(/(7521257(
&HQWUDLV(OpWULFDVGR1RUWHGR%UDVLO6$
5HJLRQDOGH3URGXomRH&RPHUFLDOL]DomRGH7XFXUXt
&HQWURGH7UHLQDPHQWRGH7XFXUXt
(/(75,&,'$'(%È6,&$0/'(
&RQFHLWRV%iVLFRV
TAP 0265
T REI NAM
TO
(/(7521257(
(/(75,&,'$'(%È6,&$0/'(
0DWpULD
É tudo aquilo que ocupa lugar no espaço.
A matéria é constituída de moléculas que, por sua vez, são formadas de átomos.
O átomo é a menor partícula da matéria, sendo constituído de um núcleo onde
encontramos os Prótons, Nêutrons e elétrons.
1~FOHR
&RURDRX(OHWURVIHUD
1rXWURQV
3UyWRQV
(OpWURQV
(OpWURQV - É a menor partícula, encontrada na natureza, com carga negativa. Os
elétrons estão sempre em movimento em suas órbitas ao redor do
núcleo.
3UyWRQV - É a menor partícula encontrada na natureza, com carga positiva, situa-se
no núcleo do átomo.
1rXWURQV - São partículas eletricamente neutras, ficando também situadas no núcleo
do átomo, juntamente com os prótons.
Realizadas experiências com átomos, os cientistas concluíram que:
³&DUJDVHOpWULFDVGLIHUHQWHVVHDWUDHP´
“&DUJDVHOpWULFDVLJXDLVVHUHSHOHP´
CARGAS IGUAIS
SE REPELEM
CARGAS
OPOSTAS
SE ATRAEM
Podemos considerar a seguinte configuração:
T REI NAM
TO
(/(7521257(
35Ï721
(/(75,&,'$'(%È6,&$0/'(
(/e7521
È7202
È7202
È7202
1Ç87521
È7202
È7202
02/e&8/$
È7202
02/e&8/$ 02/e&8/$
CORPO
02/e&8/$ 02/e&8/$ 02/e&8/$
Corpo eletrizado positivamente: apresenta falta de elétrons
Corpo eletrizado negativamente: apresenta excesso de elétrons
Corpo eletricamente neutro: apresenta igual número de prótons e de elétrons
1(8752
Princípio da conservação das cargas elétricas.
T REI NAM
TO
(/(7521257(
negativas.
(/(75,&,'$'(%È6,&$0/'(
Num sistema eletricamente isolado, é constante a soma algébrica das cargas positivas e
)URQWHLUDGRVLVWHPDSRURQGHp
SURLELGDDSDVVDJHPGHFDUJDV
HOpWULFDV
%
4 $
4 QA + QB = CONSTANTE
OBS.: $WURFDHQWUHRVFRUSRV$H%pSHUPLWLGD
3URFHVVRGH(OHWUL]DomR
(OHWUL]DomRSRUDWULWR
Antes do atrito:
%
$
1(8752
1(8752
Após a atrito de um com o outro:
$
atração
%
QB
QA
A e B ficam eletrizados com cargas de mesmo valor absoluto, mas de sinais
opostos.
QB = -QA
A carga total do sistema era zero e continua zero.
(OHWUL]DomRSRUFRQWDWR
T REI NAM
TO
(/(7521257(
(/(75,&,'$'(%È6,&$0/'(
Quer-se eletrizar um corpo B, inicialmente neutro, por contato com outro corpo A,
previamente eletrizado, o esquema pode assim ser montado:
Antes do contato:
A
Após o contato
4 4 B
neutro
repulsão
Então: 4$4% 4$¶4%¶
4 4 A
B
repulsão
Se os corpos A e B possuíssem as mesmas dimensões poderíamos dizer que:
4$
4$¶ H4%¶
4$
(OHWUL]DomRSRULQGXomR
Na figura, o corpo A eletrizado com carga Q é o indutor, com ele pretende-se eletrizar o
condutor B (induzido). Procede-se da seguinte maneira:
o
1 ) Coloca-se B perto de A, sem contudo encostá-los (fig. Abaixo). As cargas positivas
de A atraem os elétrons livres de B, Acumulando-os na região de B mais próximo de A. Nota-se que a
região de B mais afastada de A, fica com falta de elétrons livres, ou com excesso de cargas positivas.
Esta fenômeno de separação de cargas que ocorre em B chama-se indução eletrostática.
4
A
indutor
4
B
induzido
neutro
A
B
-q
+q
Suporte Suporte
isolante isolante
2LQGXWRU$HVWiHOHWUL]DGR
$VHSDUDomRGHFDUJDVHP%p
RLQGXWRU%HVWiQHXWUR
DLQGXomRHOHWURVWiWLFD
2o) Liga-se B à terra, por meio de um condutor, que pode ser um fio ou o próprio corpo
do operador. Então, elétrons livres sobem da terra para o condutor B, QHXWUDOL]DQGR suas cargas
positivas
T REI NAM
TO
(/(7521257(
(/(75,&,'$'(%È6,&$0/'(
3o) Desfaz-se a ligação a terra e afasta-se B de A. O resultado final está indicado na
figura a direita. Repare que as cargas negativas em excesso espalham-se em B e este fica eletrizado
negativamente
A
B
B
elétrons
(OpWURQVOLYUHVVREHPGDWHUUDSDUDR
2LQGX]LGR%ILFDHOHWUL]DGRFRPFDUJD
FRQGXWRU%
GHVLQDOFRQWUiULRjGRLQGXWRU
&RPHQWiULRV:
• A carga total de A não sofre alteração com a presença de B (fig. à esquerda), porém a
distribuição de carga de A muda, ficando mais concentrada na superfície de A próximo a B.
• A terra é um imenso condutor, sempre em condições de fornecer ou de receber elétrons
livres.
&RUUHQWH(OpWULFD
,QWURGXomR
T REI NAM
TO
(/(7521257(
(/(75,&,'$'(%È6,&$0/'(
Um átomo possui inúmeras órbitas. Os elétrons das órbitas mais distantes são
chamados “elétrons livres”, os que podem facilmente ser deslocados de suas órbitas. Os elétrons das
órbitas mais próximas são chamados “elétrons presos”, não podem ser deslocados de sua trajetória.
Elétrons livres
Elétrons livres
Elétrons presos
'HILQLomR
O movimento dos elétrons livres é de forma desordenada
8PSHGDoRGHILRGHFREUH
Considerando-se que nos terminais do fio de cobre, temos de um lado, um
polo positivo e de outro um polo negativo, o movimento dos elétrons toma um
determinado sentido (todos os elétrons para o mesmo sentido)
T REI NAM
TO
(/(7521257(
A
fio
bateria
$RHOpWURQV
(/(75,&,'$'(%È6,&$0/'(
B
VmRDWUDtGRVSHODH[WUHPLGDGHSRVLWLYDHUHSHOLGRVSHODQHJDWLYD
Portanto, temos que:
&RUUHQWH (OpWULFD - É o movimento ordenado dos elétrons no interior de um
condutor.
8QLGDGHGHPHGLGD
A unidade de medida da intensidade de corrente ( I ) é o”Ampére” ( A ), que
corresponde ao número de elétrons que atravessam uma seção transversal do
condutor em um segundo.
Ex.: , $$PSpUH
, $$PSpUH
, $$PSpUH
, $$PSpUH
O ampére é a unidade básica, possui os múltiplos e submúltiplos.
0~OWLSORV ( KA ) - Kiloampére; ( MA ) - Megampére
1 KA = 1000 A
1 MA = 1000.000 A
6XEP~OWLSORV ( mA ) - Miliampére; ( µ ) - Microampére
1 mA = 0,001 A
1 µA = 0,000 001 A
T REI NAM
TO
(/(7521257(
(/(75,&,'$'(%È6,&$0/'(
Os múltiplos não são muito utilizados, devido a corrente não chegar a atingir
valores altos. Nos submúltiplos o miliampére ( mA ) é o mais utilizado. O
aparelho utilizado para medirmos a intensidade de corrente elétrica ( I ) é o
AMPERÍMETRO.
&LUFXLWR(OpWULFR
Para se obter uma corrente elétrica é necessário que se tenha três elementos, são
eles:
*HUDGRU - Elemento que organiza os movimentos dos elétrons livres, criando-se
assim uma corrente.
&RQGXWRU - Elemento que conduz a corrente elétrica ao ponto desejado.
&DUJD - Elemento responsável pelo aparecimento da corrente, da qual faz uso.
O conjunto destes elementos representados através de suas simbologias constitui um
circuito elétrico.
&RQGXWRUHV
*HUDGRU
&DUJD
&LUFXLWR(OpWULFR*HUDGRU&RQGXWRU&DUJD
Para que haja corrente elétrica, circulando pelos condutores do circuito é necessário
que o circuito esteja fechado. Introduzindo um interruptor no circuito elétrico, este
permitirá abrir ou fechar o mesmo.
T REI NAM
TO
(/(7521257(
(/(75,&,'$'(%È6,&$0/'(
Carga
G
- &LUFXLWR(OpWULFR$EHUWRRLQWHUUXSWRUHVWiQDSRVLomRDEHUWD
No circuito (acima) o interruptor está na posição aberta, o circuito está interrompido,
não existe circulação de corrente elétrica.
Carga
G
- &LUFXLWR(OpWULFR)HFKDGRRLQWHUUXSWRUHVWiQDSRVLomRIHFKDGD
No circuito (acima) o interruptor está na posição fechada, o circuito está fechado,
existe circulação de corrente.
A corrente elétrica através do valor de sua intensidade pode produzir os seguintes
efeitos:
(IHLWR 7pUPLFR - Caracteriza-se pelo aquecimento de corpos, os quais produzem
uma quantidade de calor.
(IHLWR 0DJQpWLFR
Ex.: Lâmpada, chuveiro, ferro elétrico, ebulidor, etc.
-
Caracteriza-se pelo aparecimento de um campo magnético
(força de atração) em um condutor em forma de espiras.
Ex.: Eletroimã
(IHLWR 4XtPLFR
-
Caracteriza-se pelo acúmulo de tRQV em um eletrodo,
aumentando-o de volume.
Ex.: pilha elétrica
O eletrodo negativo
aumenta
T REI
NAM de volume
TO
(/(7521257(
(/(75,&,'$'(%È6,&$0/'(
Sulfato de cobre
2EV ËRQV - São partículas carregadas de cargas elétricas positivas ou cargas
elétricas negativas.
7HQVmR(OpWULFD
'HILQLomR
Supondo-se dois corpos A e B que possuem cargas elétricas diferentes (figura
abaixo).
A
B
O corpo A tem maior número de elétrons do que o corpo B, então dizemos que
ele tem maior “POTENCIAL ELÉTRICO”.
Ligando-se os corpos A e B com um condutor, o “potencial elétrico” de A
empurra os elétrons para B até que se igualem os potenciais (fig. Abaixo).
A
B
7HQVmR (OpWULFD: É a pressão exercida sobre os elétrons para que estes se
movimentes.
Para que haja corrente elétrica é necessário que haja uma diferença de
potencial entre os pontos ligados.
Os elétrons são “empurrados” do potencial negativo para o potencial positivo.
T REI NAM
TO
(/(7521257(
(/(75,&,'$'(%È6,&$0/'(
A tensão é também chamada de GLIHUHQoDGHSRWHQFLDO ou YROWDJHPGGS.
8QLGDGHGHPHGLGD
A unidade de medida da tensão elétrica é o 9ROW9
Ex.: 9 9
9 9
O Volt é a unidade básica, possuindo múltiplos e submúltiplos.
Múltiplos: .9 9XPTXLORYROWV
09 9XPPHJDYROWV
Submúltiplos: P9 9XPPLOLYROW
P9 XPPLFURYROW
Os submúltiplos não são muito utilizados pois, os valores de tensão não
chegam a possuir valores baixos, sendo utilizados na maioria das vezes em
eletrônica. O aparelho utilizado para medirmos a tensão elétrica, chama-se:
VOLTÍMETRO.
,QVWUXPHQWRVGH0HGLomR
$PSHUtPHWUR
A medição da corrente elétrica é efetuada pelo “Amperímetro”, este deverá ser
ligado em série com o circuito elétrico, se ligarmos de outra maneira,
danificaremos o aparelho.
Sua representação é feita através de uma simbologia assim adotada:
A
- Amperímetro
mA - Amperímetro
KA
- Kiloamperímetro
1 2 3
4
0
A
A
$PSHUtPHWUROLJDGRHPVpULHFRPRFLUFXLWR
9ROWtPHWUR
A medida de tensão elétrica é efetuada pelo “Voltímetro”, este deverá ser
ligado entre dois pontos diferentes do circuito em relação à fonte de
alimentação (ligado em paralelo com o circuito elétrico).
Sua representação é feita por esta simbologia:
T REI NAM
TO
(/(7521257(
(/(75,&,'$'(%È6,&$0/'(
V
50
KV
- Voltímetro
- Voltímetro - Escala em Kilovolts
100
150
0
pilha
seca
v
VOLT
V
9ROWtPHWUROLJDGRHPSDUDOHORFRPRFLUFXLWR
6HQWLGRGD&RUUHQWH(OpWULFD
O sentido da corrente elétrica depende das polaridades da diferença de potencial.
Os elétrons (partículas negativas de eletricidade) deslocam-se, no interior do gerador,
do borne negativo ( - ) ao borne positivo ( + ).
É o sentido real ou sentido eletrônico da corrente. Antes do conhecimento da teoria
eletrônica, os físicos tinham escolhido convencionalmente o sentido da corrente
elétrica como sendo do borne positivo ( + ) para o borne negativo ( - ).
, Sentido
real
*
, Sentido
convencional
&LUFXLWRHOpWULFR6HQWLGRUHDOHVHQWLGRFRQYHQFLRQDOGDFRUUHQWHHOpWULFD
Todas as regras da eletricidade foram estabelecidas por este sentido convencional,
portanto continuamos a utilizá-lo.
Todo sentido da corrente quando não for especificado, será sempre o sentido
convencional.
T REI NAM
TO
(/(7521257(
(/(75,&,'$'(%È6,&$0/'(
5HVLVWrQFLD(OpWULFD
'HILQLomR
Duas cargas são alimentadas pela mesma tensão, mas são atravessadas por
intensidade de corrente diferentes (fig. A e B)
A
V
I1 =
V1 =
A
V
R1
$
I2 =
V
R2
%
O valor da corrente elétrica, não depende só da tensão aplicada no circuito, vai
depender também da carga, onde uma se opõe mais que a outra, ao
deslocamento dos elétrons.
Portanto:
Resistência Elétrica - É a oposição que oferecem os materiais à passagem da
corrente elétrica.
Símbolo de Resistência
5
8QLGDGHGHPHGLGD
A unidade de medida de resistência elétrica ( R ) é o “OHM” ( : ).
Exemplo:
320 ohm = 320 Ω
T REI NAM
TO
(/(7521257(
(/(75,&,'$'(%È6,&$0/'(
O ohm é a unidade básica, possuindo múltiplos e submúltiplos:
Múltiplos:
- Megaohm = M Ω
- Kilohm
= KΩ
Submúltiplos:
- Miliohm = m Ω
- Microohn = µ Ω
O aparelho utilizado
OHMÍMETRO.
para
medirmos
resistência
elétrica,
chama-se
Quando se deseja medir resistência elétrica de um material, deve-se ligar os
terminais do ohmímetro aos terminais do material.
Ω
/HLWXUDGHXPDUHVLVWrQFLD5FRPRKPtPHWUR
&DPSR(OpWULFR
O espaço em torno de um corpo carregado eletricamente (carga elétrica estática ou
condutor percorrido por uma corrente) é denominado &$032(/e75,&2.
O CAMPO ELÉTRICO pode-se estabelecer em qualquer meio ou região, por exemplo:
o ar, o vidro, o papel, ou mesmo no vácuo.
Para duas cargas elétricas carregadas positiva e/ou negativamente, interagindo entre
si, pode-se afirmar:
T REI NAM
TO
(/(7521257(
(/(75,&,'$'(%È6,&$0/'(
1. Em torno de cada uma se estabelece um campo elétrico, cuja característica
depende da carga.
2. Na região entre as cargas o campo elétrico é a interação entre os campos gerados
por cada uma das cargas.
3. O campo elétrico resultante da interação terá características que dependem das
cargas que geram, cada um dos campos.
Por exemplo:
- Cargas Negativas
- Cargas Positivas
- Cargas de Sinais Opostos: Positiva - Negativa
CAMPO ELETROSTÁTICO E CAMPO DIELÉTRICO
São outros nomes usados para denominar essa região de força.
Os campos de força se espalham no espaço, circundando seus pontos de origem e,
em geral DIMINUEM EM PROPORÇÃO AO QUADRADO DA DISTÂNCIA DE SUA
FONTE.
O campo em torno do corpo carregado é geralmente representado por linhas que são
chamadas LINHAS ELETROSTÁTICAS DE FORÇA.
Essas linhas são imaginárias e são usadas simplesmente para representar a direção e
grandeza do campo.
Por convenção, as linhas do campo eletrostático são representadas saindo das cargas
positivas e entrando nas cargas negativas.
Ao redor de uma carga existem linhas definidas a partir do Campo Elétrico, que são
chamadas linhas do mesmo potencial, ou LINHAS EQUIPOTENCIAIS.
Nessas linhas de mesmo potencial, como o próprio nome diz todos os pontos situados
sobre ela possuem o mesmo potencial.
Podemos visualizar melhor esta definição com a figura abaixo:
T REI NAM
TO
(/(7521257(
(/(75,&,'$'(%È6,&$0/'(
E
E
E
1
2
3
E
E
E
E
E
A intensidade do Campo Elétrico “E” no ponto “1” é igual a do ponto “2”, pois os
mesmo encontram-se na mesma linha equipotencial. Comparando o ponto “1” com o
ponto “3”, podemos afirmar que a intensidade do Campo Elétrico em “3” é maior do
que em “1”.
Com todos esses conceitos, podemos analisar um exemplo prático que poderá ocorrer
no desempenho das tarefas dos eletricistas de manutenção de linhas de transmissão:
Considere um condutor de uma Linha de transmissão energizada percorrido por uma
corrente “I”, como mostra a figura abaixo:
E
E
E
E
1
,
2
E
E
E
E
E
Considere o ponto “2” um ponto sobre a superfície do condutor e o ponto “1” um ponto
afastado.
A intensidade do Campo Elétrico no ponto “2” é maior do que a do ponto “1”, isto é, o
ponto “2” tem maior potencial que o ponto “1”.
Para um corpo na superfície da carga ou condutor energizado (ponto “2”), dizemos
que este corpo encontra-se ao potencial do condutor. Por esta razão denominamos os
trabalhos realizados em Linhas de Transmissão Energizadas, de Trabalho ao
T REI NAM
TO
(/(7521257(
(/(75,&,'$'(%È6,&$0/'(
Potencial; pois o eletricista, vestido com uma roupa especial, faz seu trabalho em
contato com o cabo condutor.
Outros tipos de trabalho, também realizados com a Linha de Transmissão Energizada,
podem ser feitos a partir deste princípio, por exemplo o Trabalho a Distância. Neste
trabalho, o eletricista encontra-se a um potencial de intensidade menor que o
potencial na superfície do condutor da Linha de transmissão, executando todo o seu
trabalho munido de bastões isoladores, onde somente a ferramenta toca esta
superfície.
([HUFtFLRV
1) Qual é a menor partícula encontrada na natureza que possui cargas negativas ?
a-(
b-(
c-(
d-(
e-(
)
)
)
)
)
prótons
molécula
elétrons
nêutrons
matéria
2) Corrente elétrica é:
a-(
b-(
c-(
d-(
e-(
)
)
)
)
)
movimento desordenado dos elétrons
movimento ordenado dos elétrons
movimento desordenado dos prótons
movimento ordenado dos prótons
força que impulsiona os elétrons
3) A unidade de corrente elétrica é o:
a-(
b-(
c-(
d-(
e-(
)
)
)
)
)
volt - símbolo V
ampére - símbolo A
ohm - símbolo Ω
watt - símbolo W
nenhuma das citadas
4) Que aparelho empregamos para medir corrente elétrica?
a-(
b-(
c-(
d-(
e-(
)
)
)
)
)
wattímetro
ohmímetro
voltímetro
fasímetro
amperímetro
5) O que vem a ser tensão ou voltagem elétrica?
a-(
) diferença entre os valores de corrente e tensão
T REI NAM
TO
(/(7521257(
b-(
c-(
d-(
(/(75,&,'$'(%È6,&$0/'(
) força que impulsiona os prótons
) movimento dos elétrons livres num único sentido
) pressão que o gerador exerce sobre os elétrons
6) A unidade de tensão elétrica é:
a-(
b-(
c-(
d-(
e-(
)
)
)
)
)
o volt
o ampére
o ohm
o watt
o VAR
7) Faça as conversões:
10 A em ....................................................mA
5V em .......................................................KV
0,02 A em .................................................mA
300mA em ................................................A
400 V em ..................................................mV
8) O aparelho de medida da tensão ou voltagem chama-se:
a-(
b-(
c-(
d-(
e-(
)
)
)
)
)
wattímetro
ohmímetro
voltímetro
fasímetro
amperímetro
9) O aparelho usado para medir corrente elétrica deve ser ligado sempre:
a-(
b-(
c-(
d-(
e-(
)
)
)
)
)
em série com o condutor
em paralelo com o condutor
em série-paralelo com o condutor
com ausência de tensão no circuito
com tensão superior à corrente
10) O aparelho de medida da tensão deve ser ligado:
a-(
b-(
c-(
d-(
e-(
)
)
)
)
)
em série com a carga
em paralelo com a carga
em série-paralelo com a carga
em paralelo-série com a carga
qualquer ligação satisfaz
11) O que vem a ser resistência elétrica?
a-(
b-(
c-(
d-(
e-(
)
)
)
)
)
oposição que a tensão oferece à corrente
oposição que a corrente oferece à tensão
oposição que os materiais oferecem à passagem de tensão
oposição que os materiais oferecem à passagem da corrente
não sei
12) Qual a unidade da resistência elétrica
a-(
b-(
c-(
) ohm - simbolizado pela letra Ω
) volt - simbolizado pela letra V
) ampére - simbolizado pela letra A
T REI NAM
TO
(/(7521257(
d-(
e-(
(/(75,&,'$'(%È6,&$0/'(
) watt - simbolizado pela letra W
) não sei
T REI NAM
TO
(/(7521257(
(/(75,&,'$'(%È6,&$0/'(
/HLGH2+0
'HILQLomR
Se variarmos a tensão e mantermos a resistência fixa, vamos verificar que a corrente
varia no mesmo sentido da variação da tensão.
48$1720$,25$7(16­20$,256(5È$&255(17(
Se mantermos a tensão fixa e variarmos a resistência, vamos verificar que a corrente
varia no sentido oposto à variação da resistência.
48$1720$,25$5(6,67(1&,$0(1256(5È$&255(17(
Portanto:
A intensidade de corrente ( I ) varia:
'LUHWDPHQWHSURSRUFLRQDODWHQVmR9
,QYHUVDPHQWHSURSRUFLRQDODUHVLVWrQFLD5
As relações básicas entre corrente, tensão e resistência são as seguintes:
$FRUUHQWHQXPFLUFXLWRDXPHQWDTXDQGRDWHQVmRpDXPHQWDGDFRQVHUYDQGR
VHDUHVLVWrQFLDFRQVWDQWH
$ FRUUHQWH QXP FLUFXLWR GLPLQXL TXDQGR D UHVLVWrQFLD p DXPHQWDGD
FRQVHUYDQGRVHDWHQomRFRQVWDQWH
Entre duas relações combinadas compõem e Lei de ohm, a Lei básica dos circuitos
elétricos:
Corrente
I
=
Tensão
Resistência
V
R
=
Da expressão acima pode-se deduzir duas outras:
T REI NAM
TO
(/(7521257(
(/(75,&,'$'(%È6,&$0/'(
$ SULPHLUD SRVVLELOLWD R FiOFXOR GD WHQVmR TXDQGR D FRUUHQWH H D UHVLVWrQFLD
VmRFRQKHFLGDV
TENSÃO = RESISTÊNCIA x CORRENTE
V
=
R
x
I
$ VHJXQGD SRGHVH FDOFXODU R YDORU GD UHVLVWrQFLD FRQKHFHQGRVH RV YDORUHV
GHWHQVmRHFRUUHQWH
Resistência
R
Tensão
Corrente
=
V
I
=
Obs.: Todos os cálculos realizados pela “Lei de ohm”, as unidades de medidas de
seus componentes deverão ser:
Corrente em Amperes ( A )
Tensão em Volts ( v )
Resistência em OHM ( Ω )
)DWRUHVTXHGHWHUPLQDPDUHVLVWrQFLDGHXP&RQGXWRU
&RPSULPHQWR
Dois condutores, de mesmo material, mesma seção, mas de comprimentos
diferentes:
1
Níquel Cromo
2
Níquel Cromo
QUANTO MAIOR O COMPRIMENTO DO CONDUTOR, MAIOR SERÁ A
SUA RESISTÊNCIA.
6HomR
T REI NAM
TO
(/(7521257(
(/(75,&,'$'(%È6,&$0/'(
Dois condutores de mesmo material, mesmo comprimento, mas de seções
diferentes:
1
Níquel Cromo
2
Níquel Cromo
QUANTO MAIOR A SEÇÃO DO CONDUTOR, MENOR SERÁ A SUA
RESISTÊNCIA.
7LSRGHPDWHULDO
Dois condutores, de mesmo comprimento, mesma seção mas de materiais
diferentes:
1
Níquel Cromo
2
Cobre
A RESISTÊNCIA DE UM CONDUTOR, DEPENDE DA NATUREZA DE
SEU MATERIAL
7HPSHUDWXUD
A resistência de um condutor geralmente aumenta com o aumento da
temperatura.
([HUFtFLR
T REI NAM
TO
(/(7521257(
(/(75,&,'$'(%È6,&$0/'(
1) Um material mal condutor de eletricidade é chamado:
a-(
b-(
c-(
d-(
)
)
)
)
condutor
isolante
ótimo condutor
neutro
2) Qual a fórmula que exprime corretamente a Lei de Ohm?
a-(
b-(
c-(
d-(
e-(
)
)
)
)
)
V = I/R
V = R/I
R = V/I
P = I/R
I = P/R
3) Qual os condutores baixo, possui maior resistência ôhmica.
a-(
b-(
)
)
Cobre
Cobre
4) Qual dos condutores abaixo, possui menor resistência ôhmica.
Cobre
a-( )
b-( )
Cobre
T REI NAM
TO
(/(7521257(
(/(75,&,'$'(%È6,&$0/'(
$VVRFLDomRGH5HVLVWRUHV
Classificação dos circuitos:
- Associação em série
- Associação em paralelo
- Associação mista
$VVRFLDomRHP6pULH
Desde que você ligue resistências, extremidade com extremidade, elas ficarão ligadas
em série.
Para que haja corrente nas resistências é necessário ligar os terminais restantes a uma
fonte de tensão.
R1 ( Ω )
I(A)
R2 ( Ω )
V(V)
R3 ( Ω )
Em circuito montado em série, tem-se que:
I = ____
R1
A
A
I = ____
V
R2
A
I = ____
R3
A intensidade de corrente é a mesma em qualquer parte do circuito
, , , ,
T REI NAM
TO
(/(7521257(
(/(75,&,'$'(%È6,&$0/'(
V
I
R1
R2
v
V
R3
V
A tensão nos bornes do circuito é igual a soma das tensões existentes nos bornes de
cada resistência.
9W 999
5HVLVWrQFLD(TXLYDOHQWH
É uma única resistência que substitui todas as outras resist6encias do circuito.
A
V
Re
5H 555
&RQFOXVmR
Circuito série é aquele em que a corrente possui um único caminho a seguir no
circuito e a tensão da fonte se divide pelas resistências que compõem o circuito.
$VVRFLDomRHP3DUDOHOR
T REI NAM
TO
(/(7521257(
(/(75,&,'$'(%È6,&$0/'(
Desde que liguemos resistências lado a lado com as extremidades juntas, elas estão
ligadas em paralelo.
V
R2
R1
Medindo as correntes nas resistências verificamos que:
It
A
A
V
I1
A
I2
R2
R1
A corrente é dividida pelas resistências, sendo que a soma das correntes em cada
ramal é igual a corrente total do circuito.
,W ,,,
Medindo as tensões nas resistências verificamos que:
R1
V
V1
R2
V2
A tensão é a mesma em todas as resistências.
9W 9 9 9
5HVLVWrQFLD(TXLYDOHQWH
É obtida pela expressão:
T REI NAM
TO
(/(7521257(
(/(75,&,'$'(%È6,&$0/'(
5H 555
&RQFOXVmR
No circuito paralelo a corrente se divide nos ramais, sendo a soma das mesmas
igual a corrente total do circuito.
$VVRFLDomR0LVWD
É aquela em que existem resistências, tanto em série como em paralelo.
R1
R2
V
R3
R6
R5
R4
([HUFtFLR
1) Classifique os circuitos abaixo entre:
a) Simples
b) Série
c) Paralelo
c) Misto
(a)
(b)
(c)
(d)
2) Calcular as resistências dos circuitos abaixo:
T REI NAM
TO
(/(7521257(
(/(75,&,'$'(%È6,&$0/'(
A
R1 = 10 Ω
R2 = 30 Ω
R3 = 50 Ω
B
A
R1 = 2 Ω
R2 = 4 Ω
R3 = 4 Ω
B
A
5Ω
3Ω
60Ω
B
60Ω
2Ω
3RWrQFLD(OpWULFD
A potência elétrica ( P ) é obtida pelo produto da tensão ( V ) pela corrente ( I ).
T REI NAM
TO
(/(7521257(
(/(75,&,'$'(%È6,&$0/'(
3 9[,
Sendo a tensão expressa em “volts” e a corrente em “Amperes”, a unidade de potência
elétrica é o ZDWW ( W ) ou .LORZDWW ( kW ).
Podemos também utilizar o wattímetro para medir potência elétrica.
A
W
V V=______
(QHUJLD(OpWULFD
Energia é a capacidade de produzir trabalho. Existem várias formas de energia, por
exemplo:
• Solar
• Luminosa
• Hidráulica
• Mecânica, etc.
A energia seja ela qual for, não pode ser criada nem destruída mas sim, transformada.
([HPSORGH7UDQVIRUPDomRGHHQHUJLD:
Uma quantidade de água armazenada numa represa possui energia hidráulica em potencial,
que pode ser transformada em energia mecânica fazendo girar uma turbina. A turbina
fazendo girar o gerador, estará transformando energia mecânica em energia elétrica.
Energia
Potencial
Barragem
Energia
Elétrica
Turbina
Energia
Mecânica
or
rad
Ge
A energia elétrica, por sua vez é levada ao consumidor, onde é novamente transformada
nas mais variadas formas de energia: térmica, mecânica, luminosa, etc.
A energia elétrica é transformada em energia:
T REI NAM
TO
(/(7521257(
(/(75,&,'$'(%È6,&$0/'(
Luminosa
Térmica
Mecânica
Energia Elétrica ( E ) é igual ao produto da potência elétrica ( P ) pelo tempo ( T ) de
utilização:
(:K 3:[WK
Sendo a unidade de medida de potência elétrica dada em watts ( W ) e a unidade de
medida do tempo em horas - ( h ), a unidade será dada em watt-hora ( Wh ).
A energia elétrica pode também ser medida em Kilowatt-hora ( kWh ), isto quando a
potência elétrica for medida em kW.
O parelho de medida da energia elétrica é o medidor de Kilowatt-hora ( kWh ).
N:K :K
P:K :K
Um medidor pode então ser comprado como sendo um wattímetro e um relógio agindo
simultaneamente.
P = 500 W
T = 1h
E = 500 Wh
P = 500 W
T = 3h
E = 1500 Wh ou 1,5 kWh
E=Pxt
P = E
t
t = E
P
([HUFtFLRV
1) Qual a unidade de potência elétrica?
a-(
b-(
) volt ( V )
) ampére ( A )
T REI NAM
TO
(/(7521257(
c-(
d-(
(/(75,&,'$'(%È6,&$0/'(
) watt ( W )
) watt-hora (Wh )
2) O aparelho que mede potência elétrica é :
a-(
b-(
c-(
) wattímetro
) amperímetro
) voltímetro
3) Em uma fonte de 220V é ligado um ferro elétrico. Sabendo-se que a corrente que
circula é de 7A , qual a pot6encia do ferro elétrico?
a-(
b-(
c-(
d-(
)
)
)
)
1.500 W
1.540 Wh
1.500 Wh
1.540 W
4) Energia Elétrica:
a-(
b-(
c-(
) é a capacidade de produzir trabalho por unidade de tempo.
) é o trabalho realizado
) é o movimento ordenado dos elétrons livres
5) Cite três tipos de energia:
___________________, __________________, ___________________
6) Watt é a unidade de medida de energia elétrica
(
) Certo
(
) Errado
&RUUHQWH$OWHUQDGD
0DJQHWLVPR
É a propriedade que certos materiais possuem, de atrair partículas de ferro.
Os materiais que possuem esta propriedade são chamados ímãs. Os ímãs são
construídos em várias formas.
T REI NAM
TO
(/(7521257(
(/(75,&,'$'(%È6,&$0/'(
Esta propriedade atrativa se manifesta principalmente nas regiões situadas em suas
extremidades, as quais são chamadas de POLOS.
Os polos recebem o nome de:
a) Polo Norte
b) Polo Sul
Ação Mútua entre Dois Ímãs
1
6
6
)
1
)
Polos de mesmo nome se repelem
1
6
6
)
1
)
Polos de nome contrário se atraem
Colocando-se limalha de ferro sobre um plástico que esteja sobre um ímã, verificamos
que são formadas linhas definidas e que se constituem o espectro magnético do ímã.
T REI NAM
TO
(/(7521257(
(/(75,&,'$'(%È6,&$0/'(
Essas linhas são chamadas linhas de força, e por convenção “saem” do polo
( N ) e “entram” no polo Sul ( S ).
Norte
Ao espaço ocupado por essas linhas de força damos o nome de campo magnético.
'HILQLomR
Corrente alternada é uma corrente variável que percorre os condutores, tanto em um
sentido quanto em outro.
A corrente alternada pode ser representada da seguinte maneira:
,
, MÁXIMO
( I máx. )
$
%
W
O trecho A-B da figura acima tem o nome de CICLO. A frequência da corrente gerada
é o número de ciclos que se repetem em um segundo.
A unidade de frequência é o Hertz ( Hz ) ou ciclo/s.
1 Seg.
f = 5Hz
O tempo gasto para completar um ciclo é chamado de período ( T ) da onda e é
medido em segundos ( s ).
T REI NAM
TO
(/(7521257(
(/(75,&,'$'(%È6,&$0/'(
T (seg)
T =
1
f
3ULQFtSLRGHJHUDomRGD&$
Durante o deslocamento do ímã dentro da bobina, surge uma corrente. Nota-se que o
ponteiro do miliamperímetro desloca-se tanto para o lado direito como para o lado
esquerdo. Sendo assim a corrente que surge na bobina possui valores variáveis.
Esta corrente é chamada de “Corrente Alternada”.
mA
N
([HUFtFLRV
1) O que é corrente contínua?
T REI NAM
TO
(/(7521257(
(/(75,&,'$'(%È6,&$0/'(
2) O que é corrente alternada?
3) O que é frequência em C . A .? Qual é a sua unidade?
4) O que é período? Como é medido?
5) Qual é a forma de onda gerada em C . A . ?
T REI NAM
TO
(/(7521257(
(/(75,&,'$'(%È6,&$0/'(
7UDQVIRUPDGRUHV
,QWURGXomR
O transformador é um dispositivo que transforma alta tensão em baixa tensão ou viceversa.
Só funciona com corrente alternada, como, por exemplo, a corrente que se obtém
através das tomadas elétricas residenciais.
No trafo observamos fio de entrada e fio de saída. A entrada chamamos de primário e
a saída de secundário.
)LQDOLGDGHV:
a) Elevar a tensão, junto às usinas a níveis adequados para a transmissão de energia
elétrica a grandes distâncias. Quando aumentamos o nível de tensão diminuímos a
corrente e consequentemente diminuímos as perdas do sistema.
TRAFO
SE
USINA
13,8/230 kV
b) Baixar a tensão, junto aos consumidores a níveis adequados para a utilização da
energia elétrica.
CONCESSIONÁRIA
TRAFO
230 / 13,8 kV
DO
MI
U
NS
CO
TRAFO
R
13,8 kV / 230 V
Para que um transformador seja elevador de tensão, é necessário que tenha maior
número de espiras no secundário e menor número de espiras no primário.
2o
1o
N
600 Espiras
1.200 Espiras
T REI NAM
TO
(/(7521257(
(/(75,&,'$'(%È6,&$0/'(
Para que um trafo seja abaixador de tensão é necessário que tenha maior número de
espiras no primário e menor número de espiras no secundário.
2o
1o
N
1.200 Espiras
600 Espiras
7UDQVIRUPDGRU0RQRIiVLFR
O transformador monofásico é constituído de 3 elementos principais:
1) Uma bobina primária ( recebe energia )
2) Uma bobina secundária ( fornece energia )
3) Um circuito magnético ( núcleo )
Bob
Prim ina
ária
Bob
i
Sec na
und
ária
&LUFXLWR
0DJQpWLFR
T REI NAM
TO
(/(7521257(
(/(75,&,'$'(%È6,&$0/'(
5HODomRGH7UDQVIRUPDomR
Assim, temos a relação entre tensão e espiras, a qual é dada pela fórmula:
9 1
9 1
9 = Tensão primária
9 = Tensão secundária
1 = Número de espiras do primário
1 = Número de espiras do secundário
&RPSRQHQWHVH$FHVVyULRVGHXP7UDQVIRUPDGRU7ULIiVLFR
!!" #
$! %&' !!" #
( (#) +* ,- ( T REI NAM
TO
(/(7521257(
(/(75,&,'$'(%È6,&$0/'(
CUBA METÁLICA
CHEIA DE ÓLEO
COMPONENTES
E ACESSÓRIOS DE UM
TRANSFORMADOR TRIFÁSICO
([HPSORH([HUFtFLR
([HPSOR
Um transformador tem 550 espiras no primário e 1.100 espiras no secundário. Sua
tensão de primário é de 110 V. Calcular a tensão do secundário.
5HVROXomR:
9 1
91
9
9 [ 9[ 9[
99 9
T REI NAM
TO
(/(7521257(
(/(75,&,'$'(%È6,&$0/'(
([HUFtFLR
1) O transformador só funciona com que tipo de corrente?
2) Como chamamos o fio de entrada e o fio de saída de um transformador?
3) Para que serve um transformador?
4) O que é necessário para que um trafo seja elevador?
5) Qual a tensão do secundário de um trafo se o número de espiras do primário é de 2500
espiras, do secundário é de 7.500 espiras, sabendo-se que a tensão do primário é de
381 V.
%LEOLRJUDILD
T REI NAM
TO
(/(7521257(
(/(75,&,'$'(%È6,&$0/'(
1 APOSTILA: ELETROTÉCNICA
A - Fundamentos de Eletrotécnica - Arnald
B - Eletricidade Básica - Van Valkenburgh
Nooger e Neville
ELABORADO POR: Centro de Treinamento de Tucuruí
DIGITAÇÃO E DESENHOS: Walter de Brito
T REI NAM
TO