Categoria: Instalaciones

Quando se viaja numa Camper ou Autocaravana o que mais se deseja é a autossuficiência energética, uma das primeiras coisas que normalmente se faz é a instalação de uma bateria auxiliar para ter uma fonte de energia autónoma para aqueles consumos “extra” que são necessários na nossa casa sobre rodas.
O nível seguinte para conseguir esta autossuficiência energética é a instalação de painéis solares para obter energia “extra” para a acumular nas baterias e desfrutar das viagens com a tranquilidade de ter eletricidade suficiente.

A instalação de painéis solares é uma óptima alternativa que requer um investimento inicial mas que, com uma instalação simples, pode fornecer-nos corrente acumulada suficiente sem necessidade de ligação à rede eléctrica, além de ser uma energia limpa e ecológica.

Quando chega o momento de dar o passo para comprar e instalar painéis solares, pode aperceber-se da grande variedade de informações e elementos que o inundam de dúvidas sobre os tipos de painéis, reguladores de corrente, inversores… etc.

Vamos tentar fazer um resumo rápido de tudo o que precisa de saber e compreender antes de fazer o investimento.

O que é um painel solar e como funciona?

Um painel solar é constituído por células fotovoltaicas ligadas entre si. Cada célula pode atingir uma tensão de 0,5v, pelo que um painel é constituído por células fotovoltaicas ligadas em série.
Para carregar uma pilha, a tensão deve ser superior à tensão da pilha.

Existem 3 construções de painéis no mercado:

Painéis com 36 células ligadas em série = 18v
Painéis com 60 células ligadas em série = 30v
Painéis com 72 células ligadas em série = 36v

O tipo mais comum de painel solar montado em caravanas é o painel de 36 células porque funciona com baterias de 12v e em autocaravanas, dependendo se funcionam com 12 ou 24v, terão painéis de 36 ou 60 células.

Existem vários tipos de painéis solares, mas os mais comuns são:

Painel solar flexível

É um tipo de painel solar extra-fino com cerca de 1 cm de espessura, é flexível, pelo que é muito adequado para carrinhas de campismo porque não sobressai quase nada e fica perfeitamente acoplado ao tejadilho da carrinha e é bastante leve.
Por outro lado, têm algumas desvantagens: as células fotovoltaicas não são flexíveis, pelo que este tipo de painel é muito frágil e pode partir-se facilmente.
Têm também a desvantagem de, como são colados diretamente ao tejadilho, não serem suficientemente ventilados, o que significa que o seu desempenho é muito inferior ao que deveria ser devido ao sobreaquecimento das fotocélulas.

Painel solar rígido

Este é o painel solar mais utilizado devido ao seu elevado desempenho e resistência. Trata-se de um painel de células fotovoltaicas montado numa estrutura de alumínio e protegido com uma camada de vidro temperado. Recomenda-se que seja montado num suporte, pois assim consegue-se uma corrente de ar nos seus 4 lados que ajuda a arrefecer a placa e, desta forma, o desempenho é muito superior.
Montada no suporte, pode sobressair entre 6 e 8 cm do teto.

Dentro dos painéis solares rígidos existem 2 formatos.

Painel solar monocristalino

As células dos painéis solares monocristalinos são feitas de placas de silício de uma só peça, pelo que esta pureza resulta numa elevada eficiência.

O mais eficiente de todos.
Robusto e montado num chassis de alumínio com cobertura de vidro temperado.
Mais económico do que os flexíveis.
Mais espesso, incluindo suportes com cerca de 7 cm
Peso, entre 6 e 12 kg.

Painel solar policristalino

Os painéis policristalinos são constituídos por células de silício com impurezas, pelo que a sua eficiência é um pouco inferior.

Elevada eficiência
Robusto e montado num chassis de alumínio com cobertura de vidro temperado.
Mais económico do que o flexível
Mais espesso, incluindo suportes, cerca de 7 cm
Peso, entre 6 e 12 kg

Em poucas palavras:

Os painéis monocristalinos são mais eficientes, mais económicos, mas têm a desvantagem do peso e da espessura.
É o mais utilizado em caravanas e autocaravanas.

Regulador solar

É o dispositivo que deve ser instalado entre o painel solar e a bateria. Está encarregado de regular a intensidade fornecida pelo painel e de a fornecer à bateria para a carregar corretamente sem a danificar.

Estes reguladores de carga são capazes de calcular a necessidade de carga atual com base no estado da bateria. Se a bateria estiver carregada, deixará de fornecer energia.

Dependendo da qualidade e do tipo de controlador de carga, este carregará a bateria de forma mais eficiente.

Basicamente, existem 2 tipos de controladores solares, os chamados PWN e os MPPT.

Controlador solar PWM (modulação por largura de pulso)

O controlador PWM funciona como um interrutor que liga o painel solar à bateria. O resultado é que a tensão do painel será reduzida para a tensão da bateria, consoante o estado da carga.

O modelo mais económico.
Ideal para instalações simples para passeios de fim de semana.
Apenas adequado para painéis de 36 células.
Recomendado para instalações com 1 painel e 1 bateria.

Controlador solar MPPT

Este tipo de regulador solar ajusta a tensão dos painéis solares para recolher a potência máxima e, em seguida, transforma esta potência numa tensão e corrente necessárias à bateria para a carregar.
A eficiência de um regulador MPPT é 10% a 40% superior à de um regulador PWM. Com ele pode instalar mais do que um painel em série e combinar painéis e bateria a 12 ou 24v.

Até 40% mais eficiente do que um PWM.
Utilização de placas e bateria a 12v ou 24v indistintamente.
Mais eficiente do que o PWM em tempos de pouco sol.
Controlo de carga de mais do que uma placa em série.
Preço mais elevado dependendo do modelo.

Nesta altura, já devemos saber que tipo de painel solar e controlador precisamos de acordo com as nossas expectativas, é altura de saber como vamos instalar estes equipamentos no nosso veículo.

Instalação e ligação de painéis solares e controlador de carga

A instalação dos painéis solares com o regulador de carga e a sua ligação à bateria não é uma tarefa muito complicada, mas é necessário ter alguns conceitos muito claros.

A primeira coisa a fazer é fixar a placa ao tejadilho, o que varia consoante o tipo de placa a instalar ou a forma ou necessidades de cada um, mas basicamente é fixar a placa de forma segura, quer com colas de poliuretano como o Sikaflex, quer com o método que cada um achar mais adequado. Além disso, será necessário perfurar o tejadilho para passar os cabos para o interior do veículo.

A partir da placa existem 2 cabos marcados como (+) positivo e (-) negativo com conectores estanques normalmente do tipo MC4, a partir daí, puxaremos a cablagem para o interior do veículo com um cabo elétrico de 6mm2 de secção através do orifício no qual montaremos um bucim estanque para vedar perfeitamente.

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Quando os cabos estiverem no sítio, é altura de ligar o regulador e a bateria.

Normalmente, as ligações ao regulador são as que se podem ver na imagem. Painel | Bateria | Consumo 12v.
Só tem de ligar cada coisa no seu lugar, mas tenha cuidado, tem de seguir uma ordem de ligação para evitar danificar o regulador.

Ligação ao módulo de controlo solar

É muito simples, mas tem de seguir uma ordem, caso contrário pode danificar o regulador.

A primeira coisa a ligar é sempre a bateria, é muito importante alimentar o regulador antes de ligar os painéis.
Vamos ligar primeiro o negativo da bateria e depois o positivo.

Nesta altura, o regulador terá energia e indicará que está ligado e, se tiver um visor, veremos as indicações de que está a funcionar.

Agora podemos ligar os fios do(s) painel(is) pela mesma ordem, primeiro o negativo e depois o positivo.

Agora já temos tudo ligado e a funcionar. Aqui dependerá de cada regulador que podemos verificar a corrente que está a vir dos painéis com mais ou menos informação que o regulador nos oferecerá, mas as ligações serão bem feitas com uma cablagem de secção suficiente (secção de 6mm2).

Há mais algumas coisas para falar, como o consumo, as diferentes potências de painéis que existem e a carga que cada um deles nos pode dar, mas vamos deixar isto para outro post. Mas vamos deixar isso para outro post.
Como sempre, terei todo o gosto em responder a quaisquer questões que possam ter.

Vamos continuar com esta série de posts sobre conceitos básicos em instalações de 12v e hoje vou centrar-me nas baterias, na ligação das baterias para diferentes fins, como fazer as ligações e boas práticas.

Banco de baterias

No centro de qualquer sistema de 12v está a bateria. Esta pode ser uma única bateria ou um grupo de baterias ligadas entre si.

As baterias são ligadas entre si para aumentar a tensão ou a capacidade da bateria, ou ambas.
Um grupo de baterias ligadas entre si é designado por banco de baterias.

O seguinte aplica-se aos bancos de baterias:

– Quando duas pilhas são ligadas em série, a tensão aumenta.
– Quando duas pilhas são ligadas em paralelo, a capacidade aumenta.
– Quando duas pilhas são ligadas em série/paralelo, a tensão e a capacidade aumentam.

Alguns exemplos:

Nas imagens, podemos ver claramente como a capacidade (Ah) e a tensão (V) aumentam à medida que as ligamos.

Nas baterias de chumbo-ácido, não é recomendável ligar mais de 4 baterias em série/paralelo, devido ao desequilíbrio criado pelas ligações dos cabos e às pequenas diferenças nas resistências internas das baterias.

Cablagem da bateria em paralelo

A forma como o banco de baterias é ligado ao sistema é importante. É fácil cometer erros ao efetuar as ligações ao banco de baterias. Um dos erros mais comuns é ligar todas as baterias em paralelo e, em seguida, ligar um lado do banco de baterias em paralelo à instalação eléctrica, como mostra a imagem abaixo.

Qual é o problema com esta ligação?
A energia da bateria de baixo só passa através dos cabos da ligação principal. A energia da bateria seguinte tem de passar pela ligação principal e pelos dois fios de interligação para a bateria seguinte. A bateria seguinte tem de passar por 4 conjuntos de fios de interligação. A que está acima tem de passar por 6 grupos de fios de interligação. Cada grupo de fios tem a sua própria resistência, que se vai somando. A pilha de cima fornece muito menos corrente do que a pilha de baixo.

O resultado é que a bateria abaixo está a trabalhar, a descarregar e a carregar em condições mais exigentes, pelo que irá falhar prematuramente.

Porque é que a resistência do cabo é importante quando se ligam bancos de baterias? Lembre-se que um cabo é como uma resistência. Quanto mais comprido for o cabo, mais resistência apresenta. Para além disso, os terminais do cabo e as ligações da bateria também oferecem resistência.

A corrente escolherá sempre o caminho de menor resistência. Assim, a maior parte da corrente passará pela pilha de baixo. Apenas uma pequena parte da corrente passará pela pilha de cima.

Para ligar corretamente várias baterias em paralelo, certifique-se de que todo o percurso da corrente que entra e sai de cada bateria é o mesmo.

Existem quatro formas de o fazer:

– Ligue-os na diagonal.
– Utilize um terminal positivo e um negativo Os comprimentos dos cabos do terminal para cada bateria devem ser iguais.
– Ligue-os a meio caminho. Certifique-se de que todos os cabos têm a mesma espessura.
– Utilize bielas.

Ao ligar as baterias de qualquer uma destas formas, a corrente fluirá igualmente entre todas as baterias e a mesma resistência será encontrada em todos os comprimentos de cabo igualmente.

Na loja, temos os cabos e as ligações necessárias para efetuar as uniões. Se não encontrar o que precisa, também o podemos fazer à medida.

Balanceamento do banco de baterias

Ao criar um banco de baterias com uma tensão mais elevada, como 24 V ou 48 V, é necessário ligar várias séries de baterias de 12 V. Mas há um problema com a ligação de baterias em série, que é o facto de as baterias não serem eletricamente idênticas.
Têm pequenas diferenças na resistência interna. Assim, quando uma série de baterias é carregada em série, esta diferença de resistência causará uma variação nas tensões terminais de cada bateria. As suas tensões tornam-se “desequilibradas”. Esse “desequilíbrio” aumentará com o tempo e fará com que uma bateria seja continuamente sobrecarregada e a outra bateria seja subcarregada. Como resultado, uma das baterias da série irá falhar prematuramente.

Para verificar o desequilíbrio do seu sistema:

– Carrega o banco de baterias.
– Mede no final da fase inicial de carregamento, que é quando o carregador está a carregar à corrente máxima.
– Mede a tensão individual de uma das baterias.
– Mede a tensão individual da outra bateria.
– Compare as tensões.
– Se houver uma diferença detetável entre elas, o banco de baterias não está equilibrado.

Para evitar o desequilíbrio inicial das baterias, certifique-se de que carrega totalmente cada bateria antes de as ligar em série (e/ou em paralelo). Para evitar o desequilíbrio posterior, à medida que as baterias envelhecem, utilize um equilibrador de baterias .

O equilibrador de baterias é ligado ao sistema como mostra a figura à direita. Mede a tensão do banco de baterias e a tensão das baterias individuais.
O equilibrador de bateria é ativado assim que o banco de baterias começa a carregar e a tensão de carga atinge mais de 27,3V. Começa então a medir e a comparar as tensões das duas baterias. Assim que detecta uma diferença de tensão superior a 0,1 V entre as duas baterias, acende-se uma luz de aviso e começa a equilibrá-las. Para o efeito, descarrega a pilha mais alta, puxando uma corrente até 0,7 A, até que as tensões das duas pilhas sejam iguais.

Para um sistema de 24 V, é necessário apenas um equilibrador de bateria. E para um sistema de 48 V, são necessários três equilibradores, um entre cada duas baterias.

E por hoje ficamos por aqui, espero que vos tenha ajudado a esclarecer dúvidas ou a descobrir algo que não sabiam, como sempre qualquer dúvida ou comentário podem deixar aqui mesmo e terei todo o gosto em responder.

Continuamos com esta série de posts em que falamos de conceitos básicos a ter em conta se lidarmos frequentemente com instalações de 12v.

Hoje vamos concentrar-nos em aprender mais sobre resistência e, acima de tudo, sobre quedas de tensão, como calculá-las e tentar evitá-las tanto quanto possível.

Resistência do cabo e quedas de tensão

Como já foi explicado, a corrente que flui através de um circuito elétrico para uma carga fixa é diferente consoante a tensão do circuito. Quanto maior for a tensão, menor será a corrente.

I = P / V

Nesta imagem, podemos ver um exemplo da quantidade de corrente que flui através de três circuitos diferentes em que a carga é a mesma, mas a tensão da bateria muda:

Para além disso, como já vimos, um fio tem uma certa resistência. O fio faz parte do circuito elétrico e pode ser considerado como uma resistência.

Quando a corrente passa por uma resistência, esta aquece. O mesmo acontece com os fios, quando a corrente passa por eles, aquecem. A energia perde-se sob a forma de calor. Estas perdas são designadas por perdas nos cabos.

Outra consequência das perdas nos cabos é a geração de uma queda de tensão ao longo do cabo. A queda de tensão pode ser calculada com a seguinte fórmula:

Tensão = Resistência x Corrente
V = R x I

Exemplo de cálculo de queda de tensão

Vamos agora utilizar um exemplo prático em que um inversor está ligado a uma bateria de 12 V para calcular as perdas nos cabos.

Como aprendemos anteriormente, cada fio tem uma resistência de 1,6 mΩ.

Com estes dados, a queda de tensão de um cabo pode ser calculada:

• Uma carga de 2400 W a 12 V cria uma corrente de 200 A.
• A queda de tensão de um cabo é: V = I x R = 200 x 0,0016 = 0,32 V
• Como temos dois fios, a queda de tensão total do sistema é de 0,64 V.

Devido à queda de tensão de 0,6 V, o inversor já não recebe 12 V, mas sim 12 – 0,6 = 11,4 V.
A potência do inversor é uma constante neste circuito. Assim, quando a tensão cai no inversor, a corrente aumenta.
Lembre-se de que I = P/V.
Agora, a bateria fornecerá mais corrente para compensar as perdas.
Neste exemplo, isto significa que a corrente aumentará para 210A.
Isto torna o sistema ineficiente porque perdemos 5% (0,64 / 12) da energia total. Esta energia perdida foi transformada em calor.

Não é apenas o cabo que oferece resistência num circuito

É importante notar que não é apenas o fio que apresenta resistência. Qualquer outro elemento que a corrente tenha de atravessar no seu percurso criará uma resistência adicional.
Incluídos nesta lista estão os elementos que podem contribuir para aumentar a resistência total:

E prestar especial atenção:

• Ligações soltas
• Contactos sujos ou corroídos.
• Terminais de cabos montados incorretamente.

A resistência será adicionada ao circuito elétrico com cada ligação que é feita, ou com cada coisa que é colocada no caminho entre a bateria e o inversor.

Para ter uma ideia do que estas resistências podem significar:

• Cada ligação de cabo: 0,06 mΩ.
• 500 A de derivação. 0,10 mΩ.
• Fusível de 150 A: 0,35 mΩ.
• 2 m e cabo de 35mm2: 1,08 mΩ.

Efeitos negativos nas quedas de tensão dos cabos

Já sabemos que é necessário limitar a resistência de um circuito para evitar quedas de tensão. Mas quais são os efeitos de uma grande queda de tensão num sistema? Aqui estão alguns deles:

• – Perde-se energia e o sistema é menos eficiente. As baterias descarregam-se mais rapidamente.
• Aumentará a corrente do sistema. Isto pode provocar a queima de fusíveis CC.
• A presença de correntes elevadas no sistema pode causar uma sobrecarga prematura do inversor.
• Se ocorrer uma queda de tensão durante o carregamento, as baterias não ficarão totalmente carregadas.
• O inversor recebe uma tensão de bateria inferior. Isto pode acionar alarmes de baixa tensão.
• Os cabos da bateria ficam quentes. Isto pode provocar a fusão do isolamento dos cabos ou causar danos nas condutas dos cabos ou no equipamento que faz parte do sistema. Em casos extremos, o aquecimento dos cabos pode provocar um incêndio.
• Todos os dispositivos ligados ao sistema terão uma vida útil mais curta devido à ondulação DC.

Para evitar quedas de tensão:

• Utilizar cabos com o comprimento mais curto possível.
• Utilizar cabos de espessura suficiente.
• Aperte as ligações (mas não demasiado, siga as recomendações de binário do manual).
• Verificar se os contactos estão limpos e isentos de corrosão.
• Utilizar terminais de cabos de qualidade e montá-los com a ferramenta adequada (cravador).
• Utilize interruptores de isolamento de baterias de qualidade.
• Limita o número de ligações de cada passagem de cabo.
• Utilizar pontos de distribuição ou barramentos de corrente contínua.

Por hoje é tudo. Nos próximos capítulos desta série de conceitos básicos, falaremos sobre secções transversais de cabos e ligações de baterias.

Lembre-se de que, se tiver alguma dúvida ou sugestão, pode contactar-nos aqui.

Hoje vamos falar sobre os carregadores de baterias auxiliares, também chamados Booster e vamos tentar explicar as diferenças entre carregar a bateria ou baterias auxiliares na autocaravana ou caravana com um carregador Booster ou com um relé, quando um relé é suficiente e quando é necessário um carregador Booster.

Comecemos pelo princípio…

O que é um carregador Booster?

Não confundir um arrancador de baterias Booster com um carregador de baterias Booster.
Um carregador de baterias auxiliar Booster é um dispositivo eletrónico capaz de receber a intensidade de carga do alternador do veículo e gerar uma intensidade de carga elevada para a bateria auxiliar. Os carregadores mais eficientes produzem entre 18 e 40 Amperes POR HORA diretamente para a bateria auxiliar, de modo a que num curto espaço de tempo ou em poucos quilómetros possamos carregar totalmente as baterias.

O melhor equipamento do mercado dá carga total mesmo com o motor ao ralenti, ajusta também a carga ao tipo de bateria que temos (AGM, GEL, Ácido ou Lítio) e regula a corrente de flutuação desligando quando as baterias estão carregadas e protege também a bateria do motor, se necessário, se tiver um consumo muito elevado, como as luzes ou o ar condicionado, para evitar sobrecarregá-las.

Existe uma grande variedade de carregadores Booster no mercado, mas tenha cuidado com os mais simples porque, por vezes, não passam de inversores DC-DC e podem funcionar bem, embora não regulem a intensidade da carga de acordo com o estado da bateria, mas carreguem sempre com a mesma intensidade, podendo danificar as baterias a longo prazo.

Carregador de reforço para autocaravana ou auto-caravana

Os carregadores de bateria Booster de desempenho superior, como o ORION-Tr da Victron energy , são carregadores com microprocessador que dividem a carga em 5 fases diferentes, com um processo de dessulfatação e uma fase final de manutenção da bateria. Carregam entre 18 e 40 amp/hora, consoante o modelo, e mantêm a estabilidade da bateria, quer se trate de uma bateria de ácido, gel, AGM ou lítio.

Quando é que é necessário um carregador de reforço?

A resposta depende…
Sempre que quisermos carregar de forma eficiente uma ou mais baterias auxiliares, podemos instalar um carregador de baterias Booster e assim garantimos um carregamento extra rápido e eficiente, mas este tem um preço que pode variar entre 120€ e 500€ dependendo do equipamento e isto em alguns casos pode fazer-nos pensar se precisamos deste equipamento ou se podemos prescindir dele e passar para outros sistemas de carregamento de baterias como a instalação de um Relé Automático ou não.

Uma boa razão para decidir instalar o carregador Booster é se o nosso veículo for moderno e tiver um sistema de alternador inteligente com start-stop, neste caso é uma opção muito boa utilizar o sistema de carregador Booster, embora hoje em dia também tenhamos relés especiais como o Euro6 Audiobus especial para estes alternadores que estão a funcionar muito bem na maioria dos casos.

Outro motivo importante é no caso da bateria auxiliar ser de maior capacidade que a bateria do motor, como já falamos em outros posts, se a bateria auxiliar for de maior capacidade, com o sistema de separador de baterias com Relé, a carga total dessas baterias não é garantida, lembrem-se que o relé de alguma forma reconhece a carga máxima da bateria do motor como um limite de carga e deixa de enviar corrente para a bateria auxiliar pelo que se a capacidade da bateria do motor for por exemplo 70Amp o relé vai passar corrente para a bateria auxiliar normalmente até “copiar” essa capacidade, e se a bateria auxiliar for de 120Amp só com a ajuda do relé não a conseguimos carregar a 100%. Com o Booster Charger este problema fica resolvido.

E outra razão pela qual recomendamos a instalação de um carregador de reforço é quando a bateria auxiliar é de lítio, nestes casos carregadores como o Orion Tr da Victron energy estão preparados para carregar eficientemente baterias de sistema de lítio.

Em suma, é altamente recomendável instalar um carregador de reforço nestes casos:

Nos veículos modernos com alternador inteligente.

Quando a bateria auxiliar tem uma capacidade superior à da bateria do motor.

Se tivermos sistemas de baterias de lítio disponíveis

Para um melhor e mais eficiente cuidado e carregamento das baterias

Como instalar um carregador de bateria Booster?

A instalação de um carregador Booster pode ser bastante simples ou um pouco mais complicada, dependendo do modelo e se é simplesmente ligado entre as baterias ou se necessita de um sinal do alternador ou da unidade de controlo. Neste último caso, serão necessários mais conhecimentos especializados, mas, se não for o caso, bastam alguns conceitos eléctricos básicos.

Como sempre, é importante proteger o equipamento com os fusíveis adequados e as secções transversais dos cabos entre baterias devem ser sempre as recomendadas em cada caso.

Pode ver os modelos disponíveis na loja:

E este é o fim do tópico de hoje, como sempre, se tiver alguma pergunta ou comentário, pode escrever aqui e teremos todo o prazer em responder.

Neste post e em outros que virão, tentaremos explicar os conceitos básicos de cablagem em sistemas eléctricos e, especialmente, em instalações com baterias, inversores de potência e carregadores.

Discutiremos a importância de “fazer as coisas corretamente” e os problemas que podem surgir se um sistema for cablado de forma inadequada. Ajudará também os instaladores e os utilizadores a resolver os problemas que podem surgir devido a uma cablagem deficiente.

Para que um sistema elétrico funcione corretamente, e especialmente os que contêm um inversor/carregador e baterias, que são dispositivos de “alta corrente”, é essencial que a cablagem do sistema seja feita corretamente.

Poderá tirar melhor partido deste conteúdo se tiver alguns conhecimentos teóricos básicos de eletricidade. Isto ajudá-lo-á a compreender os factores que determinam a espessura dos fios e os tipos de fusíveis. Se já possui alguns conhecimentos básicos, poderá saltar este capítulo, mas recomendamos que, pelo menos, o leia.

Lei de Ohm

A lei de Ohm é a lei mais importante de um circuito elétrico. É a base de quase todos os cálculos eléctricos.
Permite calcular a corrente através de um fio (ou de um fusível) com diferentes tensões. É essencial saber quanta corrente flui através de um fio para escolher o fio correto para cada sistema.

Mas primeiro é necessário compreender alguns conceitos básicos sobre eletricidade.

A eletricidade é o movimento dos electrões num material,
chamado condutor. Este movimento gera uma corrente eléctrica. Esta
corrente é medida em amperes, que são representados pela letra A.
A força necessária para que os electrões fluam é chamada tensão (ou
potencial). É medida em volts, representados pela letra V
Quando a corrente eléctrica atravessa um material, encontra uma certa
resistência. Esta resistência é medida em ohms, representada pela letra grega Ω.

A tensão, a corrente e a resistência estão relacionadas entre si.

– Quando a resistência é baixa, muitos electrões movem-se e a corrente é alta.
– Quando a resistência é maior, movem-se menos electrões e a corrente é menor.
– Quando a resistência é muito elevada, nenhum eletrão se move e a corrente pára.

Pode dizer-se que a resistência de um condutor determina a quantidade de corrente que flui através de um material com uma determinada tensão. Isto pode ser expresso por uma fórmula conhecida como Lei de Ohm.

Potência

A Lei de Ohm descreve a relação entre resistência, corrente e tensão. Mas há outra unidade eléctrica que pode ser derivada da Lei de Ohm: a potência.

A potência representa a quantidade de trabalho que uma corrente eléctrica pode realizar.
É medida em watts e é representada pela letra P.
Pode ser calculada através da seguinte fórmula:

Outras fórmulas podem ser derivadas da lei de Ohm, algumas das quais são muito úteis para calcular a corrente nos fios.

Uma das fórmulas mais utilizadas é:

Esta fórmula permite-lhe calcular a quantidade de corrente que flui através de um cabo quando a tensão e a potência são conhecidas.

Exemplo de aplicação:
Pergunta:
Se tiver uma bateria de 12 V ligada a uma carga de 2400 W.
Qual é a quantidade de corrente que flui através do cabo?
Resposta:
V = 12 V
P = 2400 W
I = P/V = 2400/12 = 200 A

Condutividade e resistência

Alguns materiais conduzem a eletricidade melhor do que outros. Os materiais com baixa resistência conduzem bem a eletricidade, enquanto os materiais com alta resistência conduzem mal ou não conduzem de todo a eletricidade.

Os metais têm baixa resistência e conduzem bem a eletricidade. Estes materiais são designados por condutores. É por isso que são utilizados nos cabos eléctricos.

O plástico e a cerâmica têm uma resistência muito elevada e não conduzem eletricidade. São chamados isoladores. É por esta razão que os materiais não condutores, como o plástico ou a borracha, são utilizados no exterior dos cabos. O contacto com o fio não provoca um choque elétrico porque a eletricidade não consegue atravessar estes materiais.
Os isoladores são também utilizados para evitar curto-circuitos quando dois fios se tocam.

Dois outros factores determinam a resistência do cabo. Estes são o
comprimento e a espessura do condutor (o cabo):
– Um cabo fino tem mais resistência do que um cabo grosso com o mesmo
comprimento.
– Um cabo longo tem mais resistência do que um cabo curto com a mesma espessura.

É importante conhecer a resistência do cabo. Quando a corrente flui através de um cabo, a sua resistência causa estes dois efeitos:
– Queda de tensão (perda) ao longo do cabo.
– Aquecimento do fio.

Se a corrente aumentar, estes efeitos são intensificados. Um aumento da corrente aumentará a queda de tensão e fará com que o cabo aqueça ainda mais.

Conclusão:
Tanto a espessura como o comprimento do cabo têm um efeito considerável na resistência do cabo.

É por isso que é importante escolher a secção transversal correta do cabo e o comprimento do cabo a utilizar numa instalação.

Bem, é assim que ficamos hoje, pode ter achado tudo isto um pouco “aborrecido” mas são conceitos básicos que precisa de conhecer ou pelo menos saber que existem e ter algumas noções básicas.

Na próxima publicação relacionada, falaremos sobre quedas de tensão e como calculá-las, sobre a escolha da secção de cabo correta, sobre bancos de baterias em série e em paralelo e alguns outros aspectos. Se estiver interessado no assunto, fique atento aos próximos capítulos.

E, como sempre, se tiver quaisquer perguntas ou comentários, pode deixá-los aqui e teremos todo o gosto em ajudá-lo.