Como calcular a capacidade de carga elétrica para uso seguro

Escrito por Timothy Thiele | Revisado por Emily Estep

Os aparelhos elétricos acionados por motores são comuns em residências, como fornos, lavadoras de louça, condicionadores de ar e trituradores de lixo, para citar alguns. De acordo com o código elétrico, cada um desses dispositivos motorizados precisa de um circuito dedicado apenas para seu próprio uso. Para descobrir qual é o tamanho correto do circuito para cada dispositivo, você pode calcular a demanda máxima de energia que será colocada em um circuito e, em seguida, escolher um tamanho de circuito que acomode essa demanda, além de uma margem de segurança.

Antes de começar

Observe que os aparelhos de aquecimento permanente têm uma carga elétrica bastante pesada e a maioria exige seus próprios circuitos dedicados. Permitir que esses aparelhos compartilhem um circuito com outros dispositivos pode facilmente sobrecarregar o circuito, portanto, evite ter algo muito potente em um circuito compartilhado. Casas mais antigas que não tiveram a fiação atualizada geralmente têm esses aparelhos instalados em circuitos compartilhados com outros dispositivos e, nessas situações, é bastante comum que os disjuntores disparem ou os fusíveis queimem.

Primeiro, determine a capacidade do circuito

A determinação dos requisitos ou da demanda elétrica de um aparelho começa com a compreensão de uma relação simples entre amperes, watts e volts – os três principais meios de medição de eletricidade. Um princípio de relação conhecido como Lei de Ohm afirma que amperagem (A) x volts (V) = watts (W). Usando esse princípio de relação simples, você pode calcular a potência disponível de qualquer tamanho de circuito:

• Circuito de 15 ampères de 120 volts: 15 amperes x 120 volts = 1.800 watts
• Circuito de 120 volts de 20 ampères: 20 amperes x 120 volts = 2.400 watts
• Circuito de 25 ampères de 120 volts: 25 amperes x 120 volts = 3.000 watts
• Circuito de 240 volts de 20 ampères: 20 amperes x 240 volts = 4.800 watts
• Circuito de 240 volts de 25 ampères: 25 amperes x 240 volts = 6.000 watts
• Circuito de 30 ampères de 240 volts: 30 amperes x 240 volts = 7.200 watts
• Circuito de 240 volts de 40 ampères: 40 amperes x 240 volts = 9.600 watts
• Circuito de 50 ampères de 240 volts: 50 amperes x 240 volts = 12.000 watts
• Circuito de 240 volts de 60 ampères: 60 amperes x 240 volts = 14.400 watts

A fórmula simples A x V = W pode ser reformulada de várias maneiras, como W V = A, ou W A = V.

Como calcular a demanda de carga do circuito

Escolher o tamanho correto para um circuito dedicado a eletrodomésticos é simples e garante que a demanda elétrica do eletrodoméstico esteja dentro da capacidade do circuito. A carga pode ser medida em ampères ou watts, e é bastante fácil de calcular com base nas informações impressas na etiqueta de especificação do motor do aparelho.

• Os motores têm uma classificação na placa de identificação que está listada na lateral do motor. Ela lista o tipo, o número de série, a tensão, se é CA ou CC, as RPMs e, o mais importante, a classificação de amperagem.
• Se você souber a tensão e a amperagem nominal, poderá determinar a potência ou a capacidade total necessária para a operação segura desse motor.
• Os aparelhos de aquecimento geralmente têm suas classificações de potência impressas no painel frontal.

Um exemplo de cálculo de circuito

Vamos usar os aparelhos de banheiro como exemplo. Um secador de cabelo com potência nominal de 1.500 watts funcionando em um circuito derivado de 120 volts no banheiro.

Usando a variação W V = A da lei de Ohm, você pode calcular:1.500 watts 120 volts = 12,5 amperesPortanto, seu secador de cabelo funcionando no calor máximo pode consumir 12,5 amperes de energia. Se considerarmos que um ventilador e uma luminária do banheiro também podem estar funcionando ao mesmo tempo, veremos que um circuito de banheiro de 15 ampères com capacidade total de 1.800 watts pode ter dificuldades para lidar com essa carga. Vamos imaginar que o nosso banheiro de amostra tenha um ventilador que consome 120 watts de energia, uma luminária com três lâmpadas de 60 watts (180 watts no total) e uma tomada elétrica onde o secador de cabelo de 1.500 watts pode ser conectado. Tudo isso poderia facilmente estar consumindo energia ao mesmo tempo. A carga máxima provável nesse circuito pode chegar a 1.800 watts, o que o coloca no limite máximo que um circuito de 15 ampères (que fornece 1.800 watts) pode suportar. Se você colocar uma única lâmpada de 100 watts na luminária do banheiro, criará uma situação em que é provável que o disjuntor dispare. Em nosso exemplo de banheiro, um circuito de 20 ampères que fornece 2.400 watts de potência pode facilmente suportar 1.800 watts de demanda, com uma margem de segurança de 25%. Essa é a razão pela qual a maioria dos códigos elétricos exige um circuito derivado de 20 ampères para atender a um banheiro. As cozinhas são outro local em que os circuitos de derivação de 120 volts que atendem às tomadas são praticamente sempre circuitos de 20 ampères. Nas residências modernas, normalmente apenas os circuitos de iluminação geral ainda são conectados como circuitos de 15 ampères.

Tip

Os eletricistas geralmente calculam a carga do circuito com uma margem de segurança de 20%, certificando-se de que a carga máxima dos aparelhos e das luminárias no circuito não seja superior a 80% da amperagem e da potência disponíveis fornecidas pelo circuito.

Informações sobre circuitos de aparelhos dedicados

Exatamente o mesmo princípio é usado para calcular a demanda em um circuito que atende a um único aparelho, como um forno de micro-ondas, um triturador de lixo ou um ar-condicionado. Aqui estão alguns dos aparelhos que podem exigir circuitos elétricos dedicados (verifique os códigos de construção locais para saber os requisitos exatos):

• Microondas
• Forno elétrico
• Descarte de lixo
• Máquina de lavar louça
• Máquina de lavar roupa
• Compactador de lixo
• Refrigerador
• Ar condicionado do quarto
• Forno
• Aquecedores de água elétricos
• Faixas elétricas
• Secadora de roupas elétrica
• Ar-condicionado central

Um forno de micro-ondas grande com um ventilador e uma luminária embutidos pode facilmente exigir de 1.200 a 1.500 watts de potência, e um eletricista que instala um circuito dedicado para esse aparelho provavelmente instalaria um circuito de 20 ampères que fornece 2.400 watts de potência disponível. Por outro lado, um triturador de lixo grande de 1 hp que consome 7 ampères (840 watts) pode ser facilmente atendido por um circuito dedicado de 15 ampères com 1.800 watts de potência disponível. Por exemplo, um aquecedor elétrico de água de 240 volts com potência nominal de 5.500 watts pode ser calculado da seguinte forma: A = 5.500 240, ou A = 22,9. Mas como o circuito exige uma margem de segurança de 20%, ele precisa fornecer pelo menos 27,48 amperes (120% de 22,9 = 27,48 amperes). Um eletricista instalaria um circuito de 30 ampères e 240 volts para atender a esse aquecedor de água. A maioria dos eletricistas supera um pouco o tamanho do circuito dedicado para permitir mudanças futuras. Por exemplo, se você tiver um forno de micro-ondas relativamente pequeno, de 800 watts, o eletricista normalmente instalará um circuito de 20 ampères, embora um circuito de 15 ampères possa facilmente atender a esse aparelho. Isso é feito para que o circuito seja capaz de lidar com futuros aparelhos que possam ser maiores do que os que você tem agora.