Calculadora de Potência Trifásica

A Calculadora de Potência Trifásica calcula a potência trifásica, a corrente de linha ou a tensão linha a linha para um sistema CA equilibrado. Indique qual grandeza deseja encontrar, insira os valores que você já possui junto com o fator de potência, e ela retornará a resposta juntamente com o detalhamento completo de potência — potência ativa (kW), potência aparente (kVA) e potência reativa (kVAR) —, um triângulo de potência em escala, os valores de fase em Estrela (Wye) e Triângulo (Delta), uma forma de onda trifásica animada e uma sugestão de bitola de fio de cobre e disjuntor.

Fórmulas de Potência Trifásica

Para uma carga trifásica equilibrada especificada por sua tensão linha a linha (V_LL) e corrente de linha (I_L), as três grandezas de potência são:

Onde PF é o fator de potência (entre 0 e 1) e √3 ≈ 1,732. Reorganizando as duas primeiras fórmulas, você pode calcular a corrente, I_L = P / (√3 × V_LL × PF), ou a tensão, V_LL = P / (√3 × I_L × PF).

Exemplo Prático: Motor de 10 kW em 400 V

Um motor trifásico fornecendo 10 kW de potência ativa a 400 V linha a linha com um fator de potência de 0,9:

A potência aparente é 10 / 0,9 = 11,1 kVA, e a potência reativa é √(11,1² − 10²) ≈ 4,8 kVAR. Cada uma das três linhas transporta cerca de 16 amperes, portanto o circuito precisa de condutores e disjuntor dimensionados para essa corrente com a margem habitual para carga contínua.

O Triângulo de Potência

A potência ativa (P), a potência reativa (Q) e a potência aparente (S) formam um triângulo retângulo. A potência ativa é o cateto horizontal, a potência reativa é o cateto vertical e a potência aparente é a hipotenusa. O ângulo entre P e S é φ, e o fator de potência é o seu cosseno: PF = cos(φ) = P / S. Um fator de potência igual a 1,0 colapsa o triângulo em uma linha reta (sem potência reativa); um fator de potência menor abre o ângulo e adiciona potência reativa, que circula sem realizar trabalho útil.

Conexões Estrela (Wye) vs Triângulo (Delta)

As cargas trifásicas são ligadas em uma de duas configurações, e cada uma relaciona as grandezas de linha com as grandezas por enrolamento (fase) de forma diferente:

Em uma conexão Estrela (Wye), a tensão linha a linha é √3 vezes a tensão de fase, enquanto as correntes de linha e de fase são iguais. Em uma conexão Triângulo (Delta), as tensões de linha e de fase são iguais, enquanto a corrente de linha é √3 vezes a corrente de fase. Fundamentalmente, a potência total é idêntica para ambas — apenas a tensão e a corrente por enrolamento diferem, o que é importante ao dimensionar enrolamentos de motores e derivações de transformadores.

kW vs kVA vs kVAR

Tabela de Corrente Trifásica (FP = 0,9)

Corrente de linha aproximada por fase para uma determinada potência ativa e tensão linha a linha:

Por que Sistemas Trifásicos Usam √3

Em um sistema trifásico equilibrado, as três tensões linha a linha são as diferenças vetoriais das tensões de fase desfasadas em 120°, o que torna cada tensão linha a linha √3 (cerca de 1,732) vezes a tensão de fase. Quando a potência total é expressa em termos das grandezas de linha que os engenheiros realmente medem — tensão de linha e corrente de linha —, esse fator √3 aparece. Como a carga é dividida entre três condutores, cada linha transporta menos corrente do que um circuito monofásico equivalente de mesma potência; por isso, a distribuição trifásica usa menos cobre e fornece energia mais estável, sendo predominante em instalações industriais e comerciais.

Como Usar Esta Calculadora

1. Escolha o que deseja calcular: potência, corrente de linha ou tensão linha a linha. O formulário exibe apenas as entradas necessárias para a resposta.
2. Insira os valores conhecidos: as duas grandezas que você já possui. Ao inserir a potência, escolha sua unidade (kW, W, kVA, VA ou hp).
3. Insira o fator de potência: cerca de 0,9 para cargas mistas típicas, 0,8–0,85 para motores, ou 1,0 para cargas puramente resistivas, como aquecedores.
4. Clique em Calcular: leia a resposta, o triângulo de potência completo, os valores de fase em Estrela e Triângulo, e a bitola de fio e disjuntor sugeridos.

Perguntas Frequentes

Quantos amperes consome um motor trifásico de 10 hp?

A potência em hp corresponde à potência mecânica de saída do motor, portanto a potência elétrica de entrada é maior e depende do rendimento. Para dimensionar os condutores, a NEC não usa um valor calculado: a Tabela 430.250 indica 14 A para um motor de 10 hp a 460 V e 28 A a 230 V. A calculadora considera o rendimento do motor ao converter hp e mostra a corrente da tabela para potências padrão de motores a 230 V e 460 V.

Como verificar a queda de tensão em um cabo trifásico?

Informe o comprimento de ida do cabo. A queda é calculada como a raiz quadrada de 3 multiplicada pela corrente, pela resistência do condutor por pé e pelo comprimento. A calculadora mostra a queda e o percentual para a bitola de cobre sugerida e as maiores, indicando a menor bitola que mantém o valor dentro do limite usual de 3%.

Qual é a fórmula da potência trifásica?

Para um sistema trifásico equilibrado usando tensão linha a linha, a potência ativa é P = √3 × tensão de linha × corrente de linha × fator de potência (P = 1,732 × V × I × FP). A potência aparente é S = 1,732 × V × I, e a potência reativa é Q = √(S² − P²).

Como calcular a corrente trifásica a partir da potência?

Reorganize a fórmula de potência para isolar a corrente: I = P / (√3 × tensão de linha × fator de potência), ou I = S / (1,732 × V) quando você já souber a potência aparente em kVA.

Por que a potência trifásica usa a raiz quadrada de 3?

Em um sistema trifásico equilibrado, a tensão linha a linha é a raiz quadrada de 3 (cerca de 1,732) vezes a tensão de fase. Somar a potência fornecida por todas as três fases e expressá-la com grandezas de linha gera o fator de 1,732.

Qual é a diferença entre kW e kVA em sistemas trifásicos?

kW é a potência ativa, a potência que realiza trabalho útil. kVA é a potência aparente, a potência total que o circuito transporta. Elas estão relacionadas pelo fator de potência: kW = kVA × fator de potência. A diferença é a potência reativa (kVAR), que circula sem realizar trabalho.

Qual é a diferença entre conexões Estrela (Wye) e Triângulo (Delta)?

Na conexão Estrela (Wye), a tensão linha a linha é √3 vezes a tensão de fase, enquanto as correntes de linha e de fase são iguais. Na conexão Triângulo (Delta), as tensões de linha e de fase são iguais, enquanto a corrente de linha é √3 vezes a corrente de fase. A potência total é a mesma em ambas.

Quantos amperes tem uma carga trifásica de 10 kW em 400 V?

Com um fator de potência de 0,9, a potência aparente é 10 / 0,9 = 11,1 kVA, portanto a corrente de linha é 11111 / (1,732 × 400) = 16,0 amperes por linha.

Qual é a corrente consumida por uma carga trifásica de 15 kW a 480 V com fator de potência de 0,8?

Para uma carga trifásica equilibrada, a corrente é a potência dividida por √3 × tensão de linha × fator de potência. Usando 15.000 W, 480 V e 0,8, o resultado é cerca de 22,6 A por linha. Isso pressupõe que 15 kW seja a potência elétrica ativa de entrada. Se esse valor for a potência mecânica de saída indicada para um motor, considere também o rendimento do motor, pois a corrente elétrica de entrada será maior.

Por que um motor trifásico consome mais corrente quando o fator de potência é baixo?

Com a mesma potência ativa e tensão de linha, um fator de potência menor significa uma corrente de linha maior: corrente = potência ativa ÷ (√3 × tensão de linha × fator de potência). Por exemplo, uma carga de 10 kW a 400 V consome cerca de 16 A com fator de potência de 0,9, mas cerca de 24 A com fator de 0,6. A corrente adicional fornece potência reativa; por isso, verifique o fator de potência da carga em operação.

Posso usar a potência em cavalos do motor como potência elétrica de entrada em um cálculo trifásico?

Em geral, não. A potência em cavalos indicada na placa do motor corresponde à potência mecânica de saída no eixo, enquanto a potência elétrica de entrada também precisa cobrir as perdas. Um cavalo-vapor equivale a cerca de 746 W de potência mecânica de saída; com rendimento de 90%, um motor de 10 hp precisa de cerca de 8,3 kW de potência elétrica ativa. Quando possível, use os dados de entrada elétrica da placa ou considere o rendimento ao estimar a corrente.

Recursos Adicionais

• Potência Elétrica Trifásica - Wikipedia
• Potência CA (Ativa, Reativa, Aparente) - Wikipedia
• Fator de Potência - Wikipedia