Entenda a Padronização e Convenções Aplicada à Eletricidade

O Sistema Métrico Internacional de Unidades e Dimensões, normalmente denominado abreviadamente pela sigla SI (Système Internationale), trata da padronização de unidades de medidas de grandezas físicas conhecidas para todas as áreas de atuação. Foi adotado aqui no Brasil pela Associação Brasileira de Normas Técnicas (ABNT) e, no caso, também pelas principais sociedades de engenheiros eletricistas do mundo, produzindo com isso, a uniformidade nas pesquisas e intercâmbio de cálculos, projetos e informações.

Tal sistema foi estabelecido em 1960 na Conferência Geral de Pesos e Medidas realizada em Paris, devido ao aumento da interatividade entre países.

Contudo, antes de adentrarmos ao Sistema Internacional de Unidades aplicada à engenharia elétrica, é essencial conhecermos três importantes conceitos da Metrologia, citando o próprio Vocabulário Internacional de Metrologia - VIM, a saber, Grandeza, Unidade de Medida e Derivação:

Grandeza e Unidade de Medida: Definimos a Grandeza, como a propriedade de um fenômeno físico, de um elemento ou substância, que pode ser expressa quantitativamente sob a forma de um valor numérico seguido de uma unidade de medida identificadora desta grandeza.

Por exemplo: U= 125,6V.  

Trocando esta notação em miúdos, temos que a tensão elétrica medida é de 125,6 volts, ou seja, a tensão elétrica é uma grandeza física com propriedade quantificável de um fenômeno do eletromagnetismo relacionado ao trabalho realizado pelas cargas elétricas de forçar o deslocamento de elétrons de um ponto ao outro, da qual, nos indica que esta medida no exemplo, é 125,6 vezes maior do que o valor unitário estabelecido desta grandeza, que no caso, é 1V ou 1J/C (joule por coulomb).

Portanto, a Grandeza identifica a propriedade física da matéria que estamos observando. Já, sua Unidade nos arremete para a identificação da quantificação que devemos usar desta grandeza, que por sua vez, é Derivada (proveniente) de outras unidades elementares - Vide tabela acima.

DA SI APLICADA

Prefixos de Medidas

No cotidiano da eletricidade, muitas unidades são pequenas demais ou muito grandes para serem convenientemente expressas. Portanto, lançamos mão do uso dos prefixos nas unidades, que alteram a notação para uma melhor compreensão da quantificação expressa.

Pelo Símbolo:

Os prefixos mais utilizados desta tabela são:

Giga	G
Mega	M
Quilo	k
Mili	m
Micro	μ
Nano	n
Pico	p

.

Exemplos de compreensão:
Situação 1: Um resistor calculado possui o valor de 6.800.000 Ω, qual seria a notação gráfica mais adequada para expressar seu valor?
Resposta: R= 6,8MΩ

Situação 2: Uma bobina está identificada em seu invólucro com o valor de 1,5μH. Como expressaríamos esse valor na unidade SI?
Resposta: L= 0,0000015H

Situação 3: Uma subestação abaixadora de energia, tem a capacidade de fornecer 45.000kW, qual seria sua potência expressa mais adequadamente?
Resposta: P= 45MW

Pela Potência de 10

No tópico anterior deste artigo, vimos a necessidade de converter uma unidade de medida em outra unidade para adequá-la à uma melhor visualização de seu valor. Porém, existe outra forma de fazê-lo que não seja o uso de prefixos na unidade pelo seu símbolo, a saber, podemos usar a Potência de 10, que diga-se de passagem, é muito utilizada especialmente durante o desenvolvimento dos cálculos, enquanto a anterior se presta apenas para a resposta final.

Observando a tabela anterior, encontramos o item 'Fator de Multiplicação da Unidade', pois bem, esta é a Potência de 10. Observe ela na tabela resumida abaixo:

Giga	109
Mega	106
Quilo	103
Mili	10-3
Micro	10-6
Nano	10-9
Pico	10-12

Exemplos de compreensão:
Situação 1: Um resistor calculado possui o valor de 6.800.000 Ω, qual seria a notação em potência de 10 mais adequada para expressar seu valor?
Resposta: R= 6,8x10⁶ Ω

Situação 2: Uma bobina está identificada em seu invólucro com o valor de 1,5μH. Como expressaríamos esse valor na unidade de potência de 10?
Resposta: L= 1,5x10^-6 H

Situação 3: Uma subestação abaixadora de energia, tem a capacidade de fornecer 45.000kW, qual seria sua potência de 10 expressa mais adequadamente?
Resposta: P= 45x10⁶ W

É importante ressaltar aqui, para sempre utilizar a notação de Engenharia no lugar da notação Científica. A diferença entre ambas é que a notação Científica sempre assume uma casa antes da vírgula, com a potência de 10 assumindo a quantidade de números e zeros após ela. Já a notação de Engenharia, assume o número de casas antes da vírgula necessárias para melhor compreensão do valor, e na sua potência de 10, a quantidade necessária de números restantes em múltiplos de 3.

Exemplo em notação Científica:
> U= 1,5x10^-2 V - Querendo comunicar a tensão de 0,015V ou 15mV
> R= 7,897x10⁷ Ω - Querendo comunicar a resistência de 78.970.000Ω ou 78,97MΩ
> C= 3,155x10^-4 F - Querendo comunicar a capacitância de 0,0003155F ou 315,5μF

Exemplo em notação de Engenharia:
> U= 15x10^-3 V - Querendo comunicar a tensão de 0,015V ou 15mV
> R= 78,97x10⁶ Ω - Querendo comunicar a resistência de 78.970.000Ω ou 78,97MΩ
> C= 315,5x10^-6 F - Querendo comunicar a capacitância de 0,0003155F ou 315,5μF

Portanto, qual entre ambas as notações estão mais claras as indicações dos mesmos valores? Observando bem, a leitura está melhor compreensível na notação de Engenharia. Com ela é mais intuitivo os valores.

Arredondamento dos Números

Nem sempre temos a necessidade de se usar nos cálculos todos os infindáveis dígitos que os cálculos demonstram, assim, para a precisão desejada, podemos suprimir os dígitos que não nos interessam. Porém, para manter esta precisão a mais próxima da real, devemos atentar a seguinte técnica:
- O ponto aonde será suprimido ou zerado o restante dos dígitos a direita, deve ser analisado em seu valor em conjunto com o anterior. Assim temos que: 
1) Se o valor anterior for ≤ 55, podemos suprimir ou zerar tudo;
2) Se o valor for ≥ 56, arredondamos o dígito em evidencia para uma unidade acima.

- Tomemos como exemplo o seguinte resultado de um cálculo qualquer: 625,2501567.
1) Arredondamento de 4 dígitos: 625,2 (50 ≤ 55);
2) Arredondamento de 7 dígitos: 625,2502 (56 ≥ 56);
3) Arredondamento de 2 dígitos: 620 (5,2 ≤ 5,5). 

Cabe aqui sempre o bom senso, a experiência e a perspicácia para a escolha do ponto aceitável de precisão para seu arrendondamento.