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Conversor de unidades de energia

Converte energia entre joules, milijoules, elétron-volts, quilowatts-hora, calorias e BTU.

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Fórmula

1 kWh = 3.6 MJ, 1 eV = 1.602 × 10⁻¹⁹ J

Como Funciona

A energia é medida em joules (J), a unidade SI igual a um watt-segundo. A eletrônica usa uma ampla faixa: elétron-volts (eV, 1,602 × 10^¹ J) para física de semicondutores e energia de fótons, milijoules (mJ) para pulsos de ESD e descarga de capacitores, joules para impacto mecânico e energia da bobina de relé e quilowatts-hora (kWh) para capacidade da bateria e do sistema de energia. Calorias (1 cal = 4,184 J) e BTU (1 BTU = 1055 J) aparecem em contextos de gerenciamento térmico.

Exemplo Resolvido

Um capacitor de 100 μF carregado a 50 V armazena E = ½CV² = ½ × 100e-6 × 50² = 0,125 J = 125 mJ = 125.000 μJ. Uma bateria de smartphone de 10 Wh = 36.000 J = 36 kJ = 10.000 mWh = 0,01 kWh.

Dicas Práticas

  • ✓Os padrões ESD especificam a energia de descarga em mJ — o modelo do corpo humano envolve ~ 1 μJ a 2 kV, mas a alta corrente de pico é o que danifica os ICs.
  • ✓A capacidade da bateria em mAh deve ser multiplicada pela voltagem para obter energia: 2000 mAh a 3,7 V = 7,4 Wh = 26.640 J.
  • ✓Térmica: 1 BTU eleva 1 libra de água em 1° F; 1 caloria aumenta 1 grama de água em 1° C. Para projetos térmicos eletrônicos, use joules e watts de forma consistente.

Erros Comuns

  • ✗Confundir energia (joules) com potência (watts) — energia = potência × tempo; um dispositivo de 100 W funcionando por 1 hora consome 360.000 J = 0,1 kWh.
  • ✗Misturando eV (elétron-volt) com V (volt) — eV é uma unidade de energia, não de tensão. Um fóton de 1 eV tem energia 1,602 × 10^¹ J.
  • ✗Usando kWh e Wh de forma intercambiável — 1 kWh = 1000 Wh = 3.600.000 J. Uma bateria de 10 Wh não é 10 kWh.

Perguntas Frequentes

Uma pequena caloria (cal) = 4,184 J; eleva 1 grama de água em 1°C. Uma caloria alimentar (cal ou kcal) = 1000 cal = 4184 J. Os cálculos térmicos eletrônicos usam joules diretamente.
A energia dos elétrons nos átomos, dos fótons na óptica e dos intervalos de banda nos semicondutores está naturalmente na escala eV. O silício tem um intervalo de banda de 1,12 eV; GaN é 3,4 eV; a energia do fóton de luz de 600 nm é de cerca de 2,07 eV.
Apesar das tensões de 1—15 kV, os pulsos ESD contêm muito pouca energia (faixa de μJ a mJ). O dano vem da alta corrente de pico (1—10 A) concentrada em um minúsculo óxido de porta, causando quebra dielétrica.
Multiplique mAh por 3,6 e pela tensão nominal: Energia (J) = mAh × 3,6 × V. Exemplo: 3000 mAh a 3,7 V = 3000 × 3,6 × 3,7 = 39.960 J ≈ 40 kJ = 11,1 Wh.

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