencial elétrico ao longo do caminho de uma corrente que flui num circuito elétrico. De acordo com o Anexo G – IEC 60364–5–52."

Parâmetros Chave

Tipo de Corrente

Corrente Contínua (CC): A corrente flui constantemente do polo positivo para o negativo. Utilizada em baterias, painéis solares e eletrônicos.

Corrente Alternada (CA): A corrente inverte a direção e a amplitude ao longo do tempo a uma frequência constante (por exemplo, 50 Hz ou 60 Hz). Utilizada em redes elétricas e residências.

Tipos de Sistemas:

  • Monofásico: Um condutor de fase e um neutro.

  • Duas fases: Dois condutores de fase (raro).

  • Trifásico: Três condutores de fase; quatro fios incluem neutro.

  • Unipolar: Um condutor.

  • Bipolar: Dois condutores.

  • Trípolar: Três condutores.

  • Quadripolar: Quatro condutores.

  • Pentapolar: Cinco condutores.

  • Multipolar: Dois ou mais condutores.

Temperatura de Operação

Temperatura de operação permitida dependendo do material do isolamento do condutor.

IEC/CEI:

  • 70°C (158°F): Isolamento PVC, isolamento mineral revestido de PVC ou isolamento mineral exposto acessível.

  • 90°C (194°F): Isolamento XLPE, EPR ou HEPR.

  • 105°C (221°F): Isolamento mineral exposto e não acessível.

NEC:

  • 60°C (140°F): Tipos TW, UF

  • 75°C (167°F): RHW, THHW, THW, THWN, XHHW, USE, ZW

  • 90°C (194°F): TBS, SA, SIS, FEP, FEPB, MI, RHH, RHW-2, THHN, THHW, THW-2, THWN-2, USE-2, XHH, XHHW, XHHW-2, ZW-2

Condutores de Fase em Paralelo

Condutores da mesma seção transversal, comprimento e material podem ser conectados em paralelo. A corrente máxima permitida é a soma das correntes máximas individuais dos núcleos.

Comprimento da Linha

Distância entre o ponto de alimentação e a carga (uma via), medida em metros ou pés. Linhas mais longas resultam em maior queda de tensão.

Condutor

Material utilizado para o condutor. Materiais comuns incluem cobre (menor resistência) e alumínio (mais leve, mais barato).

Tipo de Cabo

Define o número de condutores no cabo:

  • Unipolar: Um condutor

  • Bipolar: Dois condutores

  • Trípolar: Três condutores

  • Quadripolar: Quatro condutores

  • Pentapolar: Cinco condutores

  • Multipolar: Dois ou mais condutores

Tensão

Diferença de potencial elétrico entre dois pontos.

Insira a tensão fase-neutro para sistemas monofásicos (por exemplo, 120V).

Insira a tensão fase-fase para sistemas bifásicos ou trifásicos (por exemplo, 208V, 480V).

Carga

Potência a ser considerada para determinar as características do circuito, medida em watts (W) ou quilowatts (kW). Inclui todos os dispositivos conectados.

Fator de Potência (FP)

Razão entre a potência ativa e a potência aparente: cosφ, onde φ é o ângulo de fase entre a tensão e a corrente.

O valor varia de 0 a 1. Ideal = 1 (carga puramente resistiva).

Dimensão do Fio

Área da seção transversal do condutor, medida em mm² ou AWG.

Dimensão maior → menor resistência → menor queda de tensão.

Fórmulas Chave (HTML Puro)

VD = I × R × L
VD (%) = (VD / V) × 100
R = ρ × L / A

Cenários de Aplicação

  • Projetando instalações elétricas em edifícios

  • Dimensionando cabos para transmissão de energia a longa distância

  • Solução de problemas de luzes fracas ou problemas de motores

  • Conformidade com as normas IEC 60364 e NEC

  • Planejamento de plantas industriais

  • Sistemas de energia renovável (solar, eólica)

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Cálculo de proteção contra raios para pararrayos
Esta ferramenta calcula a área protegida entre dois para-raios com base na norma IEC 62305 e no Método da Esfera Rolante, adequada para o projeto de proteção contra raios em edifícios, torres e instalações industriais. Descrição dos Parâmetros Tipo de Corrente Selecione o tipo de corrente no sistema: - Corrente Contínua (CC) : Comum em sistemas fotovoltaicos solares ou equipamentos alimentados por CC - Alternada Monofásica (AC Monofásica) : Típica na distribuição de energia residencial Nota: Este parâmetro é usado para distinguir os modos de entrada, mas não afeta diretamente o cálculo da zona de proteção. Entradas Escolha o método de entrada: - Tensão/Potência : Insira a tensão e a potência da carga - Potência/Resistência : Insira a potência e a resistência da linha Dica: Esta funcionalidade pode ser usada para extensões futuras (por exemplo, cálculo de resistência do solo ou tensão induzida), mas não influencia a faixa de proteção geométrica. Altura do Para-raios A A altura do para-raios principal, em metros (m) ou centímetros (cm). Geralmente o para-raios mais alto, definindo a fronteira superior da zona de proteção. Altura do Para-raios B A altura do segundo para-raios, mesma unidade acima. Se os para-raios tiverem alturas diferentes, uma configuração de alturas desiguais será formada. Espaço Entre Dois Para-raios Distância horizontal entre os dois para-raios, em metros (m), denotada como (d). Regra geral: \( d \leq 1.5 \times (h_1 + h_2) \), caso contrário, a proteção eficaz não pode ser alcançada. Altura do Objeto Protegido A altura da estrutura ou equipamento a ser protegido, em metros (m). Este valor não deve exceder a altura máxima permitida dentro da zona de proteção. Recomendações de Uso Preferir para-raios de igual altura para um design mais simples Mantenha o espaçamento inferior a 1.5 vezes a soma das alturas dos para-raios Certifique-se de que a altura do objeto protegido esteja abaixo da zona de proteção Para instalações críticas, considere adicionar um terceiro para-raios ou usar um sistema de terminação aérea em malha
Calculation of resistance
Cálculo de resistência
Calcule a resistência usando tensão, corrente, potência ou impedância em circuitos AC/DC. “Tendência de um corpo em oponer-se à passagem de uma corrente elétrica.” Princípio de Cálculo Com base na Lei de Ohm e suas derivadas: ( R = frac{V}{I} = frac{P}{I^2} = frac{V^2}{P} = frac{Z}{text{Fator de Potência}} ) Onde: R : Resistência (Ω) V : Tensão (V) I : Corrente (A) P : Potência (W) Z : Impedância (Ω) Fator de Potência : Razão entre a potência ativa e a aparente (0–1) Parâmetros Tipo de Corrente Corrente Contínua (CC) : A corrente flui de forma constante do polo positivo para o negativo. Corrente Alternada (CA) : Direção e amplitude variam periodicamente com frequência constante. Sistema monofásico : Dois condutores — uma fase e um neutro (potencial zero). Sistema bifásico : Dois condutores de fase; o neutro é distribuído em sistemas de três fios. Sistema trifásico : Três condutores de fase; o neutro está incluído em sistemas de quatro fios. Tensão Diferença de potencial elétrico entre dois pontos. Método de entrada: • Monofásico: Introduza a tensão Fase-Neutro • Bifásico / Trifásico: Introduza a tensão Fase-Fase Corrente Fluxo de carga elétrica através de um material, medido em amperes (A). Potência Potência elétrica fornecida ou absorvida por um componente, medida em watts (W). Fator de Potência Razão entre a potência ativa e a aparente: ( cos phi ), onde ( phi ) é o ângulo de fase entre a tensão e a corrente. O valor varia de 0 a 1. Carga puramente resistiva: 1; cargas indutivas/capacitivas: < 1. Impedância Oposição total ao fluxo de corrente alternada, incluindo resistência e reatância, medida em ohms (Ω).
Calculation of active power
Potência ativa
A potência ativa, também conhecida como potência real, é a parte da potência elétrica que realiza trabalho útil num circuito - como produzir calor, luz ou movimento mecânico. Medida em watts (W) ou quilowatts (kW), representa a energia efetivamente consumida por uma carga e é a base para a faturação de eletricidade. Esta ferramenta calcula a potência ativa com base na tensão, corrente, fator de potência, potência aparente, potência reativa, resistência ou impedância. Suporta tanto sistemas monofásicos como trifásicos, tornando-a ideal para motores, iluminação, transformadores e equipamento industrial. Descrição dos Parâmetros Parâmetro Descrição Tipo de Corrente Selecione o tipo de circuito: • Corrente Contínua (CC): Fluxo constante do polo positivo para o polo negativo • Monofásica AC: Um condutor ativo (fase) + neutro • Bifásica AC: Dois condutores de fase, opcionalmente com neutro • Trifásica AC: Três condutores de fase; sistema de quatro fios inclui neutro Tensão Diferença de potencial elétrico entre dois pontos. • Monofásica: Introduza a **tensão Fase-Neutro** • Bifásica / Trifásica: Introduza a **tensão Fase-Fase** Corrente Fluxo de carga elétrica através de um material, unidade: Amperes (A) Fator de Potência Razão entre a potência ativa e a potência aparente, indicando a eficiência. Valor entre 0 e 1. Valor ideal: 1.0 Potência Aparente Produto da tensão RMS e corrente, representando a potência total fornecida. Unidade: Volt-Ampere (VA) Potência Reativa Energia que flui alternadamente em componentes indutivos/capacitivos sem conversão para outras formas. Unidade: VAR (Volt-Ampere Reativo) Resistência Oposição ao fluxo de corrente contínua, unidade: Ohm (Ω) Impedância Oposição total à corrente alternada, incluindo resistência, indutância e capacitância. Unidade: Ohm (Ω) Princípio de Cálculo A fórmula geral para a potência ativa é: P = V × I × cosφ Onde: - P: Potência ativa (W) - V: Tensão (V) - I: Corrente (A) - cosφ: Fator de potência Outras fórmulas comuns: P = S × cosφ P = Q / tanφ P = I² × R P = V² / R Exemplo: Se a tensão for 230V, a corrente for 10A e o fator de potência for 0.8, então a potência ativa será: P = 230 × 10 × 0.8 = 1840 W Recomendações de Uso Monitore a potência ativa regularmente para avaliar a eficiência do equipamento Use os dados dos medidores de energia para analisar os padrões de consumo e otimizar o uso Considere a distorção harmônica quando lidar com cargas não lineares (por exemplo, inversores de frequência, drivers LED) A potência ativa é a base para a faturação de eletricidade, especialmente sob esquemas de preços de horário de uso Combine com a correção do fator de potência para melhorar a eficiência energética global
Calculation of power factor
fator de potência
Cálculo do Fator de Potência O fator de potência (FP) é um parâmetro crítico em circuitos CA que mede a razão entre a potência ativa e a potência aparente, indicando o quão eficientemente a energia elétrica está sendo utilizada. Um valor ideal é 1,0, o que significa que a tensão e a corrente estão em fase, sem perdas reativas. Em sistemas reais, especialmente aqueles com cargas indutivas (por exemplo, motores, transformadores), é tipicamente inferior a 1,0. Esta ferramenta calcula o fator de potência com base em parâmetros de entrada como tensão, corrente, potência ativa, potência reativa ou impedância, suportando sistemas monofásicos, bifásicos e trifásicos. Descrição dos Parâmetros Parâmetro Descrição Tipo de Corrente Selecione o tipo de circuito: • Corrente Contínua (CC): Fluxo constante do polo positivo para o negativo • Monofásico CA: Um condutor vivo (fase) + neutro • Bifásico CA: Dois condutores de fase, opcionalmente com neutro • Trifásico CA: Três condutores de fase; sistema de quatro fios inclui neutro Tensão Diferença de potencial elétrico entre dois pontos. • Monofásico: Insira a **tensão Fase-Neutro** • Bifásico / Trifásico: Insira a **tensão Fase-Fase** Corrente Fluxo de carga elétrica através de um material, unidade: Amperes (A) Potência Ativa Potência real consumida pela carga e convertida em trabalho útil (calor, luz, movimento). Unidade: Watts (W) Potência Reativa Energia alternadamente fluindo em componentes indutivos/capacitivos sem conversão para outras formas. Unidade: VAR (Volt-Ampere Reativo) Potência Aparente Produto da tensão RMS e corrente, representando a potência total fornecida. Unidade: VA (Volt-Ampere) Resistência Oposição ao fluxo de corrente contínua, unidade: Ohm (Ω) Impedância Oposição total à corrente alternada, incluindo resistência, indutância e capacitância. Unidade: Ohm (Ω) Princípio de Cálculo O fator de potência é definido como: FP = P / S = cosφ Onde: - P: Potência ativa (W) - S: Potência aparente (VA), S = V × I - φ: Ângulo de fase entre tensão e corrente Fórmulas alternativas: FP = R / Z = P / √(P² + Q²) Onde: - R: Resistência - Z: Impedância - Q: Potência reativa Um fator de potência mais alto significa maior eficiência e menores perdas na linha Baixo fator de potência aumenta a corrente, reduz a capacidade do transformador e pode acarretar penalidades das concessionárias Recomendações de Uso Os usuários industriais devem monitorar o fator de potência regularmente; objetivo ≥ 0,95 Utilize bancos de capacitores para compensação de potência reativa para melhorar o FP As concessionárias geralmente cobram taxas extras para fatores de potência abaixo de 0,8 Combine com dados de tensão, corrente e potência para avaliar o desempenho do sistema
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