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sábado, 16 de março de 2013

O que um bom técnico de informática (ou todas as pessoas) precisa(m) saber sobre Eletricidade

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Parte II – Falando de Potência


Terminamos o post anterior mencionando outra grandeza importante da eletricidade: a potência.
Entretanto, não explicamos o que significa exatamente esta grandeza, embora já tivéssemos até adiantado que sua unidade é o watt (leia-se “uat” que algumas pessoas falam “vat”). Mais uma homenagem, dessa vez ao matemático e engenheiro escocês James Watt (1736-1819).
Mas, o que significa exatamente potência do ponto de vista da física ou mais especificamente da eletricidade?
Vamos tentar entender com um exemplo.
Quando os elétrons “saem” da fonte de tensão (tomada da parece, pilha, bateria, etc.) e passam pelo filamento de uma lâmpada, por exemplo, produzem uma corrente que realiza um trabalho o qual resulta no aquecimento deste filamento que ao ficar incandescente emite luz.
Pois bem, essa capacidade de realizar “trabalho” ao longo do tempo, seja dos elétrons ou de qualquer outro jeito, é uma forma de energia que, neste caso, chamamos de energia elétrica e é por este consumo de energia que as concessionárias nos cobram.
E o que essa tal energia elétrica tem a ver com a potência ou os “watts”?
O que se define por potência é a capacidade de produção de energia (de qualquer tipo) por unidade de tempo.
Matematicamente se escreve:             
                                     
Essa fórmula não vai nos interessar muito (ainda bem, não é). Então, por que a mencionamos?
Veja só se uma lâmpada de potência 60 W ficar ligada durante 1 hora ela terá consumido 60 Wh (60 watts-hora) que é a energia que será cobrada na sua conta de “luz”.
Se esta mesma lâmpada ficar ligada por um total de 2 horas teremos 120 Wh.
Dê uma olhadinha na sua “conta de luz”, que na verdade ela se chama conta de energia elétrica, e verá que o consumo é medido em KWh onde esse K corresponde a 1000 e é denominado quilo (do grego kilo, mas o correto em português é escrever-se quilo). Logo KWh significa quilowatt hora ou mil watts hora.
              
Você deve estar se perguntando, mas onde entra a potência nesta história e por que é importante saber a potência do equipamento se nós vamos pagar pelo consumo que é energia?
Aqui cabem duas respostas. A primeira é que KWh “dói” no bolso então quanto maior a potência de um equipamento maior será o valor da conta no final do mês se ele ficar muito tempo ligado.
A outra resposta, mais técnica, é porque existe uma relação matemática que une potência, voltagem e corrente.
Esta relação é muito simples, mas importantíssima, pois iremos usá-la muitas vezes:
Lembra que no post anterior nós dissemos que os fabricantes não costumam informar a corrente consumida por seus equipamentos, mas apenas a potência?
E exatamente por causa dessa fórmula que basta informa a potência para que você mesmo possa calcular a corrente que o equipamento vai “puxar”.
Por exemplo, se o nosso chuveiro elétrico tem potência de 4400 W qual será a corrente que circulará nos fios se ele for ligado a uma rede de 127 V?
Simples, basta usar a fórmula acima e escrever 4400 = 127 x I logo I = 4400/127 = 34,64 A, ou seja, quase 35 A. É esta corrente que vai circular nos fios que ligam o chuveiro ao “relógio de luz” e, portanto este fio deverá suportar está corrente e o disjuntor deverá ser de 40 A para não desarmar.
Você deve estar pensando por que eu quero saber esse cálculo de chuveiro se o meu negócio e computador?
Imagine que você tem um escritório com 20 computadores cuja potência média é de 300 W cada um. Multiplacando por 20 teremos 6000 W.
Qual a corrente total “puxada” por esses 20 computadores se estiverem todos ligados ao mesmo tempo?
Simples, basta usar a fórmulazinha considerando a rede de 127 V e teremos I = 6000/127 = 47.2 A.
Uau! Quase 50 A. Seria bom informar esse fato aos responsáveis pela instalação para que depois não venham reclamar com você sobre as constantes quedas de tensão caso a rede elétrica e o disjuntor não estejam corretamente dimensionados..
Outra aplicação importante destes conceitos para o técnico de informática é no entendimento dos rótulo das fontes de PC a fim de que não compre gato por lebre..
Veja a etiqueta abaixo onde o fabricante anuncia que a fonte é de 460 W  (Total Power).

As fontes de PC fornecem várias tensões, entretanto apenas três são importantes sob o ponto de vista da potência> 3,3 V, 5 V e 12 V.
Observe a etiqueta acima onde o fabricante nos dá 30 A para as linhas de 3,3 V e 5 V.
Usando a nossa fórmula   Potência = Tensão x Corrente teremos:                          
  • Para a linha de 3,3 V a potência P = 3,3 x 30 = 99 W
  • Para a linha de 5 V    a potência  P = 5 x 30 = 150 W
Se somarmos as duas potências teremos 244 W. Agora repare que logo abaixo o fabricante informa que se você usar as duas linhas (3,3 e  5V) a potência é apenas de 160 W.
O que isto quer dizer é que você não poderá “puxar” os 30 A simultaneamente das duas linhas, pois a fonte não vai aguentar.
Continuemos analisando a etiqueta. A linha de 12 V está dividida em duas onde a linha 12V1 suporta 22 A o que dá P1 = 12 x 22 = 264 W enquanto a linha 12V2 suporta 20 A e nos dá P2 = 12 x 20 = 240 W.
Se somarmos 264 W com 240 W obteremos 504 W e aí já ultrapassou a dita potencia total de 460 W.
Mas o fabricante sai pela tangente colocando a informação de que de usar as duas linhas (12V1 e 12V2) a potência cai para 384 W.
Agora some os 160 W máximos da linha de 5 V com os 384 W das duas linhas de 12 V e a conta estoura novamente indo para 544 W.
Então fabricante mentiu quando disse que a potência total é 460 W?
Conclua você mesmo.
Que lição se pode tirar deste exemplo?
Parece óbvio. Não se iluda com o valor “grandão” dos watts que aparecem na etiqueta da fonte. É preciso olhar detalhadamente e ver qual a potência máxima para cada linha de alimentação.
Os computadores atuais tem uma tendência a consumirem mais corrente nas linhas de 12 V que nas linhas de 3,3 e 5 V.
Portanto, se a fonte puder fornecer mais watts nestas duas linhas que na linha de 12 V mesmo que ela anuncie em letras garrafais uma potência “total” muito grande provavelmente não vai aguentar e queimar logo.
É por isso, que o bom técnico de informática precisa saber um pouco de eletricidade e não apenas formatar HD e instalar programas.
Se esta matéria foi útil para você deixe um comentário e mande sugestões.
Em breve vamos tratar de outro conceito importante: “corrente” continua e “corrente” alternada.
Aguardem no próximo sábado.

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