1° Aula – Práticas Profissionais Prof. Cesar da Costa 1.a Aula 1. Fundamentos de Eletricidade • Devemos lembrar que os fenômenos elétricos estão sempre ligados à movimentação de elétrons entre os átomos de um material. 1. Fundamentos de Eletricidade • Os átomos, normalmente, são eletricamente neutros, ou seja, têm o mesmo número de partículas negativas (elétrons) e positivas (prótons). 1. Fundamentos de Eletricidade • Porém, os elétrons ficam na parte mais externa do átomo, e podem saltar de um átomo para outro. • Quando um átomo perde elétrons ele adquire carga positiva. 1. Fundamentos de Eletricidade • Quando um átomo ganha elétrons ele adquire carga negativa. 1.2 Átomo • Analisando então o estado dos átomos que formam um corpo, podemos dizer que o corpo está: Eletricamente neutro; Carregado negativamente; Carregado positivamente. . 1.3 Potencial Elétrico • A intensidade com que um corpo está carregado é chamada de potencial elétrico do corpo. 1.4 Diferença de Potencial • Quando temos uma diferença de potencial elétrico entre dois pontos, existe uma tendência natural dos elétrons se moverem do ponto de potencial negativo (que tem mais elétrons) para o ponto de potencial positivo (que tem menos elétrons), até que os dois pontos fiquem com o mesmo potencial. 1.5 Tensão Elétrica • Assim, quanto maior a diferença de potencial entre dois pontos, maior será a tendência dos elétrons movimentaremse de um para o outro, buscando o equilíbrio. A diferença de potencial entre dois corpos é chamada de tensão elétrica. 1.5 Tensão Elétrica 1.5 Tensão Elétrica É a medida da força que impulsiona os elétrons para que eles se movimentem. A tensão entre dois pontos é a diferença de potencial elétrico entre eles (ddp), que fará com que haja o fluxo dos elétrons (corrente). O símbolo da grandeza tensão elétrica é a letra U. A unidade de medida da tensão é o Volt [V]. 1.6 Corrente Elétrica 1.6 Corrente Elétrica É a medida da intensidade do fluxo de elétrons. Podemos imaginar que a corrente elétrica é proporcional à quantidade de elétrons que passam por um determinado ponto, num determinado intervalo de tempo. O símbolo da grandeza corrente elétrica é a letra I. A unidade de medida da corrente é o Ampère [A]. 1.7 Resistência Elétrica Para os elétrons movimentarem-se entre os pontos, é preciso haver um caminho que os interligue. Este caminho deve ser constituído de um material que permita a circulação dos elétrons. Ou seja, o material entre esses pontos deve permitir a circulação de elétrons. 1.7 Resistência Elétrica Quanto maior a dificuldade enfrentada pelos elétrons para fluir por um material, maior é a resistência elétrica do material. Podemos definir então materiais isolantes e condutores de eletricidade, ou seja, materiais que facilitam ou não facilitam o fluxo de elétrons. 1.7 Resistência Elétrica a) Materiais Isolantes: não facilitam o fluxo de elétrons. (resistência alta). Exemplos: plástico, madeira, vidro, papel, ar, borracha. b) Materiais Condutores: facilitam o fluxo de elétrons. (resistência baixa). Exemplos: cobre, ferro, prata, ouro. 1.7 Resistência Elétrica É a medida de quanto um material resiste ao fluxo de elétrons. Podemos dizer que: materiais condutores têm resistência baixa e materiais isolantes têm resistência alta. O símbolo da grandeza resistência elétrica é a letra R. A unidade de medida da resistência é o Ohm ( ). 1.8 Potência Elétrica 1.8 Potência Elétrica 1.8 Potência Elétrica 1.8 Potência Elétrica 1.9 Potência Ativa Pode ser expressa de duas maneiras: como potência dissipada, ou como energia consumida. A potência dissipada refere-se a potência que determinado circuito elétrico irá dissipar, de acordo com o valor de corrente, tensão e resistência elétrica. O símbolo de potência ativa é P e a unidade de medida é o Watt [W]. A energia consumida leva em consideração a potência dissipada no decorrer do tempo. A energia geralmente é medida em KWh (lê-se Kilo Watts por Hora), que significa milhares de watts dissipados por hora. 1.10. LEI DE OHM A Lei de Ohm define as relações entre potência ( P ), tensão ( E ), corrente ( I ), e resistência ( R ). Um ohm é o valor da resistência com que um volt manterá uma corrente de um ampère. 1. 11. CIRCUITO ELETRICO Um circuito elétrico é a ligação de elementos elétricos, tais como resistores, indutores, capacitores, diodos, linhas de transmissão, fontes de tensão, fontes de corrente e interruptores, de modo que formem pelo menos um caminho fechado para a corrente elétrica. 1.12. Corrente Alternada x Corrente Contínua Os geradores de tensão dividem-se em dois grandes tipos: a) corrente contínua (CC), como as pilhas, por exemplo; b) corrente alternada (CA), que é o caso de todos os geradores mecânicos. . De acordo com o gerador utilizado, podemos ter um circuito CC ou CA. A diferença entre eles é que num circuito CC, a corrente flui sempre no mesmo sentido, havendo de forma bem definida um pólo positivo e um pólo negativo. Num circuito AC, o sentido da corrente periodicamente, não havendo polaridade definida. alterna-se É uma tensão cujo valor e polaridade se modificam ao longo do tempo. Conforme o comportamento da tensão então temos os diferentes tipos de tensão: Senoidal, quadrada, triangular, pulsante, etc. Circuito de corrente alternada Corrente CA ou AC - do inglês alternating current), é uma corrente elétrica cujo sentido varia no tempo, ao contrário da corrente contínua cujo sentido permanece constante ao longo do tempo. A forma de onda usual em um circuito de potência CA é senoidal por ser a forma de transmissão de energia mais eficiente. Quatro são os valores da tensão elétrica de uma senóide: 1. Valor de pico (Vp): é o valor máximo alcançado pelo semi ciclo positivo, ou o mínimo pelo semi ciclo negativo. 2. Valor pico a pico (Vpp): geralmente é duas vezes a tensão de pico. 3. Valor médio: corresponde à média aritmética da senóide, ou seja, Vm=0,637.Vp. 4. Valor eficaz ou RMS: corresponde ao valor de tensão alternada que dissiparia a mesma potência em uma carga se fosse contínua. O valor eficaz pode ser calculado como: Vef ou Vrms= 0,707.Vp. Sistema de Geração, Distribuição e Transmissão de Energia