Para calcular o valor da energia elétrica, ou do trabalho sobre as cargas do condutor (&65275;), é preciso levar em conta que a diferença de potencial é o trabalho realizado por unidade de carga:
Vab = &65275; / Q. Portanto, o valor do trabalho será: &65275; = Q · Vab. Esta expressão significa que a energia ou trabalho cedido por um gerador é o produto da diferença de potencial entre seus pólos multiplicada pela carga que circula. Se recordarmos que uma
Corrente Elétrica se caracteriza por sua intensidade I = Q / t, de onde Q = I · t, obteremos &65275; = Vab · I · t.
A energia elétrica pode ser expressa também em função da resistência. Levando em conta que pela lei de Ohm Vab = R · I, podemos transformar a expressão e teremos &65275; = R · I2 · t. Também podemos escrever a Lei de Ohm como I = Vab²/R · t.
Potência elétrica
Define-se como o quociente entre o trabalho elétrico realizado e o tempo empregado para realizá-lo:
P = &65275; / t. Se dividirmos pelo tempo todos os valores obtidos para o cálculo do trabalho, obteremos expressões que permitem calcular a potência:
A potência elétrica é medida no SI em Watts (W), unidade definida como o quociente entre 1 joule e 1 segundo: 1 W = 1 J /1 s. Outra unidade muito utilizada é o quiloWatt (kW), que equivale a 1.000 W. Da definição de potência deduz-se que &65275; = P ' t, e pode-se calcular o trabalho ou energia como o produto da potência pelo tempo. Se expressarmos a potência em kW e o tempo em horas, a unidade de energia que obteremos será o quiloWatt-hora (kWh), definido como a energia gerada ou consumida quando se usa uma potência de um quiloWatt durante uma hora. Nas contas de luz, pagamos pelos quiloWatt-hora consumidos.
Efeito Joule
Quando a
Corrente Elétrica atravessa um circuito, seus elementos se aquecem. É o chamado efeito calorífico da
Corrente Elétrica. Isto se deve ao fato de os elétrons que circulam pelo condutor chocarem-se com as estruturas fixas do material. Com isso, parte de sua energia cinética se transforma em energia térmica, liberada na forma de calor. O fenômeno pelo qual a energia cinética se transforma em calor num condutor chama-se Efeito Joule. A partir da expressão de energia obtida anteriormente,
&65275; = R · I2 · t, podemos calcular a energia calorífica transformada. Tradicionalmente, o calor é medido numa unidade chamada caloria. Levando-se em conta que 1 joule = 0,24 calorias, pode-se calcular (em calorias) o calor desprendido pelo Efeito Joule:
