P = R * I²
Ep = R * I² * t
P = Dispersed power (W)
R = Resistance (Ω)
I = Current (A)
Ep = Dispersed energy (J)
t = Time (sec)
Calcule a energia térmica dissipada nos elementos resistentes de um circuito.
"Potência dissipada na forma de calor nos elementos resistentes do circuito."
Q = I² × R × t
ou
Q = P × t
Onde:
Q: Energia térmica (joules, J)
I: Corrente (amperes, A)
R: Resistência (ohms, Ω)
t: Tempo (segundos, s)
P: Potência (watts, W)
Nota: Ambas as fórmulas são equivalentes. Use $ Q = I^2 R t $ quando conhecer a corrente e a resistência.
A tendência de um material em oponer-se ao fluxo da corrente elétrica, medida em ohms (Ω).
Uma resistência mais elevada leva à geração de mais calor para a mesma corrente.
Exemplo: Um resistor de 100 Ω limita a corrente e produz calor.
Potência elétrica fornecida ou absorvida por um componente, medida em watts (W).
1 watt = 1 joule por segundo.
Você pode calculá-la como: P = I² × R ou P = V × I
Exemplo: Um LED de 5W usa 5 joules a cada segundo.
O fluxo de carga elétrica através de um material, medido em amperes (A).
O calor é proporcional ao quadrado da corrente — dobrar a corrente quadruplica o calor!
Exemplo: 1 A, 2 A, 10 A — cada uma produz níveis de calor muito diferentes.
Duração durante a qual a corrente flui, medida em segundos (s).
Maior tempo → mais calor total gerado.
Exemplo: 1 segundo vs. 60 segundos → 60 vezes mais calor.
Quando a corrente flui através de um resistor:
Os elétrons se movem através do material
Eles colidem com átomos, perdendo energia cinética
Esta energia é transferida como energia vibracional → calor
O calor total depende de: corrente, resistência e duração
O processo é irreversível — a energia elétrica é perdida como calor.
Projeto de elementos de aquecimento (por exemplo, fogões elétricos, secadores de cabelo)
Cálculo da perda de potência em linhas de transmissão
Estimativa do aumento de temperatura em trilhas e componentes de PCB
Seleção de resistores adequados com base na classificação de potência
Compreensão do motivo pelo qual os dispositivos ficam quentes durante a operação
Análise de segurança em circuitos (prevenção de superaquecimento e risco de incêndio)
De acordo com a Lei de Joule Q = I² × R × t, o calor é proporcional ao quadrado da corrente. Quando a corrente aumenta de 1A para 2A, o calor não apenas dobra — ele aumenta 2² = 4 vezes; a 3A, torna-se 9 vezes.
É por isso que os circuitos de alta corrente geram tanto calor, e esta é uma razão fundamental para a seleção de bitolas de fios e fusíveis adequados.
As duas fórmulas são essencialmente equivalentes, uma vez que P = I² × R. A diferença reside no que se sabe: quando se tem a corrente (I) e a resistência (R), Q = I² × R × t é mais conveniente; quando se conhece a potência (P), Q = P × t é mais simples.
Por exemplo, um aquecedor de 100 W funcionando por 1 hora pode ser calculado diretamente como Q = 100 × 3600 = 360.000 J, sem necessidade de conhecer a resistência interna ou a corrente.
Ao inserir a corrente, a resistência e o tempo de operação em um circuito, é possível calcular o calor total (em Joules) gerado pelos elementos resistivos. Se o calor calculado for muito alto, isso indica que o componente pode superaquecer, representando um risco de danos ou incêndio.
Na prática, você pode comparar o resultado com a potência nominal do resistor para avaliar a segurança: por exemplo, se um resistor com potência nominal de 0,25W dissipar efetivamente 1W, ele excede em muito sua capacidade, sendo necessário um resistor de maior potência ou uma reformulação do circuito.
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