Como é possível o celular transmitir dados por Wi-Fi sem perder potência?

O celular faz o seguinte: ajusta a potência de transmissão conforme o que precisa em cada momento. Não transmite sempre no máximo; o dispositivo negocia com o roteador para saber qual potência é suficiente. Se estás perto do roteador, usa menos energia. Se te afastas e o sinal enfraquece, sobe a potência automaticamente. Claro, também não é que consuma algo comparável ao que gastava anos atrás; os chips de Wi-Fi modernos são bem eficientes.

O que custa mais bateria é manter a busca ativa de redes, não a transmissão em si. Uma vez conectado, o celular se relaxa bastante porque sabe onde está. Além disso, o Wi-Fi funciona em distâncias curtas (tipicamente até onde alcança tua casa ou o escritório), enquanto o sinal celular tem que viajar muito mais longe até a torre, então precisa de mais potência bruta. Por isso muitos te dizem que atives Wi-Fi se queres economizar bateria: tecnicamente é verdade na maioria dos casos, embora se teu roteador está no outro extremo do prédio e tenhas que estar usando potência máxima constantemente, bem, pode ficar similar ao 4G.

A chave está em como o Wi-Fi funciona no nível da física. Quando você transmite dados por Wi-Fi, o roteador e o celular estabelecem uma conexão bidirecional onde ambos estão perto um do outro (no mesmo cômodo, tipicamente). Isso significa que não precisam amplificar o sinal tanto quanto uma antena celular teria que fazer para alcançar torres a vários quilômetros de distância. Além disso, o Wi-Fi opera em bandas de frequência (2.4 GHz e 5 GHz) que requerem menos energia para transmitir informação do que as bandas de baixa frequência que a rede celular usa.

O que muita gente não sabe é que o consumo real depende bastante do padrão Wi-Fi que você usa. Um Wi-Fi 6 (802.11ax) é mais eficiente que versões antigas porque transmite os dados mais rápido e depois pode passar para modo de baixo consumo mais cedo. Ou seja, trata-se de velocidade e eficiência: quanto mais rápido você envia os dados, menos tempo mantém o rádio ativo, e menos bateria queima.

Também conta o estado da conexão. Se você está perto do roteador com boa sinal, o celular praticamente sussurra os dados. Se você está do outro lado da casa com paredes pelo meio e a sinal fraca, o dispositivo sobe automaticamente a potência para compensar, e aí sim consome mais. Mas mesmo nesse pior caso, continua sendo geralmente mais eficiente que depender de dados móveis porque a distância total é menor.