Calculadora 05 / Ferramentas de Oficina
Ferramentas de Oficina
Torque, lei de Ohm e autonomia de bateria são as três conversões mais frequentes na oficina, por isso dividem uma única página aqui. Conversão de unidades de torque, Lei de Ohm e autonomia de bateria em ampère-hora — os cálculos do dia a dia na bancada.
Como esta calculadora funciona
A conversão de torque usa fatores de conversão SI padrão e exatos. A Lei de Ohm e a potência descrevem juntas como tensão, corrente, resistência e potência se relacionam em qualquer circuito CC — útil para verificar a bitola de um fio em relação à capacidade de um fusível, dimensionar uma bateria para um acessório ou diagnosticar por que algo está consumindo mais corrente do que o esperado. A autonomia da bateria assume uma carga constante e estável — a autonomia no mundo real costuma ser um pouco menor ao considerar a idade da bateria, a temperatura e a queda de tensão sob carga.
Exemplos resolvidos: um de cada aba
Torque. 35 ft-lb nas outras duas unidades:
- 35 × 1,3558179 = 47,45 N·m
- 35 × 12 = 420 in-lb
Lei de Ohm. 2 A através de 6 Ω: V = I × R = 12 V, e P = V × I = 24 W.
Bateria. Uma bateria de 100 Ah com 80% utilizável, consumindo 10 A: 100 × 0,80 = 80 Ah utilizáveis, ÷ 10 A = 8 horas — e veja a ressalva abaixo, porque oito horas é o número ideal, não o que você vai obter.
Tabela de conversão de torque
Conversões exatas: 1 ft-lb = 1,3558179 N·m = 12 in-lb. A coluna de in-lb é a que as pessoas erram, porque um torquímetro calibrado em libra-polegada e outro em libra-pé têm um fator de doze entre si e os dois são comuns na mesma caixa de ferramentas.
| ft-lb | N·m | in-lb |
|---|---|---|
| 10 | 13,6 | 120 |
| 15 | 20,3 | 180 |
| 20 | 27,1 | 240 |
| 25 | 33,9 | 300 |
| 35 | 47,5 | 420 |
| 50 | 67,8 | 600 |
| 75 | 101,7 | 900 |
| 100 | 135,6 | 1.200 |
| 150 | 203,4 | 1.800 |
Converter é aritmética exata; escolher o número não é. Use sempre o valor que o manual de serviço dá para aquele parafuso específico, na condição que ele especifica — seco, lubrificado ou com trava-rosca — já que a lubrificação muda a força de aperto que um dado torque produz. Parafusos de torque-a-escoamento ou torque mais ângulo não podem ser apertados só com um valor de torque.
Lei de Ohm e potência, das quatro formas
| Para achar | Com V e I | Com V e R | Com I e R |
|---|---|---|---|
| Tensão (V) | — | — | V = I × R |
| Corrente (I) | — | I = V ÷ R | — |
| Resistência (R) | R = V ÷ I | — | — |
| Potência (W) | P = V × I | P = V² ÷ R | P = I² × R |
Isso vale para corrente contínua, que é o que existe no sistema elétrico de um veículo. Em corrente alternada a potência depende também do fator de potência, e P = V × I deixa de contar a história toda. Repare em P = I² × R: dobrar a corrente por uma conexão quadruplica o calor que ela gera, e por isso um terminal frouxo ou corroído num circuito de alta corrente é risco de incêndio, e não apenas um problema de queda de tensão.
Watts, ampères e quanto tempo uma bateria dura
Aparelhos vêm rotulados em watts e baterias em ampères-hora, então o primeiro passo é sempre watts ÷ volts = ampères. A autonomia abaixo é com 80 Ah utilizáveis — uma bateria de 100 Ah nos 80% que a calculadora traz por padrão.
| Consumo | Ampères a 12 V | Ampères a 24 V | Autonomia com 80 Ah úteis |
|---|---|---|---|
| 30 W | 2,50 | 1,25 | 32,0 h |
| 60 W | 5,00 | 2,50 | 16,0 h |
| 100 W | 8,33 | 4,17 | 9,6 h |
| 150 W | 12,50 | 6,25 | 6,4 h |
| 300 W | 25,00 | 12,50 | 3,2 h |
| 600 W | 50,00 | 25,00 | 1,6 h |
| 1.000 W | 83,33 | 41,67 | 0,96 h |
A coluna de 24 V explica por que caminhões pesados usam 24 V na partida: a mesma potência ao dobro da tensão reduz a corrente pela metade, e reduzir a corrente pela metade deixa o calor na fiação em um quarto. Se o consumo passa por um inversor, some as perdas dele — um inversor típico tem 85–90% de rendimento, então um consumo de 1.000 W puxa mais perto de 95 A do que de 83 A de uma bateria de 12 V.
Por que o número de autonomia é otimista
- O efeito Peukert. A capacidade em ampères-hora de uma bateria é medida numa descarga lenta e padronizada. Puxe mais forte e você tira menos ampères-hora da mesma bateria — o efeito é grande em chumbo-ácido e pequeno em lítio.
- A profundidade de descarga depende da química. Chumbo-ácido inundada é convencionalmente usada até cerca de 50%; AGM tolera mais; LiFePO₄ normalmente aceita 80% ou mais. O percentual utilizável desta página é onde você diz em que mundo está.
- O frio corta bastante a capacidade, e uma bateria num caminhão sem aquecimento no inverno é uma bateria menor do que o rótulo diz.
- A idade é cumulativa. A capacidade cai ao longo da vida, então uma bateria de 100 Ah com três anos não é uma bateria de 100 Ah.
- Nada aqui modela o alternador. Este é um cálculo de descarga de uma bateria sozinha.
- Descarga profunda não sai de graça. Levar uma bateria de chumbo-ácido abaixo do que o fabricante permite encurta muito a vida dela, um custo que o número de autonomia nunca mostra.
- Confundir in-lb com ft-lb. Um fator de doze. Aplicado a um parafuso pequeno, espana ou quebra; aplicado a um grande, deixa a união perigosamente frouxa.
- Converter um torque de outro motor ou de outro mercado. Procure o parafuso; não converta um número que você já tinha.
- Digitar a capacidade nominal cheia como utilizável. Ajuste o percentual utilizável ao que a química permite, ou a autonomia sai por volta do dobro da verdade.
- Esquecer as perdas do inversor quando o consumo é um aparelho de corrente alternada.
- Isolar a lei de Ohm para a incógnita errada. Escolha no seletor a grandeza que está faltando; os dois campos mudam junto.
- Trabalhar com o sistema energizado. Desconecte a bateria antes de mexer na fiação do veículo. Um sistema de 12 V não vai lhe dar choque e pode, com toda a facilidade, começar um incêndio.
Onde isso dá errado
De onde vêm estes números
As conversões de unidades e a lei de Ohm são exatas. Acertar importa porque um torque copiado na unidade errada é um parafuso que falha.
- NIST Special Publication 811 — O guia de referência sobre unidades do SI e fatores de conversão, incluindo o torque e os que se confundem habitualmente.
- SAE International — Normas de especificação de fixadores e torques para o trabalho de oficina.
Por que não descarregar uma bateria a 100%?
A descarga profunda reduz significativamente a vida útil da maioria das baterias de chumbo-ácido — muitos fabricantes recomendam não descer rotineiramente abaixo de 50% do estado de carga, com 80% de capacidade utilizável como um número conservador comum para planejamento. Baterias de lítio (LiFePO4) toleram muito melhor uma descarga mais profunda.
A Lei de Ohm também se aplica a circuitos CA?
A relação básica V=IR vale para cargas resistivas em CA, mas circuitos CA com motores, indutores ou capacitores envolvem fatores adicionais (impedância, fator de potência) que esta calculadora simples não considera.
Apenas estimativas. Para especificações de torque, sempre use os valores exatos do fabricante do seu veículo ou equipamento — esta ferramenta converte unidades, não indica qual especificação usar.