Eletricidade Aplicada
Aula 1
Apresentação pessoal
Apresentação da disciplina
Aula 1 – Conceitos de eletricidade
Apresentação pessoal
Prof. Henrique Chimara
hchimara@hotmail.com
Apresentação da disciplina
Eletricidade Aplicada – semestral
Turma: Engenharia de Controle e Automação
Semestre: 4º e 5º
Carga horária:
◦ Toda segunda-feira
◦ Entrada, intervalo e saída
◦ Lista de chamada
◦ Movimentação de entrada e saída
◦ Provas e calculadoras
Aula 19h10 às 20h50
Intervalo 20h50 às 21h10
Aula 21h10 às 22h00
Apresentação da disciplina
ATPS: Não haverá
3 laboratórios obrigatórios valendo nota.
Critério de avaliação:
◦ M1 = 0,2 Lab + 0,8 P1
◦ M2 = 0,1 Lab + 0,9 P2
◦ MF = 0,4 M1 + 0,6 M2 >= 5,0
◦ P1 = Não haverá prova substitutiva
◦ P2 = Substitutiva de acordo com cronograma
◦ Lab = Não haverá substitutiva
Bibliografia
◦ EDMINISTER, Joseph. A. Circuitos Elétricos. Makron Books.
◦ GUSSOW, Milton. Eletricidade Básica. Bookman.
◦ Estante virtual: www.estantevirtual.com.br
PEA - Plano de ensino e aprendizagem
17/02 Introdução e revisão de elétrica básica 24/02 Função senoidal, valor médio e eficaz 03/03 FERIADO DE CARNAVAL
10/03 Números complexos e notação fasorial 17/03 Impedâncias complexas
24/03 Circuitos RLC série e paralelo 31/03 Exercícios + Laboratório Exp. 1 07/04 Avaliação 1º bimestre
14/04 Correção da prova + Potência monofásica 21/04 FERIADO DE TIRANDENTES
28/04 Correção de fator de potência 05/05 Exercícios + Laboratório Exp. 2 12/05 Geradores e Motores CA
19/05 Circuitos trifásicos 26/05 Transformadores
02/06 Exercícios + Laboratório Exp. 3 09/06 Avaliação 2º bimestre
16/06 Prova Substitutiva
23/06 RECESSO ESCOLAR COPA 30/06
Apresentação da turma
Representante de sala
e-mail da turma
Experiência em eletrônica – líderes de bancada
Dúvidas?
Aula 1 – Revisão de conceitos de eletricidade
O que é um circuito elétrico?
É um sistema fechado pelo qual circula uma corrente elétrica.
Composto por: Emissor, Receptor e o meio de transmissão.
O que é corrente e tensão?
Corrente é medida em Ampéres (A): é o movimento de elétrons
Tensão é medida em Volts (V): é a diferença de potencial entre dois pontos
Corrente não é amperagem!
Tensão não é voltagem!
Paralelo: corrente divide, mas a tensão é a mesma
Série: corrente é a mesma, mas a tensão divide
O que é uma corrente elétrica?
É o movimento organizado de elétrons livres
Elétron livre: elétrons da camada de valência (última camada) recebem energia e quebram a barreira potencial pois possuem ligações mais fracas.
Sentido Real: pólo negativo (-) para o positivo (+): diferença de potencial (química)
Sentido Convencional: pólo positivo (+) para o negativo (-)
Exemplo de um circuito com pilha e uma resistência
A tensão elétrica é a energia necessária para movimentar os elétrons do positivo para o negativo. A pilha normalmente possui tensão de 1.5V
NR 10 - SEGURANÇA EM INSTALAÇÕES E SERVIÇOS EM ELETRICIDADE
◦ O conceito de media tensão não existe. Veja o que a norma diz no glossário:
Alta Tensão (AT): tensão superior a 1000 volts em corrente alternada ou 1500 volts em corrente contínua, entre fases ou entre fase e terra.
Baixa Tensão (BT): tensão superior a 50 volts em corrente alternada ou 120 volts em corrente contínua e igual ou inferior a 1000 volts em corrente alternada ou 1500 volts em corrente contínua, entre fases ou entre fase e terra.
Abaixo de 50 volts é considerada extra baixa tensão.
◦ Em normas de concessionárias de energia elétrica temos o seguinte conceito:
Baixa tensão é até 1000V.
Média tensão é até 25000V.
Alta tensão é acima de 25000V.
◦ Elementos básicos de um circuito elétrico
1. O Gerador elétrico ou fonte é o elemento que transforma outro tipo de energia em energia elétrica. A medida de sua capacidade de transformação é a sua força eletromotriz (f. e. m.), que é a tensão fornecida por ela ao circuito.
Ex.: pilha, bateria, motor, etc.
Simbolizado em circuitos elétricos por:
Fonte de corrente contínua CC (Corrente Contínua) DC (Direct Current)
Fonte de corrente alternada CA (Corrente Alternada) AC (Alternating Current)
2. O Resistor elétrico é um tipo de receptor muito comum que transforma energia elétrica em calor.
A unidade utilizada para medir a resistência é o ohm, simbolizado por Ω.
R
3. O Capacitor funciona como um armazenador de energia.
É formado por placas metálicas separadas por um meio dielétrico.
Ao ser submetido a uma tensão elétrica, ocorre um acúmulo de cargas nas placas, criando entre elas um campo elétrico.
A unidade de capacitância é o farad, cujo símbolo é F.
4. O Indutor é um dispositivo que cria um campo magnético capaz de armazenar energia.
A unidade de indutância é o henry, cujo símbolo é H.
Lei de Ohm:
V = R * i
Ex: Um circuito possui uma fonte de 2V ligado a uma carga de 10 Ω. Qual é a corrente gerada?
U = R.I ou I = U/R = 2/10 = 0,2A
Potência:
◦ Trabalho realizado para o transporte das cargas elétricas entre os pontos
◦ Efeito Joule: transformação da energia elétrica em calor devido a resistência
Ex: Um circuito possui uma fonte de 2V ligado a uma carga de 10 Ω. Qual é a potência?
P = U.I = U.(U/R) = 2 . (2/10) = 2 . 0,2 = 0,4W
Circuito Série
Req = R1 + R2
Corrente é igual para R1 e R2
Circuito Paralelo
1/Req = 1/R1 + 1/R2
A tensão é igual para R1 e R2
Quando houverem somente duas resistências: Req = (R1.R2) / (R1+R2)
Exercício 1:
Em um circuito elétrico existem 3 resistores ligados em série de 10kΩ, 3kΩ e 5kΩ com uma fonte de corrente contínua de 9V.
a) Desenhe o esquema do circuito elétrico;
b) Calcule a resistência equivalente;
c) Calcule a corrente do circuito;
d) Calcule a potência total dissipada;
e) Qual será a potência dissipada caso a fonte tenha seu valor dobrado?
f) Qual será a potência dissipada caso o valor da resistência seja o dobro?
Respostas do exercício 1:
a)
b) Req = R1+R2+R3 = 3k + 5k + 10k = 18kΩ
c) U = R.I ou I = U/R = 9/18k = 0,5mA d) P = U.I = 9.0,5m = 4,5mW
e) I = U/R = 2.9/18k = 18/18k = 1mA P = U.I = 18.1m = 18mW
f) I = U/R = 9/18k.2 = 0,25mA P = U.I = 9.0,25m = 2,25 mW
Exercício 2:
Resolva o mesmo exercício 1 considerando agora que os 3 resistores estão ligados em paralelo.
