Potência Dissipada em Resistor
Calcula potência dissipada em resistor a partir de tensão e corrente (P = V·I) ou (P = V²/R).
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Potência em resistor: P = R·I² = V²/R = V·I
A potência dissipada por um resistor ôhmico sai direto da lei de Ohm combinada com a definição de potência elétrica: P = V·I = R·I² = V²/R, em watts. Num resistor puro, tudo o que entra de energia sai como calor. Exemplo: passe 10 mA por um resistor de 100 Ω e ele dissipa P = 100 · (0,01)² = 0,01 W = 10 mW, valor que cabe sobrando num resistor padrão de 1/4 W (250 mW). Já um resistor shunt de 0,1 Ω com 3 A é outra conversa: P = 0,1 · 9 = 0,9 W, então o ideal é um encapsulamento de pelo menos 1 W ou 2 W. As potências mais comuns vão de 1/8 W, 1/4 W, 1/2 W, 1 W, 2 W para cima.
Aplicações: dimensionamento, derating, sensor de corrente e LED
Serve para dimensionar resistores e evitar que queimem, e a maioria dos engenheiros já deixa uma margem de 2× sobre a dissipação por hábito. Pesa muito em sensores de corrente (shunts) e drivers de LED de potência, mas também em redes snubber, divisores de tensão que carregam corrente de verdade e resistores de potência que podem pedir dissipador ou ventilação forçada. Quando a potência sobe, costuma-se ver fio enrolado ou filme grosso, de 5 a 500 W.
Perguntas frequentes
Por que margem de 2×? A potência nominal do datasheet pressupõe convecção livre a 25 °C. Placas reais esquentam mais que isso, então dobrar a folga mantém o resistor abaixo da curva de derating e ajuda a prolongar a vida útil.
RMS ou pico? Em senoides, entre com os valores RMS de V e I. P = V_rms · I_rms dá a dissipação média real. Se usar valores de pico, você superestima em 2×.
Vale para CA? Num resistor puro, sim. Quando a carga tem parte reativa, troque por P = V·I·cos(φ), que dá a parte resistiva (ativa) da potência.
E a temperatura? A resistência muda conforme as coisas esquentam (é o TCR, em ppm/°C). Em circuitos de precisão, prefira filme metálico de TCR baixo e opere bem abaixo da potência nominal.
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Potência Dissipada no Freio
Calcula a potência dissipada por um freio em regime de torque, P = T·(2π·n/60), a partir do torque de frenagem T (N·m) e da rotação n (rpm). A potência dissipada é a taxa com que o freio converte energia mecânica em calor — o produto do torque de frenagem pela velocidade angular. É um parâmetro distinto da ENERGIA total de frenagem: a energia é o total de calor gerado (em joules), enquanto a potência é a INTENSIDADE com que esse calor é gerado (em watts), e é ela que determina a temperatura de regime do freio. Um freio que dissipa muita energia, mas lentamente (baixa potência), aquece pouco; um que dissipa a mesma energia rapidamente (alta potência) aquece muito mais. A potência dissipada é crítica em freios que trabalham de forma CONTÍNUA ou repetitiva: freios de retenção em descidas longas, freios de equipamentos industriais (guinchos, pontes rolantes, esteiras que precisam segurar carga), e dinamômetros (que medem potência de motores justamente dissipando-a em um freio). Nesses casos, a potência dissipada em regime define a capacidade de REFRIGERAÇÃO necessária (ventilação, refrigeração a água) para manter a temperatura estável. Igualar a potência dissipada à capacidade de resfriamento dá a temperatura de equilíbrio. Informe o torque de frenagem e a rotação.
Potência Dissipada em Mancal
Calcula a potência dissipada por atrito em um mancal, P = T × ω, multiplicando o torque de atrito T pela velocidade angular ω (rad/s). O resultado, em watts, é a energia mecânica convertida em calor por unidade de tempo devido ao atrito — perda que reduz a eficiência e aquece o lubrificante e os componentes. Esse calor precisa ser dissipado (por convecção ou por circulação de óleo) para manter a temperatura de operação segura, pois o superaquecimento degrada o lubrificante e pode causar agarramento. Estimar a potência dissipada é essencial para dimensionar a refrigeração e a vazão de óleo. Informe o torque de atrito e a velocidade angular.
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