A potência máxima nominal representa a quantidade total de energia elétrica que será consumida pelo circuito, medida em watts (W). Este valor é usado para calcular a corrente elétrica necessária. Você pode encontrar este valor nas especificações dos equipamentos que serão conectados ao circuito.
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m
A distância do circuito é a distância entre a fonte de energia (disjuntor, transformador, etc.) e a carga (equipamento que consome energia). O cálculo considera automaticamente a ida e volta do circuito (dois condutores), então você deve informar apenas a distância simples entre os pontos.
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V
A tensão é a diferença de potencial elétrico entre dois pontos do circuito, medida em volts (V). Para corrente contínua (CC), valores típicos incluem 3.3V, 5V, 9V, 12V, 15V, 20V, 24V, 36V, 48V, 60V, 72V e 96V. Este valor afeta diretamente o cálculo da corrente e da bitola necessária.
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%
A queda de tensão máxima é o percentual de redução de tensão permitido ao longo do circuito. Valores menores garantem melhor desempenho dos equipamentos, mas exigem fios mais grossos. Para projetos residenciais no Brasil, recomenda-se 3% a 4% conforme a NBR 5410. Valores maiores podem causar problemas de funcionamento dos equipamentos.
📚 Memorial de Cálculo - Bitola de Fios
🎯 Objetivo do Cálculo
Este memorial explica passo a passo como é calculada a bitola mínima de fios elétricos para circuitos CC e CA, considerando potência, distância, tensão e queda de tensão máxima permitida.
1️⃣ Passo 1: Calcular Corrente do Circuito
Fórmula:
Corrente (A) = Potência (W) ÷ Tensão (V)
A corrente é calculada dividindo a potência pela tensão. Esta é a corrente que o circuito precisa transportar.
Exemplo:1000W ÷ 220V = 4.55A
2️⃣ Passo 2: Calcular Área de Seção Mínima
Fórmula:
Área (mm²) = (2 × ρ × L × I) ÷ ΔV
A área mínima é calculada considerando a resistividade do cobre, a distância (multiplicada por 2 para ida e volta), a corrente e a queda de tensão máxima permitida.
ρ (resistividade do cobre) = 0.0178 Ω·mm²/m a 20°C — Valor para cobre duro conforme NBR 5410. Para cobre recozido (mole), o valor é 0.017241 Ω·mm²/m (NBR NM 280). Este valor representa a resistência elétrica específica do material e varia com a temperatura e têmpera do cobre.
Fator 2 = considera ida e volta do circuito (dois condutores) — O circuito elétrico precisa de dois fios: um para levar a corrente até a carga e outro para retornar. Por isso, a distância total percorrida pela corrente é 2 × distância entre fonte e carga.
Queda de tensão recomendada:4% — Padrão mais utilizado para projetos residenciais no Brasil, conforme normas técnicas.
⚛️ Lei Física Aplicada — Lei de Ohm:
A Lei de Ohm relaciona tensão (V), corrente (I) e resistência (R): V = I × R. No cálculo de bitola, usamos esta lei para determinar a queda de tensão: quanto maior a corrente e a resistência do fio, maior a queda de tensão. A resistência do fio depende da resistividade do material (cobre), do comprimento e da área da seção transversal (bitola).
3️⃣ Passo 3: Selecionar Bitola Comercial
A área mínima calculada é multiplicada por um fator de segurança de 1.25 (25% de margem) e então selecionamos a bitola comercial padrão brasileiro (NBR 5410) que atende ao requisito.
Queda Real (%) = ((2 × ρ × L × I) ÷ S) ÷ Tensão × 100
Recalculamos a queda de tensão com a bitola comercial escolhida para verificar se está dentro do limite permitido.
Exemplo:Com bitola 1.5 mm² → queda real = 1.06% (dentro do limite de 4%)
5️⃣ Passo 5: Selecionar Disjuntor Comercial
O disjuntor é selecionado com base na corrente do circuito, aplicando um fator de segurança de 1.25 e escolhendo o disjuntor comercial padrão que atende ao requisito.