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ELETROTÉCNICA© SENAI - PR, 2001 CÓDIGO DE CATÁLOGO : 1201 Trabalho elaborado pela Diretoria de Educação e Tecnologia do Departamento Regional do SENAI - PR , através do LABTEC - Laboratório de Tecnologia Educacional. Coordenação geral Elaboração técnica Marco Antonio Areias Secco Senai - Maringá Equipe de editoração Coordenação Diagramação Ilustração Revisão técnica Capa Lucio Suckow José Maria Gorosito José Maria Gorosito Senai - Maringá Ricardo Mueller de Oliveira Referência Bibliográfica. NIT - Núcleo de Informação Tecnológica SENAI - DET - DR/PR S474e SENAI - PR. DET Eletrotécnica Curitiba, 2001, 100 p CDU - Direitos reservados ao SENAI — Serviço Nacional de Aprendizagem Industrial Departamento Regional do Paraná Avenida Cândido de Abreu, 200 - Centro Cívico Telefone: (41) 350-7000 Telefax: (41) 350-7101 E-mail: [email protected] CEP 80530-902 — Curitiba - PR SUMÁRIO MATÉRIA .......................................................................................................................... 05 TENSÃO ELÉTRICA ( E ) ..................................................................................................... 07 CORRENTE ELÉTRICA ( I ) ................................................................................................... 09 RESISTÊNCIA ELÉTRICA ( R ) .............................................................................................. 11 POTÊNCIA ELÉTRICA .......................................................................................................... 12 CONDUTORES - ISOLANTES - RESISTORES ............................................................................. 15 RESISTIVIDADE .................................................................................................................. 18 CIRCUITOS ELÉTRICOS ....................................................................................................... 23 LEI DE OHM .................................................................................................................... 26 ASSOCIAÇÃO DE RESISTORES .............................................................................................. 30 LEI DE KIRCHHOFF ............................................................................................................. 34 MAGNETISMO .................................................................................................................... 39 QUEDA DE TENSÃO ............................................................................................................ 53 DIMENSIONAMENTO DE CONDUTORES .................................................................................... 55 DISJUNTOR DIFERENCIAL RESIDUAL ( DR ) ........................................................................... 63 ATERRAMENTO .................................................................................................................. 66 LUMINOTÉCNICA ................................................................................................................. 70 TIPOS DE LÂMPADAS .......................................................................................................... 75 FONTES GERADORAS DE ELETRICIDADE ................................................................................. 88 SISTEMAS DE DISTRIBUIÇÃO ................................................................................................ 97 . Quando uma determinada matéria é composta de átomos .. partículas extremamente pequenas.................................................. que são eletricamente neutros....................................... ................................................. como mostra a figura....... • nêutrons...................... cada um em sua órbita.............................................................................. .......... ............. prótons e nêutrons...... das quais as mais diretamente ..... MATÉRIA ... .. 5 SENAI-PR ..... que são os átomos.............................................. relacionada com os fenômenos elétricos básicos são as ................................................. qualquer que seja seu estado físico....................................... ............... ........................... Toda matéria... ............ • prótons.... O modelo de Bohr tem uma estrutura muito semelhante à do sistema solar......... seguintes : ........... ....................................... ............................................................................. ................. ..................... ............ conhecimento básico da estrutura da matéria............. .......... iguais é denominada elemento químico... ..................................................... possuidores de carga negativa..... ................... As moléculas ..................... que possuem carga elétrica positiva .................................................. ......................................................................... ........................ onde os planetas giram em torno do sol............................... extraordinariamente pequenas.......................... ......... são constituídas por combinações de tipos diferentes de ............ fundamentais serão reunidas a seguir............................................................................................................... ....................................................... ..................................... . A compreensão dos fenômenos elétricos supõe um ............. ............ • elétrons.......................... Ele representa o átomo com suas três partículas fundamentais: elétrons........................................................................ é ......................................... ................................................................................................................................... ........................................................................................................................................................................................... formada por partículas denominadas moléculas............................................................. ..................... .. ............... ..................................................... Os átomos são constituídos por partículas ................................ cujas noções ........................ .................................. ................... ...... Os elétrons mais exteriores podem ser retiradas ........... • Molécula : é a menor parte da matéria que conserva todas as propriedades dessa ................... É o que ocorre nos metais .................................. as ............................... .................. por isso................. divisível por reação atômica.... no espaço............................................................. facilidade de se libertar e se deslocar..25x1018 elétrons ........................................ a atração que o núcleo exerce ...... • Matéria : é tudo aquilo que tem massa e ocupa um lugar............. eletricidade em coulombs........... denominados......................... de sua orbita com certa facilidade........................... ... Quando.. Pode-se dizer que um condutor elétrico é um material que oferece ................. ............................................ elétrica do mesmo.......................... o alumínio etc................... .............................................. O acúmulo de elétrons em um corpo caracteriza a carga ................................................................................. • Átomo : é a menor porção de um elemento equilibrado eletricamente e apenas ..... que a exercida sobre os elétrons das órbitas mais próximas .................................................... são denominados elétrons ....................................... 6 SENAI-PR .............. ........................................................... os elétrons .......................... ........... Resumo : ....... Obs........................................................... onde se encontram os prótons e nêutrons................................... .................... das cerâmicas...... como a prata....... pelo contrário....................... • Núcleo : é a porção central do átomo.. do núcleo.................. e um isolante ....................... elétricos.................. .............................................................. ............ ........ externos se acham submetidos a forças interiores de atração ........... .................................. condutores elétricos...................... Em certas substâncias... elétrico é o que oferece resistência elevada a corrente elétrica........... é o m 3......................................................... sobre os elétrons é pequena ........................... que giram segundo órbitas mais exteriores........................... substâncias em que tal ocorrem são denominadas isolantes ................................................................... estes elétrons tem maior .................... dos plásticos etc..............................................: 1C ( coulomb ) = 6...... ................................................................................................................................... É o caso do vidro................................................... o cobre.................... que dificultam consideravelmente sua libertação........................ .. ....... ................................................................. matéria............................ ................................ ......... livres... ...........................................Os elétrons.................... Assim como em hidráulica a unidade de volume do líquido .......... em eletricidade exprime-se a “quantidade” de ................................ são atraídos pelo núcleo com uma força de atração menor . pequena resistência a passagem dos elétrons...................... ........................................... .............................................. ......................................... Tabela para a conversão de unidades de medida: kA A µA mA ... Nos condutores................................... ............................................................................................................................................................................ de modo que se estabeleça um fluxo ordenado de ..................................001V 0.............................. )......................... força........ elétrons........................... ............ ................. .................. .................. que estão em constante movimento de forma ....... A tensão elétrica é também conhecida como diferença de potencial ( d.................................................................. existem partículas invisíveis chamadas ........................p................. ................................................................................................................. .......................... Através destes conhecimentos........................................ 0............................................... elétrons.......................................................... ............................... .. movimentar de forma ordenada é preciso que se aplique uma ................................ quando entre as ............ pontos..................... ............................................................ .......... isto é.............. extremidades de um condutor existir uma diferença de .......................................................................................... 7 SENAI-PR ..... desordenada......... .......................... potencial elétrico ou uma tensão elétrica entre esses dois ................................... TENSÃO ELÉTRICA : é a força que impulsiona os elétrons livres nos fios.... ..............000001V ...................................................................................................................................................... Desta forma podemos considerar que....................... ............................... TENSÃO ELÉTRICA ( E ) : .................................. Relações múltiplos “ unidade submúltiplos “ Denominação Megavolt Quilovolt volt Milivolt Microvolt 6 -10 3 10 -3 10 -6 10 Símbolo MV kV V mV µV Valor em relação ao volt 1000000V 1000V . .................................................................. existirá um ............................................... de carga elétrica... RELAÇÃO ENTRE AS UNIDADES : .... ........ ..................... ........................................................ concentração de elétrons................................. .......... Para que estes elétrons passem a se ....... .................................................................................................................. • Unidade de medida : Volt ( V ) ....... ............ definimos tensão elétrica da seguinte maneira: .....d........................ • Aparelho de medida de tensão elétrica : voltímetro .... ..................................... ................... • Tensão alternada ..................................... ...... Tensão alternada .... TENSÃO ELÉTRICA ALTERNADA : ...................................... .. razão pela qual a maior parte dos equipamentos elétricos é construído para funcionar alimentado a partir deste tipo de corrente elétrica.... ......................................................................................é aquela que não varia ao longo do tempo...............é aquela que troca de polaridade constantemente................................................................................................ provocando nos circuitos um fluxo de corrente ora em um sentido...................... A tensão elétrica disponível nas residências é do tipo alternada......................................................... ....................................................... ........................................ .............................................................................. Possui a sua polaridade definida............... ........... TIPOS DE TENSÃO ELÉTRICA : ...................................................................................................................... .............................................................. ............................................................................................................................................. ............. ........... ora em outro..................................................................... ..................................... ................................................................................................................................................... Tensão contínua ................................... .................................... .................. ................................................................................. ...... ............ .... 8 SENAI-PR ............................................................................... ...................................................... ...................................... ............................. ... Como exemplos de fontes de tensão contínua temos as pilhas e baterias ................................................................................................... ....................... .. • Tensão contínua .. ............. ......... .. TENSÃO ELÉTRICA CONTÍNUA : .. ..................................................... .............. ... ................................................................................... .......... ............................................ ......... o movimento de deslocamento de elétrons .. ...................................................... CORRENTE ELÉTRICA é o movimento ordenado dos ................................................ .......................................................... kA A mA µA ............... ............................ livres for mais intenso em um determinado sentido....... que existe uma corrente elétrica ou um fluxo elétrico no ......... condutor...................................................................... da seguinte forma : .................... diz ......... em um condutor......................................... ............................... de potencial ( tensão ) elétrico entre suas extremidades............................................... • Aparelho de medida de corrente elétrica : amperímetro............................................................................. ......................... ...... Os elétrons livres dos átomos de uma certa substância ................................................................................... ............................ ............................................................................................................. ..............se ...............................................................................................................001A 0............ 9 SENAI-PR ......................................................................................... ......... .................................................................................................. ........ seção do condutor na unidade de tempo....................................... ..... ...... • Unidade de medida : ampère ( A )...... ........................................................... Quando........... Através destas informações definimos corrente elétrica ................... .................... .............................. normalmente se deslocariam em todas as direções............................... Tabela para a conversão de unidades de medida: ................................000001A ............. ........................................................ número de elétrons livres que atravessa uma determinada ................................................................................. ........ A intensidade da corrente elétrica é caracterizada pelo ............................................................. RELAÇÃO ENTRE AS UNIDADES : ............................ quando existe uma diferença ..................... .............................. ........ elétrons livres nos condutores. ...................................................................... Relação Denominação Símbolo múltiplos unidade submúltiplos “ quiloampere ampère miliampere microampere kA A mA µA Valor em relação ao ampère 1000A 0..................................................................... ....................................... ..... CORRENTE ELÉTRICA ( I ) : ............................... ............................................. ............................ ......... • Corrente contínua .......... CORRENTE ALTERNADA (CA ) : ............................................................... ... 10 SENAI-PR ....................... .................. ......... ......... ....................................................... ............................................... ......................... • Corrente alternada ........................................................................ Ex. ...................................................................................................................................................... Ex........................... ......................................................... ........................................................................... ............ ..................................................................................... TIPOS DE CORRENTE ELÉTRICA : .................................................................................... ................................................... ..................................... .................................. ..... .......................... ....................................................................................................................................................................... : corrente utilizada nas residências....................................................... ......... ............................................................................. . ......................................................................... ............... : pilhas comuns e baterias.................................................... Corrente Contínua é aquela cuja intensidade é constante e sempre no mesmo sentido......................................................................................................................... ............................................................................... CORRENTE CONTÍNUA ( CC ) : . ............ ................................. ...................................................... Corrente Alternada é aquela cuja intensidade varia senoidalmente com o tempo e cujo sentido inverte periodicamente........... ............................................... ........ ... .......................... ....................................... ................ .................... ........................... ........................................ ....... ................. ........ ....................................................................................................... isolantes e semicondutores........................................................... • Unidade de medida : ohm ( Ω )........................................................... ............................................................ b ) isolantes :oferecem muita dificuldade....................... Todos os materiais apresentam resistência elétrica.............000001Ù ............ desta forma podemos classificá-los em 3 grupos : condutores.......................................... o o ................................ RESISTÊNCIA ELÉTRICA é a dificuldade encontrada ................ Tabela para conversão de unidades de medidas MÙ kÙ Ù ............................................................................. ............................... ............................. pela corrente elétrica ao atravessar um corpo....... ................. elétrica ( alta resistência ).................................................................. .................................................. Aparelho de medida de resistência elétrica : ohmmímetro............................ *Obs.................. ........................ .................................. ................................................................................................................... ..................................................................................................... caso contrário poderá danificar o equipamento ( ohmmímetro )............................................ .................. a ) condutores :oferecem relativa facilidade à passagem da corrente elétrica ( baixa resistência )...... .......... : para medir a resistência de um aparelho.............. utilizados em eletrônica...... ...................................001 0.... ............. mÙ ........... ................................... e são largamente Valor e relação am pèr 1000Ù 0........... .............................. ..................... .................. ...........00000 ...................... ...... ........................................................................................................................... .............................................. c ) semicondutores: têm caracteristicas intermediárias entre os condutores e os isolantes.................... ........................... ..................................................................................... Relação Denominação Símbolo Valor em relação ao ampére Múltiplos Megaohms MÙ 1000000Ù Múltiplos quilohm kÙ 1000Ù Unidade ohm Ù Ù Submúltiplos miliohm mÙ 0.........001Ù ............................. RESISTÊNCIA ELÉTRICA ( R ) : ............................... aparelho deve ser desligado da rede.................................................. ......... RELAÇÃO ENTRE AS UNIDADES : .............................. 11 SENAI-PR .................... sendo quase impossível a passagem da corrente .... Submúltiplos microohm µÙ 0..................... ............. ............................................... POTÊNCIA ELÉTRICA ( P ): ............................................... ............................................... ............................................... POTÊNCIA ELÉTRICA é definida como sendo o ............................................... trabalho efetuado na unidade de tempo. Assim como a potência ............................................... hidráulica é dada pelo produto do desnível energético pela ............................................... vazão, a potência elétrica, para um circuito com resistência, é ............................................... obtida pelo produto da tensão E pela corrente elétrica I: ............................................... ............................................... P=E*I ............................................... ............................................... • Unidade de medida : watt ( W ) ............................................... ............................................... • Aparelho de medida de potência elétrica : wattímetro ............................................... ............................................... ............................................... Como vimos anteriormente a tensão ( E ) faz ............................................... movimentar os elétrons, dando origem a corrente elétrica ( I ). ............................................... ............................................... Existindo corrente ocorrerá algum tipo de fenômeno. ............................................... ............................................... Ex. : circuito simples onde uma lâmpada é acesa. O que ocorre ? Quais os fenômenos que são percebidos ? ............................................... ............................................... ............................................... Luz e calor. ............................................... ............................................... Esses fenômenos nada mais são do que a potência ............................................... elétrica, que foi transformada em potência luminosa ( luz ) e ............................................... potência térmica ( calor ). ............................................... ............................................... Desta forma é fácil verificar que para existir potência elétrica é necessário que haja tensão e corrente elétrica. ............................................... ............................................... ............................................... O dimensionamento de uma instalação elétrica é ............................................... baseada na potência elétrica dos aparelhos de consumo. ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... 12 SENAI-PR ............................................... RELAÇÃO ENTRE AS UNIDADES : ............................................... Relação Denominação Símbolo Valor em relação ao ampére Múltiplos quilowatt kW 1000W Unidade ohm W Submúltiplos miliohm mM 0,001W ............................................... Submúltiplos microohm µΩ 0.000001W ............................................... W ............................................... ............................................... ............................................... Tabela para conversão de unidades de medidas kW ............................................... µW mW ............................................... ............................................... ............................................... CONSIDERAÇÕES : ............................................... ............................................... Na introdução ao estudo da potência elétrica definimos que potência elétrica é o produto de uma tensão elétrica E por uma corrente I, onde obtemos como unidade de medida o watt ( W ). No entanto, este produto fornece “na realidade” uma unidade de potência expressa em volt - ampère ( VA ), a qual denominamos Potência Aparente. ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... Esta diferenciação, para fins de entendimento, existe pelo fato de trabalharmos com dois tipos de tensão elétrica ( contínua e alternada ). ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... Portanto, sempre que trabalharmos em tensão contínua deveremos nos referir a uma potência, cuja unidade de medida é o Watt ( W ), e quando trabalharmos em tensão alternada (na maioria dos casos), utilizaremos o volt - ampère ( VA ) potência aparente, a qual é composta de duas parcelas: potência ativa ( W ) e potência reativa ( var ). • Potência ativa : é a parcela efetivamente transformada em outras formas de potência : ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... Potência mecânica, potência térmica e potência luminosa, ou seja é a energia que realmente produz algum tipo de trabalho. Em termos práticos é a energia que consumimos e pagamos. ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... A unidade de medida desta forma de potência é o Watt ( W ). ............................................... ............................................... 13 SENAI-PR • Potência reativa : é a parcela transformada em campo ............................................... magnético, necessário por exemplo ao funcionamento de ............................................... motores, transformadores e reatores. Este tipo de energia não ............................................... gera trabalho nenhum ( desperdício ). Logo, é uma energia ............................................... que não consumimos mas pagamos. ............................................... ............................................... A unidade de medida da potência reativa é o volt - ............................................... ............................................... ampère - reativo ( var ). ............................................... A relação entre a potência ativa ( W ) e a potência ............................................... aparente ( VA ) nos fornece o que chamamos de fator de ............................................... potência, muito importante para as indústrias e concessionárias ............................................... de energia elétrica. ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... 14 SENAI-PR ....................................................... forte atração por parte do núcleo do átomo.............................................................................................................................. de suas órbitas com relativa facilidade........... sempre existirá resistência...................................................................... devido ao seu custo relativamente baixo................................................. O cobre é empregado na confecção de contatos de interruptores.. sua condutância................................... É bastante empregado na confecção de condutores usados nas 15 SENAI-PR ..ISOLANTES ............. ............ estes materiais apresentam grande condutância e pequena ... Não existe um condutor perfeito..... CONDUTORES : ........... ............................... receptáculos.................... ................ ............................ podem ser retirados ....... . Na eletricidade a prata é utilizada em contatores................................... .................... ....................................................... fios.......................... ...................................... ................................................................................................. ..........CONDUTORES ...... • Ouro : é o melhor condutor elétrico....... .. ........... ........ e por não sofrerem ...................................... ........................................................... ..................... .................. São materiais que....... .................. ... • Alumínio : é o 4° melhor condutor elétrico............. ... ............................................................................ etc......................... ................... Na eletrônica ele é utilizado nos terminais de CI’s especiais...... .................. ............... sendo pouco empregado na eletricidade................................... .................................... Os materiais condutores são utilizados para transportarem ou conduzirem a corrente elétrica............................. ....... por maior que seja a .. ........ ............................................................. ......................................................................................... resistência..... ............................................. • Prata : é considerado o 2° melhor condutor elétrico.... Devido a pouca atração exercida pelo núcleo do átomo..................................... devido ao seu alto custo..................................... ......................................................................................................................RESISTORES : .................. ...................... é o material mais empregado em eletricidade........................ devido à sua constituição atômica................................... Abaixo citaremos os 4 melhores condutores : ... • Cobre : é o 3° melhor condutor elétrico............. recobrindo ou mesmo confeccionando os contatos internos................................................ possuem um grande número de elétrons............................. ..................................................................... devido ao seu alto custo é pouco empregado na eletricidade... .............. ................ ........................................ ...................... entre a resistência e a carcaça do ferro de soldar....... pequena condutância e grande resistência...... átomos por uma força de atração muito maior do que nos ............................ plugues.......................................... borracha.......................................................... ........... ........................ .................. a ....... • Borracha : é empregado na fabricação de isolamento de condutores... geradoras até as cidades.................................................... corpo de tomadas................................ ........................... das usinas ....................... a baquelita. • Plástico : é empregado no isolamento de condutores.................................................................. .......................................... .......... tomadas e na base e corpo de chaves ...... de passar roupas............................................................. ISOLANTES : .. . • Porcelana : é empregada na fabricação de roldanas e bases de chaves......... .. Neste grupo de materiais os elétrons estão presos aos ....................... etc.. ........................ ............................................................................................ desenvolvidas altas temperaturas.. ................................................................. ....................................... ............................. ........................................................................ .................... interruptores......................... passagem da corrente elétrica.. ...... • Baquelita : é empregada na confecção do corpo de interruptores........................... ....................................................................................... São materiais que possuem grande resistência à ... etc..... ferro ......... ......................................................................................................... Os materiais isolantes mais utilizados são : o plástico.............................................. por maior que seja a sua resistência.......................... Devido a essa característica.................... estes materiais oferecem ................................................ .......................................................................... sempre existirá .............................. .......................................... .......... como por exemplo.............................................................................................linhas de transmissão de energia................. ................... a porcelana e a mica................................................ ....................................... ......................... Não existe isolante ........ ......... . ................. ........ perfeito. materiais condutores..................... condutância.. • Mica : é empregado em locais onde serão ........................................ .................................................... 16 SENAI-PR ....................... carcaça de eletrodomésticos.. .................................. os mais usados em ......................................................................................................... condutores e menor que nos materiais isolantes......................... .......... considerados resistores elétricos............... de lâmpadas incandescentes..Dentre os materiais ......................................................................... ............................ ................ eletricidade são : o tungstênio e o níquel-cromo....................................................................................................................................... ..... . São materiais que oferecem uma certa resistência à ............. transformar energia elétrica em calor............ ............................................................................................................... ....................................................................................... ........................................................................... média condutância e média resistência.......................... passagem da corrente elétrica............................ ............................................................................................. Devido a essa característica............................ Sua função específica é ... ......... ..... ................................................... ............................ ...............................................................................cromo : é bastante utilizado na confecção de ....................................... ...................... .......................................................................... RESISTORES : .................................... 17 SENAI-PR ................... chuveiros................................ .................... ........................ • Níquel .................................. ............. etc..................................................................................... .. .............. ................................. ....... ......................................... estes materiais oferecem .......................... ............................ fogão elétrico......... .............. ............................................... ...................... resistência de eletrodomésticos....... átomo por uma força de atração maior do que nos materiais ........................................................... • Tungstênio : é utilizado na confecção de filamentos ...................................... Nestes materiais os elétrons estão presos ao núcleo do ..... .................................... tais como : ........................................................... .......... ........................................... .... .......................................................... .............................................................. material cobre................................ ..... ................................... 18 SENAI-PR ............ ............................ RESISTIVIDADE : ................................................. ........................................ ................................ facilitam...................................................... ............................... Todo material condutor de corrente elétrica apresenta ......................................... condutância do material................................................................. A facilidade encontrada pela corrente elétrica ao passar pelos materiais é denominada CONDUTÂNCIA ( G ).. em contrapartida à condutância............................................ os materiais ............................................................................ ............................ .......... ................ resistência...................................... elétrica.................................................................... ........ ELÉTRICA ( R )......... ............................ Quanto maior for a ...................................... ........... ........................... muito maior que a condutância.......... ................................ dificultam ou até mesmo impedem à passagem da corrente ......... ............................. ............................................................................. certo grau de condutância e de resistência...................... proporcionalmente ....................................( figura a seguir ) já no plástico a resistência é ...... em sua constituição física............. elétrica............... apresentará pouca condutância........................................... Por exemplo : no cobre a condutância é maior que a .......... ...................... • Maior resistência à Menor condutância • Menor resistência à Maior condutância Os valores de resistência elétrica e de condutância variam de acordo com certos fatores: ................ .......................................................................... Se o . material oferecer grande resistência.......................................... percorrer um material é denominada RESISTÊNCIA ................... Porém.............................. ........ ............................................... A condutância e a resistência elétrica se manifestam com maior ou menor intensidade nos diversos tipos de materiais.............. Todos os materiais................ sempre oferecem certa oposição à passagem da corrente .............................................................................. .......... menor será sua resistência.................................................................................................................................................................................................................................... A essa dificuldade encontrada pela corrente elétrica ao ................. .......... ........ ............................................................................................. ........ ........................................... NATUREZA DO MATERIAL : . é importante levarmos em consideração a constituição atômica do material........................................................................................................................... ................ ............ resistência .. ......................................................................................... logo teremos valores distintos de resistência............................. ....... ............................................ ........................................... • diminuindo o comprimento à diminuirá a ................ .................... Portanto : ................................ • aumentando o comprimento à diminuirá a condutância ........................ mas comprimentos diferentes as respectivas resistências serão diferentes.................. .................................................... ................... pois mesmo que tenhamos um material de mesma constituição atômica.............. .... ............................ ............................. .......................... Como cada material possui uma estrutura atômica diferente.......................................................................... .. condutância 19 SENAI-PR .............................................. ............................ ....• natureza do material........... Para a determinação dos valores de resistência....................... .. .................................................................................... Sabendo que a condutância é o inverso da resistência e levando em consideração o comprimento do material....................................... ..................: é importante lembrar que estamos considerando .................... ..................................................... ............................................. concluímos que : ........................................................................................ ................................................. Um fator a ser considerado no estudo da resistência elétrica é o comprimento do fio................................. Obs................................................... • aumentando o comprimento à aumentará a resistência ............................................... ........ • comprimento do condutor.. • temperatura... .................................... materiais de mesma natureza..................... • seção transversal....................................................................... ..................................................... ........................................................ • diminuindo o comprimento à aumentará a .......................................... COMPRIMENTO : ........................................................................................... ....................................... .......... . ................................................................................................................................ Levando em consideração a condutância ( G )...... considerando materiais de mesma ........................ ...................................................... temperatura........................... ................................................................................................................................. ........... .............................................................................................. .................................................................................... condutância dos materiais........................................... resistência e condutância elétrica dos materiais é a ................................................. ................ SEÇÃO TRANSVERSAL: .......... .................................. .................... citadas acima e seções transversais diferentes.............................................................................................................................. ................................... ............................ ................ natureza e de igual comprimento................................................................ • diminuindo a seção transversal àdiminuirá a ...................................... : .......................................... ........................................................ resistência .... • aumentando a seção transversal à aumentará a condutância ......................................................... ...................................................................... .... ......... condutância ....................... ...................... onde levaremos em consideração materiais de .................................... TEMPERATURA: ............................................................ conclui- . • diminuindo a seção transversal à aumentará a .............. ...... • aumentando a seção transversal à diminuirá a resistência .................................. Interferência da seção transversal na resistência e ............... .............. Tomando-se dois materiais com as características ........ se que : ........... conclui-se que ......... ..................................................................................................................................................................................................................................................................... ........................................... .............................. O último fator que pode influenciar nos valores de ................. 20 SENAI-PR ........... cortado transversalmente............ Seção transversal é a área do material quando este é ............................. .............. . Essa influência depende da natureza do material de que serão constituídos............................. quanto maior for o aquecimento............................................ ...... ......................................................................... ..... • aumentando a temperatura à aumentará a ....................... resistência ...................................................................... • aumentando a temperatura à diminuirá a condutância ......................................... . ........................................................................................................................... R = Ro........................ . Em relação a resistência............................................... variando apenas os valores de temperatura.............. ................... ........ Demonstra-se matematicamente que......... condutância ..................................................... Condutância : .... • diminuindo a temperatura à diminuirá a resistência .................................................... ............................................. se Ro é a resistência de um condutor à temperatura de 0° C............................................. onde é o coeficiente de temperatura do metal que se considera..................... temos que : .......mesma natureza............. transversal......... ....... ................ ..........( 1 + αt )........................................................... igual comprimento e de mesma seção ....................... ................... menor será a corrente no circuito................. ............ ................... ...................................... .......... ......... Se um condutor for aquecido...................................... ............................................................................. .............................................................. ........ pode-se calcular o valor da mesma para a temperatura t2: .................................. e representa a variação da resistência pelo aumento de um grau centígrado de temperatura para cada um de resistência inicial do condutor..................... .................................................... .................. o valor da resistência desse condutor à temperatura de t° C é expresso pela fórmula : .............................................................................................................................................. ................................... .......................................... 21 SENAI-PR ............................................................................................................. ................................................. a corrente do circuito sofrerá considerável redução e...................................................... .................. • diminuindo a temperatura à aumentará a .................................. .................... ......................... Conhecendo-se o valor de R da resistência elétrica de um condutor à temperatura t1.................................................................. ................................ Tabela de resistividade ( ρ ) : material prata cobre alumínio tungstênio níquel ....... ρ ( rô ) = resistência específica do material ( Ω...........................................016 0.... .......................................................... ρ 0............................ em metros ( m ) S = seção transversal do material............................................................ em ohms ( Ω ) ....................................... ... Resistividade ( ρ ) ................................ l = comprimento do material.................................... ........... .................... RESISTÊNCIA ESPECÍFICA : ....... .................................00340 .... 1mm² de seção transversal e ............................................. ................................................ ..................00427 0. ......................................................................... l / S................ Definição : é a resistência oferecida por um material com ............................................................ α 0............... Fórmula : R = ρ.............. Rt = R................................... .......t1 ) ] .............. .......mm²................ 1 metro ( m ) de comprimento...... R = resistência total do material.............050 1........................... coeficientes de temperatura .......( t2 .......................................00460 0.................................................. ...........................................................................000 .............. .... mais empregados nas instalações elétricas estão indicadas .................. 22 SENAI-PR ..cromo .................. onde : ........... estando a uma temperatura de 20 ° C............................. ..................../ m ) ..........................mm²/ m )...... .......................................................................................................... ..................( Ω............. em mm² ..... material alumínio cobre ferro prata ...........é a resistência específica de cada material......................................................................................................................................................... Os valores do coeficiente de temperatura dos materiais ..... ........................................................................................................ ................................................... .................................................................[ 1 + α.. .............. ............................................................... ........ ................................... ........030 0....... ........017 0............................................................................................. na tabela abaixo: .........00426 0......................... .................................................................................................. Definição : circuito elétrico é o caminho fechado.... . ........................ energia elétrica.................................................................................. ................... pelo qual circula a corrente elétrica.... etc........................................ FONTES GERADORAS : ... .. que nos permite manobrar ou operar um circuito.............................. Acionando o dispositivo de manobra............... de manobra permite ou impede a passagem da corrente elétrica ............................................. ... emprega a energia elétrica para realizar trabalho.............. DISPOSITIVO DE MANOBRA: ................................................. .......................................... bateria do automóvel e usina hidrelétrica............ • fontes geradoras de energia......... pelo circuito..................... nós ligamos ....... televisor..................................................................................................................... ............................... ..... ................................................ ...................... O dispositivo .. O condutor elétrico faz a ligação entre o consumidor e a fonte geradora................. Aparelho consumidor é o elemento do circuito que ....................... • consumidor............................ Fonte geradora de energia elétrica é a que gera ou produz ............................................................ ..............................................................................................................: pilha da ..................... . ......... CONSUMIDOR: ........................................................................ .......................................... ........................................ O dispositivo de manobra é um componente ou elemento ............... ferro de soldar................................................................ A função do ................................................ • dispositivo de manobra .... em outro tipo de energia............ permitindo a circulação da corrente.............. .............. CIRCUITOS ELÉTRICOS : ......................... .................... ..................................... Ex......... ........... • condutor...................... ..................................... Ex......................... a partir de outro tipo de energia................................................ CONDUTOR ELÉTRICO : ............................... ...... .................. ou desligamos os consumidores de energia............................. ................................ Um circuito elétrico é constituído basicamente por quatro componentes fundamentais : .................................................................................................................... lanterna................... . 23 SENAI-PR ......... : furadeira...................................................................... aparelho consumidor no circuito é transformar a energia elétrica ............................................ . CIRCUITO SÉRIE : .................... ............................................................................... • circuito elétrico série........................... ou ....................... • circuito elétrico paralelo................................................................................................................... • circuito elétrico misto ........................................................................................ isto é.................................................... TIPOS DE CIRCUITOS ELÉTRICOS : .... 24 SENAI-PR .. se caracteriza ligando seus componentes um após o outro...................................................... circuito pode ter sido interrompido por um dispositivo de ............................................................................................................................................................................... ....................... desta forma a corrente que passa por todos os elementos é a .......................................... ......................................................... ... de funcionar............................................ que não tem continuidade................................................................................................... É o circuito interrompido.......................... namento dependente........................................................................................................................... em série tem funcio- .................... .. ......................................................... A falha de um dos .................... .................. funcionarem........................................................... ........................... ........ ele tem continuidade e dá ......... pois ..................... ......... .................................... um componente só . CIRCUITO ABERTO : .......... ocasiona sua interrupção. ................................. ....................... CIRCUITO FECHADO : .................................................................. ............................................................................ com que o mesmo deixe ...................................... passagem à corrente elétrica.................................... mesma.................... ...................... todos os outros também ...................................... pode funcionar quando ................ Circuito série é o mais elementar dos circuitos.. seja....... .................. ..... elementos do circuito faz ............................................................... o .... .............. ..................... ........... É o circuito não interrompido............. manobra ou ......................... até mesmo por uma interrupção acidental........ .......... Isto significa que o circuito ..................... . CARACTERÍSTICAS DO CIRCUITO PARALELO : ........ ............ • o circuito oferece vários caminhos para a corrente elétrica percorrer .... • corrente elétrica ( I ) constante em todo o circuito................ • tensão elétrica ( E ) constante no circuito................ ................................. .................. • corrente elétrica variável................................ CIRCUITO PARALELO : .CARACTERÍSTICAS DO CIRCUITO SÉRIE : .................................................................................................. . ............ .................................. ou seja.............................................................................................................................. ...................... • tensão elétrica variável.......... .. ................................................. ..................... .................................................................................. ...................... CIRCUITO ELÉTRICO MISTO : ............................... Circuito misto é o circuito que apresenta seus ...................... uma fonte receptora pode funcionar sem que os outros ....................................... ....................................................................................... elementos ligados uns em série e outros em paralelo............................................................................... Circuito paralelo é aquele em que o funcionamento de ............ ........................... é a união dos dois circuitos estudados anteriormente.................................................................................. é................................................ ............ ..... ......... .......................................................................... um elemento independe do funcionamento dos demais................. ....................... ........................................................................... ................... • a corrente elétrica tem somente um caminho a percorrer ............... ............................................................................. ................................................................ ................................ • funcionamento independente......... ............................................ elementos estejam ligados............... ......................................... • funcionamento dependente...................................................................................................................... .................................................................... ................. 25 SENAI-PR .......... ............................................................................ ................. isto ........................ ................................ ... a Lei de Ohm é tida como a ..... ...................................................................................... ................. único circuito as características dos dois circuitos anteriores................................ 26 SENAI-PR ...................se ao estudo da corrente elétrica............................................................. ...................................... paralelo ) e trechos com funcionamento dependente ( circuito ..... ......................... .............. Nos primórdios da eletricidade esta curiosidade levou um grande número de cientistas a se dedicarem ao estudo da eletricidade............ . ................ ...... ou seja................................................. LEI DE OHM : ........................ Nos dias de hoje............................ ..................... Desde muito tempo os fenômenos elétricos tem despertado a curiosidade do homem.................. em série com circuitos em paralelo..... ............................................................................ dedicando ............................................................ ........................................................................................................... .................................. ........................................................................ . ........... .............................................................................. ......................................................................... .............................................................................................. .......... ......................................................................... .............. ............................ ................... denominado de “ Lei de Ohm “..................... ampliando os conhecimentos sobre eletricidade... série)...............Como o circuito misto é uma composição de circuitos .................................................................................................... ........... ........ Através dos seus estudos Ohm definiu uma relação entre a corrente.......................... ................................................................... .................................... ................................................... logo este apresenta num ............... ....... ...... tensão e resistência elétrica em um circuito.................... ................................................................................................ .............................................. George Simon Ohm foi um destes cientistas... ... trechos com funcionamento independente ( circuito ....... ..................................................... ................................................................................................................. ..................................... .......................................................... ........................................................ da resistência corresponde a uma diminuição ......................................................... proporcional da corrente elétrica no circuito...................................................................... ..................................................................... um aumento da tensão ......... diretamente proporcional à tensão aplicada e .................................................................... R ................................ . .......................................................... .................................................................................. ................ ........................... • Mantendo constante a tensão.................................. • Ohm verificou a interdependência entre a tensão ............................................. 27 SENAI-PR ................................. ...... ( Lei de Ohm ) ......................... composto por uma fonte geradora e um resistor.......................................................................................... aplicada corresponde a um aumento proporcional na .............................................................. inversamente proporcional à resistência .......................... corrente que flui através da mesma........ “ A corrente que flui através de uma resistência é ............................................................................. Determinação experimental da Lei de Ohm : ........................................... ................ I = E .............. tensão.. ........................ Isto se traduz da seguinte forma : .... .......................................... aplicada sobre uma resistência e a corrente que por ........................................................................................... ...................... • Para uma mesma resistência............................................................................. ................................................................................... .... ...... ......... “ ......... LEI BÁSICA DA ELETRICIDADE............. . ... ela flui....... ................................ .... um aumento do valor .................... Observações realizadas por Ohm: ............................ simples.................................................. A Lei de Ohm pode ser obtida a partir de medidas de ........................................................ .................................................................................... ....................... corrente e resistência realizadas em circuitos elétricos ............................................................................................................................. Diversas experiências podem ser realizadas variando - ............................................... ............................................... se a resistência ou aumentando a tensão. ............................................... ............................................... Aplicação da Lei de Ohm : ............................................... A Lei de Ohm pode ser utilizada através da sua equação ............................................... para determinar os valores de tensão (E), corrente ( I ) ou ............................................... resistência ( R ) em um circuito. ............................................... ............................................... Sempre que se conhecem dois valores em um circuito ( ............................................... E e I; I e R ou E e R ) o terceiro valor desconhecido pode ser ............................................... determinado pela Lei de Ohm. ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... Quando se deseja determinar a intensidade da corrente elétrica ( I ) que percorre um circuito, coloca - se o dedo sobre a letra I do triângulo. ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... Com a letra I ( corrente elétrica ) coberta, o triângulo fornece a equação que deve ser usada para calcular a corrente do circuito. No caso teríamos a seguinte equação : ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... I=E/R ............................................... ............................................... Quando for necessário determinar a resistência ( R ) de um circuito deve - se cobrir a letra R do triângulo e a equação encontrada será : ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... R=E/I ............................................... ............................................... Da mesma forma pode - se determinar a tensão aplicada em um circuito quando se conhece a corrente e a resistência. ............................................... ............................................... ............................................... E=R*I ............................................... Para que as equações decorrentes da Lei de Ohm sejam ............................................... ............................................... 28 SENAI-PR utilizados, as grandezas elétricas devem ter seus valores ............................................... expressos nas unidades fundamentais : volt ( V ), ampère ( A ) ............................................... e ohm ( Ω ). ............................................... ............................................... Quando os valores de um circuito estiverem expressos ............................................... em múltiplos ou submúltiplos das unidades devem ser ............................................... convertidos para as unidades fundamentais antes de serem ............................................... usadas nas equações. ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... 29 SENAI-PR ............................................... ASSOCIAÇÃO DE RESISTORES : ............................................... ............................................... RESISTORES : elementos presentes no circuito, ............................................... constituído de material de baixa condutibilidade elétrica, cuja ............................................... função é oferecer resistência, transformando energia elétrica ............................................... em calor ( energia térmica ). ............................................... ............................................... ............................................... Inúmeras vezes tem - se necessidade de um valor de ............................................... resistência diferente do fornecido por um único resistor, outras ............................................... vezes atravessar em resistor com uma corrente maior do que ............................................... aquela que normalmente suportaria e que o danificaria. Nesses ............................................... casos deve -se fazer uma associação de resistores. ............................................... ............................................... Os resistores podem ser associados de diversos modos. ............................................... Basicamente existem dois modos distintos de associá - los : ............................................... em série e paralelo. Um outro método que podemos citar, seria ............................................... a associação mista de resistores, que nada mais é do que a ............................................... associação de resistores em série e paralelo. ............................................... ............................................... Em qualquer uma dessas associações deveremos ............................................... encontrar o resistor equivalente, ou seja, o resistor que faria ............................................... o mesmo efeito do conjunto. ............................................... ............................................... Exemplos das formas de se associar resistores : ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... 30 SENAI-PR ........................................... • as potências dissipadas pelas resistências são ........................ .......................................... 31 SENAI-PR ......................................... Quando isto ............................................................................... RT = R1 + R2 + R3 + .............................................. Rn .. R = resistência de cada um dos resistores ................ ......................... onde ........................................ teremos : .................................................... Muitas vezes......................................................................................... ................ soma das resistências parciais : ... RT = R + R + R + ................... série................. aparecem ....................... série .................. resistências ligadas uma em seguida à outra....................... CARACTERÍSTICAS DA ASSOCIAÇÃO EM SÉRIE : ............................................................ .......................................................... ........... As lâmpadas usadas na decoração das árvores de Natal.............. .............. diretamente proporcionais às respectivas resistências ................. ............. ( Lei de Joule P = I2 x R ).... .. ............. ......................................................................... ............................................... ................. • o resistor equivalente é a soma de todos os resistores ............................. n = número de resistores ...... ................ • todo o circuito é percorrido pela mesma corrente..................................................................... ou ............................................ nos circuitos elétricos................................................. ........................ ................................................. ........................................... acontece........................... ................................ do circuito............................................. ............................. ........................... RT = n x R...................................................................................................................... Na associação em série a resistência equivalente é a ...................................... ............................................................. dizemos que as resistências estão associadas em .. ......................... .ASSOCIAÇÃO DE RESISTORES EM SÉRIE : ........................................ No caso de termos vários resistores iguais ligados em ......................................................................................................... ...................... .................. geralmente são associadas desta maneira.............. por exemplo......................................................... ................................................................. Na associação em paralelo a resistência equivalente da associação é igual à soma dos inversos das resistências ................................. ..... .......................... onde ......................... ... o mesmo efeito que ela................................ ............................................................p..................... d............ encontrar para a associação de resistores em paralelo um ......... respectivas resistências ........... que produz no circuito ....................... ............................................. temos : ............................ para o circuito série................... ............. .................................... ............................. RT = R1 x R2 R1 + R2 .......................................... ................................................................................................ ............................................... quando são ligados de modo a ficarem submetidos à mesma ...................................................................................................................................... Do mesmo modo que.................................................. ( produto ) .. ........... ...... ........... associação em série são diretametne proporcionais às ........................ 1 / RT = 1 / R1 + 1 / R2 + 1 / R3 + ............... n = número de resistores iguais ............. ................. Se tivermos vários resistores iguais : ....................... em cada resistor de uma ...........................................................• a tensão elétrica ou d.................................. Lembrete : os resistores estão associados em paralelo............ ....d...p...........................................................................d.................. vamos ............................................... ASSOCIAÇÃO DE RESISTORES EM PARALELO : .......................................................................................................................... resistor equivalente à associação.............. ( soma ) ................. Já estudamos anteriormente como se ligam elementos .................... 32 SENAI-PR .............. ................................................................................................... RT = R / n...................................................................................................... ...................................................................................................... R = valor de uma resistência .............. .. ......................1 / Rn No caso de termos dois resistores associados em série........ isto é...................................................................... ............................. associadas : ............. ............................... em paralelo................ .............. ......................... das duas associações anteriores : associação em série e ....................... Qualquer associação mista pode ser substituída por um .............................................................................................. ........ .................................... .................... simples................................ .... à primeira vista. ................................. . o trecho............... .......................................... • a corrente elétrica total do circuito é igual a soma das correntes que percorrem cada resistência....................... A associação mista de resistores é uma combinação ......................... ................... ................................................................................ ....................................................................................................................... ligação........CARACTERÍSTICAS DA ASSOCIAÇÃO .... reduzindo aos poucos a associação..... • a corrente elétrica que percorre cada resistor é ..................... Não existe uma regra fixa para o cálculo deste tipo de ....... em série ou paralelo. ........... .. ..................................... .......................................................... 33 SENAI-PR .... inversamente proporcional às respectivas resistências................................... ....... resistor equivalente.......d............ elétrica )...................................... quando podemos perceber............... ........................................................................................... que se obtém considerando ............................................................... que será o ponto de partida para o cálculo .. ................................................................................... • as potências dissipadas são inversamente proporcionais às respectivas resistências .............se que cada .................................................. ........... ( tensão ...................... até que ........................................... • todas as resistências recebem a mesma d........................................ associação parcial ( série ou paralelo ) equivale a apenas um ..............................................p................ ............................................................. resistor................................................................................................................................................... encontremos um valor que será a resistência equivalente............... da resistência total da associação............................................... ............. .. EM PARALELO : ............................................................................................................................................... ............. ............................. ASSOCIAÇÃO MISTA DE RESISTORES : .... ........................ ................... ................................. As associações mistas de resistores são consideradas ..................... associação em paralelo........................ ....................... A primeira Lei de Kirchhoff se refere a forma como a .... • fornecer mais de um caminho para a circulação da corrente elétrica............................................................... ......................................................................... Kirchhoff......................................... ............. .............................................................................. ............. ............. vamos relembrar as duas características ........................ ................. ..................................................................................... Para darmos continuidade ao estudo da Primeira Lei de .... Enunciado da Primeira Lei de Kirchhoff : .................. PRIMEIRA LEI DE KIRCHHOFF : ...................................................................................................................................................................................... corrente se comporta nos circuitos paralelos..................... fundamentais do circuito elétrico paralelo : ..... .................... realizam as derivações para a ..........................................se “ nó “ ao ponto de união de três ou mais braços de um circuito elétrico............................................................................... ........... ............ ...................................................................................... 34 SENAI-PR ................................ .................... ........: chama ........... ................. .. . .............................................. .. Suponhamos agora três resistores ligados em paralelo a uma rede cuja tensão elétrica é E.............. . ............... chamam nós................................................................... .................. ................................................ onde se .........................................................................................” ..................................................................................................................................... .............................................. Os pontos A e B.......................................... ........... Obs......................................................................................... ............ “ A soma das correntes que chegam a um nó do circuito é igual a soma das correntes que saem do nó...... • a tensão em todos os componentes associados é a mesma ....................................... LEI DE KIRCHHOFF .......................................... ................................................................................................................... ............................ ligação de cada componente se ......................... ................................ ....... Para darmos continuidade ao estudo da Segunda Lei de ............... e pelo outro condutor da linha geral.................. terminais extremos........ ........................ I = I1 + I2 + I3 .................................................................................... Assim teremos : ............ Kirchhoff vamos relembrar as características fundamentais dos .......................................... Enunciado da Segunda Lei de Kirchhoff : ........ .................................................................................................................................. ...... as ..................... associação série é igual a tensão aplicada nos seus ........... “ A soma das tensões nos componentes de uma .................. I2 e I3 para alimentar os ........................................ I2 = P2 / E........... ........... I = I1 + I2 + I3 + ....... .................... No caso de vários resistores em paralelo.............................................................................................................................................. SEGUNDA LEI DE KIRCHHOFF : .................................................................................. ......... • fornece apenas um caminho para a circulação da ..................................................... .............................se novamente no nó B............... 35 SENAI-PR ........................................................................................ “ ..................................A tensão com que funciona cada fonte receptora deve ................................. circuitos série : ...... Se as potências dos resistores são P1.......... ...................... I3 = P3 / E ................................................ ........... teremos : ................ Pelo condutor da linha geral deverá chegar uma corrente ................................................................................. respectivas correntes serão : ........................................................................... corrente elétrica............................... ........ tensão se distribui nos circuitos série... estas correntes reunem ............................................ saem numa .... ............................................................... I......................................... ......................... .................... ser a mesma que a tensão de rede... I1 = P1 /E........... .............................se....................... ... P2 e P3...................................... resistores............In .............. somam ..... .................... que se divide no nó A em I1............. corrente de valor I...................................................................................................... ..... ........................... ......... .... A segunda Lei de Kirchhoff se refere a forma como a .................................................................................................................................................... ................................................... .. teremos para o circuito uma tensão total de : ...... tais como : energia elétrica....... a tensão aplicada no circuito será : ............. ................................ ... do gerador e esta energia transferida e transformada em calor.... portanto............... .......... o aquecimento do fio............. dois componentes com resistências R1 e R2............ Consideremos agora um circuito série constituído por .......... ............................... componentes............... respectivamente... Assim................ teremos : ................................................. energia luminosa.............................. energia mecânica......................................... Quando a corrente elétrica passa através de um condutor ................................................. sendo percorridas por uma corrente I.......................................................... ................... .......... .......................................................................................................................................... .............. E1 = I x R1 E2 = I x R2 .................................................................................................... passando de uma para outra....................... transformações........... ..................... . sendo assim.................... série.. .......... a esse fenômeno .................. 36 SENAI-PR ............................... A tensão aplicada ao circuito se distribui para os dois .................. energia térmica.................................................... encontra uma resistência elétrica.... ... ocorrendo então ....................................................................• a corrente tem o mesmo valor em qualquer ponto do .......... .................................................................... LEI DE JOULE : ......................... pode ..................................................... os elétrons transformam parte da energia elétrica que recebem .. elétrons livres contra os átomos do condutor..................................................... Estas formas de energia podem sofrer ............................ etc.............................. En ............... ........................................................... E = E1 + E2 + E3 +......... ........................ .................. O efeito Joule pode ser entendido como o choque de .............................................................................. energia elétrica em energia térmica................. uma transformação de ................... Houve................... ............ ....................................................... Com o choque...... ......................... circuito ..... ........................ No caso de termos vários componentes ligados em ...... E = E1 + E2 ............................................................................................se transformar a energia elétrica em energia térmica.............. ou resistor.............................................................................................. por exemplo................... ..................... denominamos Efeito Joule.... A energia se apresenta sob as mais variadas formas...................... ................. ....................24 cal ) ... ......................................................................................................... a intenção é a .......................Por sua vez................................................. .... constituem os enrolamentos do motor. O aproveitamento Joule se dá nos resistores ( estufas......... etc..........equivalente térmico de calor ( 1J = 0.................................... porém nem sempre interessa a .... .................................................................................................................................................................................................................. condutor e ao tempo durante o qual se efetua a .......... como por exemplo...............24 x I2 x R x t onde ..................................................................... pois ela não é desejada.............24 ......................... ....... pois . 37 SENAI-PR ................... ............................ este calor determina a elevação da temperatura ........... Q = 0.......... pois todos os dispositivos .... ..............resistência ( Ω ) ..... . ................ .......... I .................................................................................. transformação de energia elétrica em calor............................. Como essa energia não é desejada.......................... onde se deseja obter aquecimento ................................... ......................quantidade de calor em calorias ( cal ) ................ 0.......... condutor ou resistor é diretamente proporcional ao ....... “ ............................................................................... mas .... .......... ferros de soldar........... Enunciado da Lei de Joule : .............. através da corrente elétrica.. ................................. ............tempo ( s ) .................. o caso de um motor elétrico................................... “ A energia térmica ou quantidade de calor ...................... ........ pois uma parcela se ........................................................................ transformação de energia.................. quadrado da corrente elétrica............................................ A transformação da energia elétrica em térmica aparece sob duas formas : aproveitamento Joule e perdas Joule............................... O efeito Joule ocorre sempre.................. ................................. )........... à resistência do resistor ou ......... dizemos que a .................. o calor é trocado com o meio ambiente............................................................................ Neste.................corrente elétrica ( A ) ................................................................................................ ... ......... ................... transformação de energia elétrica em energia mecânica... Q R ............ nem toda energia é assim transformada.............. t . possuem resistência elétrica........ Nos condutores a transformação de energia elétrica em térmica é um inconveniente....................................................................................................................................... transforma em calor devido à resistência elétrica dos fios que ...................... mesma se constitui numa energia perdida ou dissipada.................................. do condutor............................ desenvolvida pela passagem da corrente elétrica por um ..... com que o disjuntor desligue..................... P = I2 x R.............. quando a corrente que passa no ..... em uma residência.............................................. ........ construção de fusíveis..................................corrente elétrica ( A ) R ..................................... a corrente que passa em um circuito elétrico como ......resistência elétrica ( Ω ) ....... c ) Atualmente .............................................. nos fusíveis e nas lâmpadas de incandescência................................ .. por exemplo................. b ) Outra aplicação do efeito Joule é encontrada na ...... Nestes componentes.................. emitindo grande quantidade de luz................................................................................................... etc..... em um .............................................. O efeito Joule embora seja prejudicial as máquinas ................................................................................. ................................. filamento metálico.................................... ao serem ...................... a ) As lâmpadas incandescentes criadas no século ............................ Este dispositivo é constituído por um ......... pois representa uma ....................................... ....................................... de um dispositivo bimetálico provoca a sua dilatação... .... Os filamentos destas lâmpadas ........ ........................... estes filamentos............... ................... por disjuntores............ Assim....................................................................................................... elétricas e nas linhas de transmissão......................... o qual também possui o seu funcionamento .............................................. etc...... APLICAÇÕES DO EFEITO JOULE : ..... 38 SENAI-PR ............ são geralmente feitos de tungstênio.... o aquecimento . percorridos por uma corrente elétrica............. .. fusível ultrapassa um certo valor ( próprio de cada valor )........ ............................ fazendo ...................................A perda Joule é expressa em watts pela seguinte fórmula ......... por . que tem baixo ponto . baseado no efeito Joule...potência dissipada ou perdida ( W ) I ................................ protegendo o circuito................................................................. em um automóvel........................... que é um metal cujo ponto .... perda de energia elétrica............... onde .............. ........ é por sua vez muito útil.................................... aparelho elétrico................................. de fusão....... Desta maneira.................. de fusão é muito elevado.... interrompendo a passagem da corrente......................... uma aplicação do efeito Joule... Isso ocorre....... alcançar altas temperaturas tornando .............. nos aquecedores elétricos em geral : ferro elétrico............................................ constituem também ..................... ................................ geralmente de chumbo.................................se incandescentes e ......... .............................................................. o .. .. ............. que são dispositivos usados para limitar .......... calor gerado pelo efeito Joule provoca a fusão do filamento..... P .............................................................. exemplo........ ................. passado pelo inventor Thomas Edison.................... chuveiro......................................................................... se aquecem e podem ....................... ..................................................................................... os fusíveis nas residências são substituídos .............. ............................................ ............... .................................................. O campo eletrostático de uma carga elétrica é a região ........ corpos ........................................ elétricas possuem............. Em um ... um espaço denominado ..................... ....... .......................... a força atuante é de origem elétrica............................................................................................... ...................................................................................................................... em torno da carga onde age seu campo elétrico....... ...... Formação do campo magnético em um condutor .......................................... .... ................................................................................................................................................. cria em torno deste um campo magnético............................................... Quando o elétron se movimenta em um condutor.................................. ................................................................ As cargas .... ............................. radial.............................................. o campo elétrico pode ser representado por linhas de ............. campo elétrico... ......... sob a ação de dois campos: campo elétrico e campo magnético..... em torno de si.................................................................................... MAGNETISMO .................. .............................. ............................................................................ .......................................... ... ........................ força eletrostática que convergem para o elétron no sentido ........................................................ .................................................................................. 39 SENAI-PR ........ Nesse espaço...... O condutor estará............ ............ .......... portanto.............................. .................................................................. com cargas elétricas de sinal contrário se atraem.... De acordo com o que verificamos anteriormente.......................................................... ..... com cargas elétricas de mesmo sinal se repelem e corpos ...... ............................................... como se observa no desenho abaixo............................ ....................... elétron....................................... ............................ .......... .......................................... .... ....... ................................................................................................... ....................................................................................... ....................................................... acumulador......................... .................................... indica o sentido de rotação das linhas magnéticas.............................. por .......................................................................................... ................................................................... .......... Batendo-se levemente com um lápis na placa de acrílico........................................ ao redor de um condutor percorrido por corrente...... Com a chave ligada........................................................ .... .................. 40 SENAI-PR ............. ................................... ................................................................................................. Para demonstrar-se a existência de um campo magnético ................................... .............. .................................................................................................................. que giram perpendicularmente ao condutor... espalha-se limalha de ferro sobre a ............................................................. ...................................................... . ........................ determinado segurando-se o condutor com a mão esquerda: .................................. ......... O campo magnético é formado por linhas concêntricas .............................................. .......................................... o polegar indica o sentido da corrente e a curvatura dos dedos ................................................................................................................ ............................ ele....................... .......... um condutor “grosso” a um ......................................................................... ......... .................... ................... O condutor deve ser introduzido em uma placa .......... ............ liga-se.............................................................................. ................................................................................................... de acrílico mantida em posição horizontal e perpendicular a .............................................. placa............... .......................................... .... .......................................................................... intermédio de uma chave.. ................. ......................................................... O sentido de rotação das linhas de força magnética é ...................... ........ ......................... ................................................................................................. ................. ......................................................................................... a agulha deflexionará....................................... ......................................... ............. torno do condutor.................. .............. ................................................................. ............................... .................... condutor.............................................................. .................. .. deflexão na ilustração ................................. deflexão da agulha .. Coloca-se um condutor sobre uma agulha imantada..... depende do sentido da ........................................... ............ ............................................................................................................... ............ ......................................................... O sentido de .................... ........................... obedecendo à direção desta..... Observe a ....... Essa . ................ .... de rotação das linhas de força ao redor de um condutor............................................................................................................................................................................................................ ............................................................... ............................... Sentido de linha de força segundo Oersted ........................... 41 SENAI-PR . .................... ....... ......................................................... ....................................................... experiência é feita com o auxílio de uma agulha imantada e um .................................................................................... acompanhando o sentido de rotação das linhas magnéticas.................. Ao circular corrente pelo condutor.... ..................................................................................................................... ... ................................................................................................................ condutor por onde circulará uma corrente elétrica..................................................................................................................................................... chamada espectro magnético........ ................... ................ ao lado ........ A experiência de Oersted também demonstra o sentido .... corrente que circula no .... ..............nota-se que a limalha de ferro forma linhas concêntricas em ................. ....................................................... A conformação da limalha de ferro é .......................................................................... ..... .................................................................. Se a agulha estiver sobre o condutor ou se invertermos ............................... ....... .......................................... ..... estando estes posicionados ...................... ....... corrente elétrica.............................................. ............................................. direção perpendicular ao condutor.... dois condutores paralelos.................. Observação ................................................ A atração ocorre quando o sentido da corrente é o mesmo ................... quando são percorridos por uma .............................................................. ..... A interação de campos magnéticos ocorre também entre .......................... ..................... ................ ........ .................................................... . .. ....................................... ...............................................A deflexão da agulha ocorre quando a mesma toma ............................... o sentido da corrente........................................................ ......................................................................................... ............. O campo magnético criado em torno dos condutores desenvolve uma força que pode ser de atração ou repulsão............................................................ estando estes paralelos entre si...... ..................................... A repulsão ocorre quando o sentido da corrente é contrário nos condutores.............................................. ............................ ................... ....................................... em dois condutores.......................... O sentido da deflexão da agulha deve-se à interação do campo magnético da agulha com o do condutor............................................................................. o sentido da deflexão será contrário ao .......................... ......... paralelamente entre si................................................................................................................................................................ ................................ ...... apresentado na figura.... ...................................................... ............................................................................................................................................................................ 42 SENAI-PR ............................... ................... ........................................... ................... ................................................... ............................ ..................................................................................... ............................. .................................................. ...................................................... ..................... coloca-se esta em posição horizontal e com a agulha perpendicular ao plano da espira........................................ perpendicular ao plano da espira com polaridade S-N.................. ..................... ............................................................. .............. A posição dos pólos dependerá do sentido da corrente no condutor..... ........................... O campo magnético da espira atrairá um dos extremos da agulha.............................................................................................................................. .................................. ........................................................................... ...... e em consequência................................... ....... ................................................................................. ......................................................................... ........ ......................... .... ............................. repelirá o outro......................................... Utilizando-se bússola................................................. ........................................... ............................................................... mão esquerda............................................................................................... Se o condutor tomar a forma de anel ou espira.. ................... ......... de força concêntricas produzirão um campo magnético .. ................................... .............................................................................. ........ ............................ .......................................... ................ ......................................................................... ......... como se observa nos desenhos abaixo ......................................................... as linhas . ......................................................................................................................................................................................... A identificação de polaridade de uma espira pode ser feita com a utilização de uma bússola ou através da regra da .... ........... .................................. ........................ IDENTIFICAÇÃO DE POLARIDADE ........................................................................................................................................... ......... 43 SENAI-PR .............................. .. ............... .O pólo norte da espira atrairá o pólo sul da bússola e ....................................... também..... ....... Pode-se usar também a regra da mão esquerda para se .... ....... ............... Observação ............................ o pólo norte................ ......................... sentido eletrônico ou real da corrente.............. ou seja........ os dedos seguem o sentido da corrente e o polegar indica o pólo norte........................... ............................................ ................ .. .............................................. A figura abaixo indica a maneira de se determinar a .......... deve-se utilizar a regra da mão direita............................. Neste caso.. 44 SENAI-PR ............. repelirá...................... ............................................... Pode-se.......... consequentemente. ........................................................... O campo magnético produzido por uma única espira é muito pequeno........... Com finalidade de aumentar esse campo magnético................................................ .............................. ..................... .............. ........... Conforme mostra a ilustração..................... .................................................................... Esta regra considera o .............................. a corrente que ..................................... determinar a polaridade da espira ................ a ..................................... ou seja.................................................... considerando o sentido convencional da corrente.. ........ Solenóide ........................................... espiras................................... ..................................................................................... ...... ..................... ............................................................................................. ................... ........................................... utiliza-se o solenóide...................................................... ......... .................................................. corrente que flui do pólo positivo para o negativo...... ............................... ............. ...................... que é um condutor formado por diversas ................................................... determinar a polaridade da espira.................................................................... polaridade da espira......... porém............. uma ao lado da outra........................................................................................................................... .................. .............................................................................................. flui do pólo negativo para o positivo............................................ ........................................................................... ....................... .................... Cada espira contribui com uma parcela para a .............................. ................. ....................................................... ............................. ................. as linhas de força ................................. ...................................................... Assim.................................................................. ....................................... ................................................. ....... ......... ........................................................................ ........................................................................ As linhas de força passam por dentro do solenóide e retornam . no solenóide........ ..... ................................................................................................................. ........................................................ ... ............ ............ ........................................................................................... Solenóide é o conjunto de espiras com uma só camada........................ ........................ ................................. imãs.............. ................................................................................................................................................... .................................................................... .. da mesma forma como ocorre com os ..... ......... ............ ................................................................................................................................................... assim............. .................................... 45 SENAI-PR ...................................... .................................................................................... por fora... atuarão.............................................................................................................................. ................................................................................ ................ ................... ....... ............................... .................................... formando........ . um único campo magnético........ ... composição do campo magnético.......................................................................... ............... ....................................................................................... O campo magnético de um solenóide está condicionado ................. ........A passagem da corrente pelo solenóide cria um campo ..................... ............................................ corrente que flui nas espiras pelo número de espiras do ..................................... solenóide. ................................................... ....................................... consequentemente............................. portanto.............. 46 SENAI-PR ..................... ..................................................... ....................... ..................... .................... pois o mesmo depende das condições ............................................................................................................................................... ..................... O pólo norte de um solenóide repele o pólo norte de outro .................................................................................... ......................... ............................................ É possível................................... N = Numero de espiras do solenóide............................... em ampères-espira.................. Força magnetomotriz (fmm) . físicas com que se trabalha............................................................................ 1............................... ........................................ ..................................................................... I = Intensidade da corrente em ampères...... τ = N ......................................... solenóide ou de um ímã qualquer..................................................... a diversos fatores............................ atraindo................................... ........................ A força magnetomotriz é calculada multiplicando-se .................................. A força magnetomotriz é representada pela fórmula ......................... do solenóide da corrente que circula pelo mesmo....... I ⇒ τ = 100 ............. conseguir-se a mesma força magnetomotriz. ....................... magnético com as mesmas propriedades do ímã permanente: ............. τ=N................... 5 = 500Ae ...... . .. do número de espiras ....................... ................................. do material.................................. O símbolo de força magnetomotriz é fmm..................................................................................... ...................I .............. ..................... ...................................................................... onde: ........................................................... τ = força magnetomotriz.. ........ com solenóides diferentes.......... o pólo sul............ .................................................... Exemplos .............. ............................... ........Qual é o valor da fmm de um solenóide com 100 espiras quando por ele circula um total de 5 ampères? ..... ............. ........ τ = N .......................................................................... ....... .. ........................................... H = intensidade do campo magnético em A/cm ou A/m............................................ ..................................................................................................................................... ........................................................................................... Essas linhas circulam continuamente por esse caminho formando o circuito magnético................................ τ ................... campo magnético formado pela passagem da corrente em um ......................... Pm = perímetro médio do circuito magnético............. ....... ......... A intensidade do campo magnético é calculada pela fórmula.............................. Convencionalmente as linhas de força saem do pólo norte e vão para o pólo sul magnético.......................................... .............................................................................................. ................................................ .........................2....................... H = τ ...... ............ I ⇒ τ = 1000 .............................5 ampère? .....................................................................................................Quando é o valor da fmm de um solenóide com 1000 espiras quando por ele circula uma corrente de 0................. .................... .. ...........................5 = 500Ae ......... ... naquele que apresentar menor circuito magnético...................... solenóide................................................ ....... = Força magnetomotriz............................................... Entretanto...... ................................................................................................... a intensidade do campo magnético será maior ........................ .............. fmm.............. ......................... ......... 47 SENAI-PR .. ............................................... .............. ................................................... Pm ................... ............................. ......................................................................... .................................................................. Dois solenóides diferentes podem produzir a mesma .............................. .......................................... ........................... .............................. Onde: .................. ................................ 0.......... Observe na ilustração abaixo a representação de um .................................................................................................................................. N = I.calcular a intensidade do campo magnético de um solenóide com 100 espiras quando por ele circulam 5 ampères. sendo o perímetro médio do circuito magnético igual a 20 cm. 100 = 25A/cm 20cm 500A = 0. 100 Pm Pm 5A . Denomina-se eletroímã ao conjunto de um ou mais solenóides montados em um núcleo ferroso.N 5A . teremos formado um campo magnético. 1. pois como vimos anteriormente.2 cm = 2500A/cm 0.Exemplos Calcular a intensidade do campo magnético de um solenóide com 100 espiras quando por ele circulam 5 ampères. sendo o perímetro médio do circuito magnético igual a 40 cm.4 cm Eletroimã A distribuição de um solenóide sobre o fluxo magnético é difícil de ser obtida. H = I. H = τ = τ = Pm Pm 2. um solenóide nada mais é que um condutor enrolado em forma de espiral. O fluxo magnético sempre prefere percorrer um caminho através de um núcleo material ferroso ao invés de um núcleo de ar.N = I. 48 SENAI-PR 1 250A/cm . H = τ = τ Pm = Pm Pm 2. H = I. 100 = 0. 1. 100 = 12.2 cm 2.5A/cm 40 cm = Pm 5A .N 500A = 20 cm = 5A . Se a ele aplicarmos uma corrente. ............................................................ ..........................................................................................................................O campo magnético encontra maior facilidade para fluir .......... ............... com a crescente densidade do fluxo magnético e a .................................... os materiais ferrosos ficam saturados .. .............................................................. .............. As forças magnéticas dispõem-se em linhas de força. .... variação da corrente não influirá no seu rendimento.................... No sistema Eletromagnético...................Entretanto............................. ............................................................... a .......... .................... corrente............... 2........................................................ densidade do fluxo magnético aumenta sensivelmente ............... 1....... ...... em uma bobina com núcleo material ferroso............................................ .............................................................. magnético cresce proporcionalmente com a corrente.................................. ............ uma linha de indução ................................... ............ . denomina-se Maxwell e a densidade magnética é expressa ......................................................................................................... o campo magnético será substancialmente maior................................................................................................................ ..................................................... ..... ............ Portanto........ de linhas de força de um ímã........................................................................................... .................... ...............................No solenóide com núcleo de material ferroso..................... constituindo o campo magnético.................... ................................................. Com a mesma ..... ............... ................. no período inicial..........No solenóide com núcleo de ar................................................................... ... Notas ........... 3............... O fluxo de indução magnética é representado graficamente pela letra grega maiúscula Φ (lê-se fi)..... .......................................... 49 SENAI-PR .. Essas linhas se apresentam um grande número......................................... ...................................................... fluxo de indução magnética é a quantidade total ...................................... ....... .............. ..... a densidade do fluxo ...................................................................................................................................... ................................... .......................................................................................... .......... .............. ................................. ............................................................................ ................ se obtém experimentalmente................ Neste sistema... densidade de fluxo magnético é distinta para cada material e ....................... . No sistema Eletromagnético é necessária a variação de ........ Neste sistema............. densidade magnética é o tesla: ......................... Densidade de um campo magnético significa o número .................................................... por seguinte................................................................................................. Conclusão: ...... mais difícil de ser magnetizado que o aço fundido...... o ferro fundido é .................... Observação ..................................................................................................... de linhas por unidade de seção................................ .................................. 1 webber = 108 ................................. . ............... .................................................................... ................. 1 tesla = 104 gauss........ ...................................... denomina-se webber e a densidade magnética é expressa em ....................................................................... webbers por metro quadrado........... a ................................... ..... .......................................................... 108Mx/segundo para induzir 1 volt de tensão em um condutor......... a unidade de .... e.................. 1 gauss = 1 Mx ..................................................................... ...................... No sistema internacional é necessária a variação de 1 ....................................... .................................. 1 tesla = 1 Wb .................................... ....................................................................................................... No sistema internacional..... Wb/segundo para induzir a mesma tensão no condutor.................em maxwells por centímetro quadrado..................................................................... ...................................................................................................................... ....... ............................. A intensidade do campo magnético para produzir uma ................................... m² ............. uma linha de indução ................. ............................. ................................ Por exemplo........ .......................................................... Cm² ............... unidade de densidade magnética é o gauss: ................................................................................................................................................... ................... ........................................................ 50 SENAI-PR ............ 8 2 000 1 3 000 1.45 2 000 0.5 14 000 13.4 6 000 1.5 3 000 .9 6 000 1.2 13 000 8.7 9 000 3.5 14 000 12 15 000 20 16 000 35 17 000 60 18 000 100 19 000 160 20 000 250 21 000 400 22 000 750 Ferro fundido B 1 000 2 000 3 000 4 000 5 000 6 000 7 000 8 000 9 000 10 000 11 000 12 000 Lâmina de Ferro normal B A/cm 1 000 0.2 8 000 2.3 9 000 3.Os resultados podem ser representados através de tabelas ou gráficos.7 2 000 0.3 12 000 8 13 000 10.7 11 000 6.06 4 000 0.7 5 000 0. Fatores de conversão Transformação de A/cm para A/m Para transformar A/cm para A/m basta.6 6 000 1. Ferro forjado e aço fundido B A/cm 1 000 0.7 8 000 2.45 5 000 1.3 7 000 1. simplesmente.5 9 000 3.9 3 000 1 4 000 1.8 7 000 2 8 000 2. a densidade do fluxo magnético é fornecida em gauss (maxwells por centímetro quadrado) e a intensidade do campo magnético em Ae/cm ou A/cm (ampères-espiras por centímetro).3 10 000 4.7 7 000 2. pois 1 m = 100 cm.25 4 000 1.1 10 000 4 11 000 5 12 000 7 13 000 12 14 000 23 15 000 40 16 000 75 17 000 140 18 000 240 .2 10 000 4 11 000 5 12 000 6. multiplicar o número de A/cm constante da coluna por 100.5 15 000 18 16 000 31 17 000 52 18 000 90 19 000 148 20 000 300 21 000 460 22 000 670 23 000 900 24 000 1 200 25 000 1 530 26 000 1 900 27 000 2 300 A/cm 2 4.5 8 13 20 28 40 55 80 110 150 200 Nota No gráfico e na tabela.2 5 000 1. Valores de B e das amp-espiras-cm para materiais de qualidade média normal. 51 SENAI-PR Lâmina de ferro com silício B A/cm 1 000 0. .................. 2 ........ O perímetro médio do circuito magnético obtém-se através da fórmula: Pm = ................. ................................ pois 1 m² = 10 000 cm²..... existentes em um centímetro quadrado............................................................. . .............................. (40 + 25) = 80 + 50 = 130cm..................................... 300 = 2 150 ................................ Para transformar gauss em teslas....................................................... . Transformação de gauss para tesla ...................... Nota Todas as medidas devem ser tomadas em centímetros............ ........................................... Onde: ......................................... Exemplos Pm ....................................... . ..............Calcular o perímetro médio do circuito magnético da figura abaixo.. Pi = perímetro interno............. cm em A/m........................................................................... .......................... é dado em gauss........................ .................................. .......................... Resposta: Pm = 150cm ................. ................................... ........................................................ Pe = 2 ............................. Pe + Pi ............................................................................. multiplicamos por 104................................ Como sabemos........................................ que ............................... Nota ............................ ............................................... gauss é o número de linhas magnéticas .................................. 1.............. = ......................................................................................... .................... ...................................... 4 1 tesla = 10 gauss ................................................. .......................................... 52 SENAI-PR ........................ ............. ................................... Quando utilizarmos a tabela acima e transformamos A/ ........................ ....... .................... Pe + P i 2 = 170 + 130 2 = ....................................................... ......................... Pe = perímetro externo........................ ................................... ............................ Pi = 2 ................................. necessáriamente teremos que transformar B......................................................................................................... para teslas.................... Perímetro médio do circuito magnético ............. Pm = perímetro médio..................................... .......................................................................... (50 + 35) = 100 + 70 = 170cm............................ Estas quedas são função da distância entre a carga e o ........................................................................................................................................ .............................................................. ................... ..................................................................................................................................... ... com ................................................................... Pela NBR 5410 admitem .................. ......................................... ... ........................................ • outras utilizações : 4% . circuitos terminais....................... centro de distribuição e a potência da carga.... ........................................ .......... a partir da rede de distribuição pública .................... .. ............ Os aparelhos de utilização de energia elétrica são projetados para trabalharem em determinadas tensões...................... • iluminação :4% ................. A queda de tensão ( total ) é considerada entre a origem da instalação e o último ponto de utilização de qualquer terminal....................... QUEDA DE TENSÃO ....................................................................... tensão : ........ de baixa tensão : ....................... .............. ..... ..................................... As quedas de tensão admissíveis são dadas em percentagens da tensão nominal ou de entrada : ................................ A queda de tensão provocada pela passagem de corrente nos condutores dos circuitos de uma instalação deve estar dentro de limites pré ......... ............................ ............................... uma tolerância pequena..................................................................................................................................................................................................................................................... ................................................................................................................................................ .......................................................................... .................. ... ......... ........................................... ... 53 SENAI-PR ....................se as seguintes quedas de ................. ...... ......................................................................................................... ...................................................................................... a fim de não prejudicar o funcionamento dos equipamentos de utilização ligados aos .................................................................... .....................fixados..................... .. .............................................................................. a ) para instalações alimentadas diretamente por um ramal de baixa tensão.................... .................... .......................................................................................................................... • .................................. .................................................................................................... circuitos terminais para ............................... subestação de transformação a partir de uma instalação de ...................................................................... b ) instalações alimentadas diretamente por uma .................................................................... ........................................................ • motores.................. ................... ................................... ............ .. desde que dentro dos limites permitidos em suas normas correspondentes..................... dos casos........................................... .......... ou inferior a 2%................................................................................... 54 SENAI-PR ..... possuam fonte própria : ........ o u t r a s utilizações : 7% ............................................................................... ......... ............................................................................................... parcial ................................................. ... Obs..... ................. iluminação deve ser igual ......... .......... : Em qualquer ....... • iluminação : 7% ........................ tensão nos ................... .................. ser utilizados os valores da cargas determinadas conforme ... .................................... .........................................................................tensão ou que ........... ................................. ......................................................................................................................... NBR 5410..................................... Quedas de tensão acima das especificadas....................................................................................................................... • equipamentos com corrente de partida elevada ........................................ ....................................................................................... a queda de ... são admitidas nos seguintes casos : .................................................... ............................ .................. durante a partida..................................................................... .................................................. alta .............................. ................ Para o cálculo das quedas de tensão nos circuitos devem .......... é necessário dimensionar os condutores para que esta redução na tensão não ultrapasse os limites estabelecidos pela NBR 5410 ( especificados no capítulo 13 . Ao longo do circuito. as tabelas que dão as quedas percentuais para os alimentadores e ramais.Queda de tensão ). sob a qual a corrente lhes é fornecida. Transcrevem . com fator de potência unitário . ocorre uma queda de tensão.se a seguir. Assim. ∑ Potência P ( W ) x distância l ( m ) E= 110 V Seção do fio ( mm2 ) 1.DIMENSIONAMENTO DE CONDUTORES DIMENSIONAMENTO DOS CONDUTORES PELA QUEDA DE TENSÃO ADMISSÍVEL : Para que os aparelhos. desde o quadro geral ou a subestação até o ponto de utilização em um circuito terminal. medidas em watts.5 2. para os circuitos monofásicos.5 4 6 10 16 25 35 50 70 95 120 150 185 240 300 400 500 1% 2% 3% 4% 5263 8773 14036 21054 35090 56144 87725 122815 175450 245630 333355 421080 526350 649165 842160 1052700 1403600 1754500 10526 17546 28072 42108 70180 112288 175450 245630 350090 491260 666710 842160 1052700 1298330 1684320 2105400 2807200 3509000 15789 26319 42108 63162 105270 168432 263175 368445 526350 726890 1000065 1263240 1578050 1947495 2526480 3158100 4210800 5263500 21052 35092 56144 84216 140360 224576 350900 491260 701800 982520 1333420 1684320 2105400 2596660 3368640 4210800 5614400 7018000 55 SENAI-PR . equipamentos e motores possam funcionar satisfatoriamente. em função das distâncias e potências utilizadas. é necessário que a tensão. esteja dentro de limites prefixados. desde que se multipliquem as distâncias por 0. a partir do qual todo o calor é transmitido para o meio que circunda o condutor ( ar. de fator de potência unitário. divide .∑ Potência P ( W ) x distância l ( m ) E= 220 V Seção do fio ( mm2 ) 1. DIMENSIONAMENTO DOS CONDUTORES PELA CAPACIDADE MÁXIMA DE CONDUÇÃO DE CORRENTE : A corrente ao passar pelo condutor. as 56 SENAI-PR . também se podem usar estas tabelas.se a carga pelo número de fases ( 3 ou 2 ) e aplicam . e esse calor tende a elevar a temperatura do condutor até um nível. : a ) para os circuitos trifásicos equilibrados ( simétricos ).57. b ) para os alimentadores trifásicos ou bifásicos disponíveis em quadros com cargas monofásicas.5 4 6 10 16 25 35 50 70 95 120 150 185 240 300 400 500 1% 2% 3% 4% 21054 35090 56144 84216 140360 224576 350900 491260 701800 982520 1333420 1684320 2105400 2596660 3368640 4210800 5614400 7018000 42108 70180 112288 168432 280720 449152 701800 982520 1403600 1965040 2666840 3368640 4210800 5193320 6737280 8421600 11228800 14036000 63163 105270 168432 253648 421080 673728 1052700 1473780 2105400 2947560 4000260 5052960 6316200 7789980 10105920 12632400 16843200 21054000 84216 140360 224576 336864 561440 898304 1403600 1965040 2807200 3930080 5333680 6767280 8421600 10360640 13474560 16843200 22457600 28072000 Obs. isoladores e outras partes vizinhas ). através de tabelas de capacidade de condução. dissipa calor. segundo a Lei de Joule. Não se deve deixar que o calor eleve a temperatura a um nível tal que danifique o condutor. seu isolamento e outras partes próximas.5 2. outros condutores. Os fabricantes de condutores e a própria NBR 5410 indicam.se as tabelas. ....... .............5 21 28 36 50 68 89 111 134 171 207 239 272 57 SENAI-PR ...5 ( condutores isolados em ...................................... • Circuitos monofásicos : ........................................ .......... Fórmulas para a determinação das correntes .................... em ......................... .... • Circuitos trifásicos : ............................................. ........ da capacidade de condução consiste em escolher o condutor............................................ ............................................................................. O critério .................. I = P / 1............. ............................. ................... dos circuitos : ....... ampères...... P = potência elétrica ( W ) . eletroduto embutido em alvenaria ) • temperatura no condutor : 70° C............................................... ...................... para a maneira de instalar : B .. .............................................................................................................................. segundo a qual cada condutor está sendo utilizado........................................................... ............................... atendendo às indicações das tabelas................................. I = P / FP x E ......................................................................... Capacidade de condução de corrente.............73 x FP x E ....................... E = tensão elétrica ( V ) . ............................................................................................. • condutores de cobre............................................. ................................................................. ........................................................ .................................................................................... ............................... Seção Nominal ( mm2 ) AWG/ MCM 1.................. ............ ............... bitola e condição..... Tabela 1 ................................ • até 3 condutores carregados.......... I = corrente elétrica ( A ) ....................................5 2...................................... ................... .................................. ........................ .................. ................. ..........................................................................................correntes admissíveis para cada tipo...... .............5 4 6 10 16 25 35 50 70 95 120 150 14 12 10 8 6 4 2 1 1/0 3/0 4/0 300 400 Corrente Elétrica (A) 15.............................. .........................................................5 .... ....................................................... .................................................................. FP = fator de potência .............................. • maneira de instalar B ..................................................................................... .................................... 20 25 25 32 40 40 50 50 60 75 85 85 ......................... ............................................ ......................... .................................... padronizado por norma........................... • aparelhos de ar condicionado 2.................................................................................................. ............................................. Para tanto é recomendado que os condutores não ....... Eletroduto rígido de PVC : .... ocupem mais de 40% da área útil dos eletrodutos.................................................................................. Dimensionar eletrodutos é determinar o tamanho nominal ................5 2............................................... • fogões elétricos 6mm2 . .......................................................5mm2 ......................... áreas de serviço 2....... • tomadas em quartos......................................................... • tomadas em cozinhas................... ................................................................................................................... : ...............5mm2 .......5 mm2 .................. .............................. 9 Tamanho do eletroduto ( mm ) 16 16 16 16 20 20 25 25 32 40 40 50 50 16 16 16 20 20 25 32 32 40 40 50 50 60 16 16 20 20 25 25 32 40 40 50 60 60 75 16 20 20 25 25 32 40 40 50 60 60 75 75 16 20 20 25 32 32 40 50 50 60 75 75 85 16 20 25 25 32 40 40 50 60 60 75 75 85 20 20 25 25 32 40 50 50 60 75 75 85 ................................ ................................. DIMENSIONAMENTO DE ELETRODUTOS : ......................5 4 6 10 16 25 35 50 70 95 120 150 3 Número de condutores no eletroduto 4 5 6 7 8 ................................................................... • aquecedores de água 4mm2 ... • iluminação 1..................................................................................................................... ..................................................................... ............... salas 1................................. .... ....................... retirados..................................................... .....................................De acordo com a NBR 5410 devemos utilizar .......................................................5mm2 .... 58 SENAI-PR ....................... Tamanho nominal do eletroduto é o diâmetro externo do ................... .................................................................... 2 seção nominal 2 ( mm ) 1............................................... ................ .... ............. eletroduto expresso em mm............................................................................. O tamanho dos eletrodutos deve ser de um diâmetro tal .. Obs........................... Tabela 2...... as seguintes seções mínimas para as instalações residenciais : .......................................... do eletroduto para cada trecho da instalação...... que os condutores possam ser facilmente instalados ou .................................. ........... . ........ .......................................................................................................... ......................... ........................ de = diâmetro externo ( mm ) . • abrir automaticamente no caso de curto ........................... • Cálculo da área útil do eletroduto ( AE ) : .............. • abrir automaticamente no caso de sobrecarga no circuito..................... AE = área útil do eletroduto ( mm2 ) .................... 59 SENAI-PR .......................... d = diâmetro externo do condutor ( mm ) ................... . e ........ ....Tabela 3..... ........................... Ac = área total do condutor ( mm2 ) ............................................ • Número máximo de condutores ( N ) : .................. ..................................................................................................40 x ( AE / AC ) .......................................... .............................................. ........................ • possuir baixa resistência entre seus bornes de ligação.................................................................................................................................................................... ............ equivalência : ............ .................................................................. • possuir dispositivo para extinção do arco.................... AE = ( π / 4 ) x ( de .................................................... Tamanho nominal dos eletrodutos - ................... ....................................................................... ......... ........... Ac = ( π /4 ) x d2 onde .......................................................................... N = 0...............................................................................................2 )2 onde .......................................circuito.......................... ..... • permitir a ligação após a remoção do defeito no circuito.......................................................................... .......................................... ................... .................................. .. ............. ................................................................................................... .................................................................................................................. ......................................................................... • Cálculo da área total do condutor ( Ac ) : ......................................................... e = espessura do eletroduto ( mm ) ....... Disjuntores são dispositivos eletromecânicos que satisfazem simultaneamente às seguintes condições ......................... ......................... CÁLCULO DA OCUPAÇÃO DE UM ELETRODUTO : ....... DISJUNTORES : ................................................................................... ..................................................................... ............................. ( mm ) polegadas 16 3/8 20 1/2 25 3/4 32 1 40 1 1/4 50 1 1/2 60 2 75 2 1/2 85 3 ..................... Considerando sobrecarga até 10* In ( corrente nominal ). corrente além da prevista.FUNCIONAMENTO: Na ocorrência de uma sobrecorrente. Surgindo esta condição num circuito. Quando há um excesso de corrente fluindo num circuito. o disjuntor atua interrompendo o circuito elétrico de modo a protegê . O elemento térmico é chamado de bimetal composto por dois metais soldados paralelamente. o elemento térmico que protege o circuito contra sobrecargas entra em ação e desliga o circuito.lo.circuito. provavelmente de uma sobrecarga ou curto .circuito. Estes disjuntores termomagnéticos possuem o elemento térmico contra sobrecarga e o elemento magnético contra curto . possuindo coeficientes de dilatação térmica diferente. 60 SENAI-PR . dizemos que está havendo uma sobrecarga. . abrindo o circuito instantaneamente.. ................................................... .................................................... 61 SENAI-PR ......... ............................................. ..................................... ... o relé eletromagnético é quem atua sobre o mecanismo de disparo......... o ................... .............................. ............... ....... .................................................. e a corrente circula pelo relé .......................................... pois não é danificado ao abrir um circuito com sobrecarga ou curto circuito..........circuito pode ser definido como uma elevação brusca da carga de um circuito... abrindo o circuito...................................... relé bimetálico e o relé eletromagnético são ligados em série..................O disjuntor é inserito no circuito como um interruptor............................................................................................ ..................................................................................................................se a seguinte fórmula: .................................. ................... ...................................................... PROTEÇÃO CONTRA CURTO ............. usa ...... ............................................... .................... ....... atraindo a armadura e soltando a engate de disparo do disjuntor. acima de 10*In......................................................... .............. ........................................... cria um forte campo magnético quando circula pelo magneto................................................... A alta corrente produzida em conseqüência de um curto ................. .................. Havendo no circuito uma pequena sobrecarga de longa duração. .......................... .............. ....CIRCUITO : Um curto ...... ................... ....................... fecha ............................... O disjuntor substitui com vantagem o fusível............................... .......................................................... .................................... CÁLCULO DE DISJUNTORES : .............................................................. .................................... ............................ pelo mecanismo de disparo........ térmico e pelo relé eletromagnético............................................... ................. No caso de haver um curto circuito................. ......... . • Para calcular disjuntores em redes monofásicos............................................................................. O elemento magnético que protege o sistema contra curto ........................ .. .................................................................................. o relé bimetálico atua sobre o mecanismo de disparo.......................... ................se o circuito que é travado ............... ....... ............................................... Ao acionarmos a alavanca............................... ........................................................circuito é chamado de magneto...................................circuito.............. .................................................... ........................................................................... 62 SENAI-PR ........... circuito............................................. I = P / E à corrente nominal do circuito ....... obs........................................ ........... ...................................................... • Para redes trifásicas: .....73 = é a constante por ser trifásico .. ........................... muda apenas o cálculo da corrente do ..... .......................... onde ..................... P = potência ..... I = corrente nominal do circuito ................................................................. ............. ................ ............................................. ...................................................... ...............................73 * E * cosϕ onde ............................................................................................................... .................................... ...... D = disjuntor ......................................................... .....................................................................................25= coeficiente de segurança ...................................................................... .......... .......................................................... a fórmula para o cálculo dos disjuntores em redes .............................................. ................. ............................................. D = I * 1.................................................... ........................................................................................................... 1....................................................................................... 1................................. ................. ...............................................................25 ....... 1......................................................................... ..................... ...... I = corrente nominal ( A ).............................. ....... .......................................................................... E = tensão ............ I= P ........... ....... ...................................................... trifásicas é a mesma..................................................... cos ϕ = fator de potência ........................... .............................................. ....circuito e as pessoas contra choques elétricos...... Os dispositivos DR com I∆N = 30mA asseguram ainda a ... instalação........................... contra contatos indiretos a totalidade da instalação.............. Conforme NBR 5410.................................................. além de facilitar a proteção contra os contatos indiretos......... a norma NBR .............................................................................................................................. ......... ............. curto ........................DISJUNTOR DIFERENCIAL RESIDUAL ( DR ): ................... Os dispositivos DR protegem .................................................. ....................................................................................................... .........................3.........................5.......residual ( ......... • Descrição : .......... ................................ parte desta............. .................................. É um dispositivo constituído de um disjuntor ........................................ 5410............... ....................................... dispositivos DR ) mais conhecidos no mercado como “ . ................................................ .........05 segundos sob 220V ~... ....... sob tensão de 110V ~..... ainda .......... interruptores de corrente de fuga “.............. ............. ou consumidores individuais...............2 segundos.... ............................... em aparelhos ligados à terra................................ ....... Na NBR 5410 está preconizado o emprego dos ........................................................... por detecção ........... As correntes de falta à terra que atingem o valor da ............................. de contato perigosas.................... Os dispositivos de .................................................... 63 SENAI-PR ............................................ .. proteção a corrente diferencial residual tem a vantagem de.. isolamento das instalações em relação à terra........................................................................................................................................ contra incêndios )....................................... residual........ . corrente de falta nominal........................... ........ • Princípio de funcionamento : ..................... Estes dispositivos asseguram a proteção contra tensões ................... que protege os fios do circuito contra sobrecarga e ............................ .................................... Para evitar tensões de contatos elevadas................... termomagnético acoplado a um outro dispositivo : o diferencial .................. ........................................................... proteção contra contatos diretos com partes ativas da .... tabela 24 estipula que o disparo do interruptor de corrente . provenientes de defeitos de isolamento ................................................... das correntes de falta................................................. ou 0........... assegura de certa forma a supervisão permanente do ....... dispositivos de proteção a corrente diferencial ............. de falta deve ocorrer em 0..... .......................................................................................... item 412................ são igualmente cortadas ( proteção ................................................................................................................................... de acordo com a sua localização.................................... .................................................................. ......................................... ser utilizada não só em edifícios com atividades de elevado . ......... mas também todas as restantes instalações de um .................. .................................................... sob o ponto de vista dos riscos de ............. esta norma contempla não só as instalações comerciais e industriais.................................. Após estes ensaios permanecem em perfeito estado de ....................... ...................................................................9....................................................................................... proteção complementar contra contatos diretos com partes .. exige que : ................... Para limitar as consequências da circulação de correntes ...............................5 ......................................... .............................. Os dispositivos DR podem ser utilizados em locais ......................... .................................................................................................................................................. 5410 )...................................................... de falta nas instalações......................................................................................................................................................03 A ( 30mA ).. A proteção contra incêndio com dispositivos DR deve ............................................................. A utilização de dispositivos com I ∆N = 30mA asseguram uma ................. • Conceito de proteção : ...................................... ................... É dada uma grande importância à segurança e à ... ......................... ............ A ( 500mA ) e 0................................. .............. sem apresentarem defeitos......... ............ .............. devem ser ............................................... • Utilização : ........................................... mas também as domiciliares.............. Os dispositivos DR são sujeitos a ensaios de 10000 .................... manobras à corrente nominal.. qualidade....... risco de incêndio ( código BE2 e BE3 da tabela 21 da NBR ........................... ...............os circuitos que servem a estes locais.................2....... A NBR 5410................................................................... protegidos por meio de dispositivos à corrente diferencial .................. Assim.......................... ........................................................................................................... sensibilidade superior a 30mA asseguram apenas a proteção ................. Os dispositivos DR tem as sensibilidades de I ∆N = 0... incêndio................... • Proteção contra incêndio : .............. Estes dispositivos com ............ 64 SENAI-PR .......................... residual........................................................ ........ ativas da instalação...... ................. .... item 472............................. contra os contatos indiretos e contra incêndios ( NBR 5410 )............................................................ funcionamento..................................... igual ou inferior a 500mA................. modo generalizado......... conforme aconselhado pela norma......... sujeitos a condições climáticas difíceis................... ....... . ............. 1 ) os disjuntores termomagnéticos somente devem ser ........... com umidade relativa de 95% e com temperaturas até 45o C.................. ...................... e para temperaturas elevadas....Os dispositivos DR podem ser utilizados em ambientes . ......... a corrente de carga ............................. ......... ............................................ ................................................... ............................................................................................................................................................................... 65 SENAI-PR ................. corrente nominal................................................................................. . ............................................................................ ......................... ........................ ............................................................................................ ......................... ................................................ . .................................. ............................................................................................................. ligados aos condutores fase dos circuitos................................... .... fase e neutro dos circuitos....... ............. ......................... .......................... Obs........................................................................................................ sendo que o neutro não pode ser .......... .............. ........... Neste caso............................................. .... ............ ............ ......... aterrado após o DR................................................. ...................... ................................................... ...... ......................................................... 2 ) os disjuntores DR devem ser ligados aos condutores ................................................................................................................................ ............................................. : .................................................... ............................................... .................. do aparelho deve ser reduzida no que respeita ao valor da sua ........................................................................................................................................ ........................................................................... ................................................ ......................... 66 SENAI-PR ................ encanamento.............. saída da caixa d `água.............................. ............................... ....................................................................... elétrica possuem um fio neutro em ligação com a terra........... A água em contato com a resistência elétrica do chuveiro ...................................................................................................................................... Todos já devem ter ouvido falar que a superfície da Terra ........... condutor de terra que interliga o sistema ou equipamento .......................................... servindo apenas como proteção contra choques . elétrico ao eletrodo de terra.......................................... elétricos. .......................... dos relâmpagos.................. tempestades....................... em vista a proteção contra choques perigosos nas pessoas ... ao circuito.................... Aterramento é um complemento das instalações............. o qual oferece melhor caminho para a ......................................... ........................ ... O condutor de terra não pertence ............................... em dia isso raramente ocorre devido a tubulação ser ..... .................................................................. Então...... ........................................................... proteção individual.....................................................................se choques em todas as torneiras da casa.................................. da caixa para a terra............... sentirem ............................................. ATERRAMENTO ...................................... como................ hoje .............................. se ligarmos um fio condutor qualquer entre a entrada e a ....................................... ................... nas ....... a terra pode servir como condutor de corrente elétrica............................................. praticamente toda de PVC......... tendo ............................. terra do que o corpo da pessoa............ esta hipótese ficará quase abolida................ ................... conduz um pouco de corrente para a sua carcaça e daí para o .............................................................. por exemplo............................................................................................. é o caminho natural de escoamento de cargas elétricas ..................... Nos chuveiros elétricos mal instalados era comum ............................ ................................................... para .................................................... ...................................... que utilizem os equipamentos elétricos.................. O aterramento é feito através de um fio chamado de ........................ Qualquer pessoa tocando uma torneira..... deverá levar “choque ‘.................... .. Quase todos os sistemas de distribuição de energia .................................................... porém.......................................................... estando com os pés no chão.................. ............ ................. ..... ................................................ pois a corrente se escoará pelo encanamento de entrada .................. indesejáveis....................... ........ .. ...................... .................................................. • os condutores de eqüipotencialidade principais.............................................. no ponto de alimentação de . ........... ....................... COMPONENTES DO SISTEMA DE ATERRAMENTO: .................... ....... ..... ............... ............................................... em contato íntimo com o solo.................................. ..................... ............................................... ................................................................... ............. que são : ............................ ............................. de acordo com o ramal de entrada do prédio . .......................................................... ................................................................................... de um dos condutores do sistema (geralmente o neutro )........................ )............... corrente...................... contato indireto.............................................................................................. O eletrodo de terra deverá apresentar a menor resistência ................................ terra das massas e dos elementos condutores estranhos a .. de contato possível...... confiável da instalação. ................................ visando à proteção contra choques elétricos por ..................... O condutor terra é normalmente de cobre e deve ter a ......................... 67 SENAI-PR . ................................................................ ultrapassar 25 ohms............................................................................................. TIPOS DE ATERRAMENTO: ............ com o objetivo de dispersar a ........ devendo ser da ordem de 5 ohms e nunca ................................................ está relacionado com o funcionamento correto........................................... .Em todos os prédios....................... para ................................................. e ....................................................................... .......................................................................... a ) aterramento funcional : consiste na ligação à terra ......................... instalação................................................................ são feitas as ligações eqüipotenciais ( principal e suplementar ..................................... ............................................ deverá ser executado um eletrodo de terra............................... ....... b ) aterramento de proteção : consiste na ligação à ............. .............. c ) condutores de eqüipotencialidade : com os quais .. seguro e ...................... dimensão mínima.......................................................... ....... ligação do condutor de proteção ( PE )............................................... b ) condutor de aterramento : liga o eletrodo de aterramento ao terminal de aterramento principal.......................................................................... ........................... a ) eletrodo de aterramento : constitui a parte colocada ....................................................................... energia ..... que ligam ou interligam as canalizações metálicas não elétricas de abastecimento do prédio e os elementos metálicos acessíveis da construção........................ ( consultar a concessionária local )........ .. ................................................ ....... ................... ............................................................................. ................ ........................................... ...................... ............... .......................................................................................... o condutor de proteção principal e os condutores de eqüipotencialidade principal........... ............... ......... .............................................. .................................................................. ........................................ o condutor de aterramento...... ............................................... ...................................... eqüipotencialidade............................................................................................ dos equipamentos de utilização alimentados.................. ... ....................... ...... ................................... e ) condutores de proteção das massas : acompanham os circuitos terminais promovendo o aterramento das massas ......................... ................................................................. ......... ........................................................................................... ................................................................ d ) condutor de proteção principal : condutor ao qual são ligados.................................................................................................... DESCRIÇÃO DOS COMPONENTES DE ATERRAMENTO DE ACORDO COM A NBR 5410: .............................. .................................................... .............................................................................. .................. e eventualmente. diretamente ou através de terminais de aterramento..................... ............................................................................. f ) terminal de aterramento principal : que deve reunir o condutor de aterramento.................. .................................... ............................................................................................................. ........................ .......... condutores de ........... ............ os condutores de proteção das massas.....................................................................................................................................................• os condutores de eqüipotencialidade das ligações eqüipotenciais suplementares que interligam massas e/ ou elementos condutores estranhos à instalação.................................. .............................................. ............. ................. ................ ............. 68 SENAI-PR ..... ..................................................... 3............................... que for maior ) .............................................................................................. ............................. Correntes de fuga em mA .....................75 . .... .............................. ....................................... podemos tomar duas ......................................... ......................................................... . ..................................................... 0.......... 0............................ .......... 69 SENAI-PR ................................................ grosso........................................... 0..................................................................... . . conseguir baixa resistência de terra.............................................................................. . ..................75/kW 0............ Tabela de valores máximos de corrente de fuga admitidos ... em equipamentos de utilização : Equipamentos .............................................................................Para solos que apresentam dificuldades para se .... 0............................. ....25 ........................................................................................................... • instalar mais de um eletrodo............... providências : ............... ferramentas sem dupla isolação ) .......................................................................50 .......................50 ................................................ • fazer tratamento do solo com produtos químicos ( sal ................ ...........................................................aparelhos classe II ( ferramentas portáteis com dupla isolação) ... .....................aparelhos classe 0..........aparelhos classe I portáteis ( secador de cabelo... ........................75/kW ou........ ............................ .......................... sulfato de cobre ou sulfato de magnésio )......................... algumas geladeiras domésticas ) .......................................... .................. ....aparelhos classe I estacionários a motor ( condicionador de ar ) ....................................................................................................................................... ......... ............ ....................................................................... torneira elétrica ) .... ....................... 5mA (ou o que 5mAfor maior ) ( o................................. ...................................... ..................... I e III ( eletrodomésticos portáteis..................................aparelhos classe I estacionários para aquecimento ( chuveiro.................................................................................. ............................. ..... com propriedades e qualidades específicas.................................................. ............................................................................................................ ao desempenho das atividades..... . tanto no que diz respeito ................................. A qualidade da luz é decisiva............................................................... como na influência que ela .......................................................................................... artificial adequadas a cada aspecto e necessidade da vida .......................... graças aos avançados recursos ............................................. ela é encarada de forma familiar e .................................. ..................... agradável..................... .................... Outras fontes luminosas podem ser como ... A excitação dos corpos luminosos pode ser de origem . um vagalume.... moderna................................ o resultado pode ser transformador de nossa vida................................ são ferramentas preciosas ................................. térmica... as alternativas disponíveis e saber .......... Somando ....... nada alterou tanto nossas vidas como a luz .... Surgiram no mercado as mais variadas fontes de luz ..... sensação visual....................................... em nossas vidas...................... ........................ criatividade............................... ..se necessário conhecer as fontes de luz ............... segura................ 70 SENAI-PR .................................. os raios em uma tempestade ou como a luminescência de ...................... Ao longo dos anos............. Desta .................... .................. para o sucesso de qualquer instalação................... FONTES LUMINOSAS : ...... tecnológicos.. ....................................... confortável e ..................... .................. diversidade...................................... .................................... LUZ: .................................................................................................................................. como o sol.................................... ..................... CONHECENDO A LUZ ...................... ............................................... Por isso........................................ de forma a torná-la mais produtiva...... artificial........... fez ................................................................ Conhecer a luz........... natural..... A luz sempre foi um importante e indispensável elemento ...... ........... necessidade de conhecê-la e compreendê-la......................... ................................................................................................................ exerce no estado emocional dos seres humanos..................................se ....................... .............................................................. ................... LUMINOTÉCNICA ..................................... controlar qualidade e quantidade........................................ elétrica.............................. .......................... Luz é uma radiação eletromagnética capaz de produzir ...................................... e nós deixamos muitas vezes de lado a real ......... ..................... É a grandeza que expressa a aparência de cor da luz.............. .......... ................................ .................... ................................................................... Quanto mais alta a temperatura de cor.................................. de luminescência / ... passando pelo azul................................ da cor ultravioleta à vermelha............... ................................................................ fotoluminescência............................. sendo sua unidade o Kelvin....................... ...................................... vermelho e verde....... ........... .............. ou seja......................... ..... quando somadas em quantidades iguais.........As fontes de luz artificial estão apresentados em três ... ........................... definem o ......... assim como os raios........... vagalumes......... .............. • ESPECTRO VISÍVEL : . específicas.. LÂMPADAS : ............................................................................................ . os diodos utilizam a fotoluminescência........... • TEMPERATURA DE COR / APARÊNCIA DE COR DA LUZ : ................................................. um espectro de radiação próprio que lhe confere características e qualidades ..................... fotoluminescência e de descarga..................................... mais branca é a cor da luz........... característica é o aproveitamento da luminescência e ............. É uma faixa de radiação que ocorre em um intervalo.................................... ............................................ 71 SENAI-PR ........................................................ ........................................ portanto... incandescência e luminescência.... ...... amarelo e roxo................. Cada fonte de luz tem............. que combinam .... ........................................... QUALIDADE DA LUZ : ........................... cuja ...................... As lâmpadas modernas são fontes luminosas de origem ................. com comprimento de ondas que vão de 380 a 780 nm ( nanômetros )......................... As com filamento convencional ou halógenas ........ ..................................... .......................... E ...................................................... ....................................................................... ......................... e as fluorescentes......... .............................................................................. .......................... aspecto da luz “ branca “......................................................... assim como os .............................. Espectros contínuos ou descontínuos resultam em fontes de luz com presença de comprimentos de ondas de cores distintas.......................................... grandes famílias : as de incandescência............ ................................................................................................ Existem ainda as lâmpadas mistas............................. As cores azul................... produzem luz pela incandescência..... ............................. elétrica......................................................... ............................................. verde....................................... ....................... ................ .. ... contrário..... ....................................................... ................................................................................. • CONCEITOS LUMINOTÉCNICOS : ... com temperatura de . ........................................................ ................................................................... .............................. ........ .......... ................................................ da luz natural do dia.......................... É a quantidade de luz emitida por uma fonte................................... medida em lúmens ( lm )............... • ÍNDICE DE REPRODUÇÃO DE COR : Ra ou IRC É a medida de correspondência entre a cor real de um objeto ou superfície e sua aparência diante de uma fonte ........................................... .... ..... .... na tensão nominal de funcionamento................ ...................................... ................................................... ......................................... A “luz branca natural” é aquela ................A “luz quente” é a que tem aparência amarelada e ......... . ........................................ temperatura de cor baixa : 3000K ou menos............................................................... de cor é de 5800K..... ..................... a ) FLUXO LUMINOSO ( lm ): ................ cor elevada : 6000K ou mais........................... .......................................... ............ .................... ou o mais próximo possível .............................. ..... como regra............. Lâmpadas com Ra de 100% apresentam as cores com total fidelidade e precisão.......... .............................................................. tem aparência azul .............. ................................. Os índices variam conforme a natureza da luz e são indicados de acordo com o uso de cada ambiente............................................ mais deficiente é a reprodução das cores............. ao ............................................................... ..................... A luz artificial.............................. b ) POTÊNCIA CONSUMIDA ( W ) : ................... Para fontes que funcionam com o auxílio de equipamentos ( transformadores............................................ ........................................................................................................... reatores ) deve se considerar a potência consumida pelos mesmos................................... de luz.................................. A “luz fria”............................................... somada à potência das lâmpadas............................... É a energia elétrica consumida por uma fonte luminosa..................violeta................................................... ..... ............................. deve permitir ao olho humano perceber as cores corretamente........................................... ........ 72 SENAI-PR ................................. cuja temperatura .......................... emitida pelo sol em céu aberto ao meio dia............... medida em watts ( W )............................................... Quanto mais baixo o índice... ..................................................................................... ... . considerando .................................... .......................................................................................................... ............ dissipa 1 watt para cada lúmen emitido....... ....................... . é definido por critérios pré ................................................................ ............................................................................................... .. ........dia a vida de uma lâmpada depende muito de ............................ .......................................................................................................... É a relação entre o fluxo luminoso e a potência ......... ............................... É a média aritmética do tempo de duração de cada .............................. ............. 73 SENAI-PR ........................................................................... de acordo com as normas pertinentes........................................................... .................. .... ............................... e de suas respectivas queimas........... decorrente da depreciação do fluxo luminoso de cada lâmpada ......................................................................... consumida.................. É o número de horas atingido em que houve determinada ............................................................................................................ ....................... onde 50% das lâmpadas ensaiadas ainda permanecem acesas................................. f ) VIDA MÉDIA ( h ) : ........................... ................. O conceito de vida de uma lâmpada é dado em horas e ....................................................................... Expressa em candela ( cd )......... ou seja. é a intensidade do fluxo luminoso projetado em uma determinada direção....... uma manutenção periódica.......... lâmpada ensaiada............................................. como ela está sendo utilizada................................. sempre um grande lote testado sob condições controladas e .............................................. h ) INTENSIDADE LUMINOSA ( cd ) : .......................................................... . é a eficiência luminosa de uma fonte que ....................... ........................................................a ................ ...................................... No dia ................................... e ) VIDA MEDIANA ( h ) : ..................................................estabelecidos......... depreciação do fluxo luminoso inicial do lote ensaiado................................................................... .. g ) VIDA CUSTO / BENEFÍCIO ( h ) : ....................................................................................................... ........................... ...... ....................................... d ) VIDA / DURABILIDADE DE UMA LÂMPADA : ........................ da qualidade da instalação e de .............................. É o número de horas resultantes.........................c ) EFICIÊNCIA ENERGÉTICA ( lm / W ) : .. ............... ......................... .... ................................. são ............................. 74 SENAI-PR .................. ..... i ) ILUMINÂNCIA ( E = Lux ) : .................................................................... ............. ....................... Os mesmos ............. ... ..... uma superfície situada à uma certa distância da fonte.............................................................................. ..... ................. é o fluxo luminoso que incide sobre ................... ........................... Expressa em lux........................................... ......................... necessários certos níveis de iluminância médios..................................... ......................................................................................................................................................................................... É a relação entre o fluxo luminoso refletido e o incidente........ ............. ................................................... relação entre intensidade luminosa e o quadrado da distância ........................................................................ conforto visual................. ............................. Ela é a .............................................. é a intensidade luminosa produzida ........... ( l/d2 )..................... ...................... ................................... ........................................................................ .............. ................................................................................................................................................ ......... superfícies e suas características de reflectância................................................. Varia sempre em função das cores ou acabamentos das .......................NBR 5523...................................................................... e pode ser medida com o auxílio de um luxímetro......................... k ) LUMINÂNCIA ( L ) : ......... é a quantidade de luz dentro de um ambiente................. ....... ........................................ Para obter ........................................................... ......................................................... Na prática...................... ....................................... ou refletida por uma superfície existente.. .............................................................................................................. j ) FATOR OU ÍNDICE DE REFLEXÃO : ......... Medida em cd/m2 ....................................................................... considerando a atividade que se realiza......... ................ ....................................................... ............................ ..... são recomendados por normas técnicas : ABNT ....... ............... de luz e a mais familiar para a maioria das pessoas.................... .................................................. As lâmpadas utilizadas em iluminação classificam ............... .......................................se as lâmpadas ......... .............................. máquinas de produção ou em locais com problemas de .......................... A lâmpada incandescente é uma das mais antigas fontes . de cores. Geralmente são empregadas em residências. Possuem um bulbo de vidro... Nas indústrias empregam .. .................... ...................... • Lâmpadas de descarga .................................................................................................................................... filamento de tungstênio...............................se basicamente em dois grupos : . .................................................. As lâmpadas incandescentes são utilizadas em locais .......................................................... • Lâmpadas incandescentes .. basicamente através da passagem da corrente elétrica pelo .............................................................. vibração ( lâmpadas para serviço pesado ) ou ainda em estufas ............... lojas e ............. com o aquecimento............ lojas com a finalidade de destacar as mercadorias......... CARACTERÍSTICAS DAS LÂMPADAS ............................... funciona ......................... filamento de tungstênio que................................................................... LÂMPADAS INCANDESCENTES : ............................................................................. ................................................................... ................... a lâmpada incandescente é largamente utilizada nas ...................... elétrica.......................... elevados........................... UTILIZAÇÃO : ..................... fica incandescente............................................................................................................................ .... .................................. diversos ângulos de abertura de facho luminoso. INCANDESCENTES : .. gera a luz............................................................................. ............... em cujo interior existe um ................................................................................................................... locais de trabalho que não exijam índices de iluminamento ................................................................................................... onde se deseja a luz dirigida e com flexibilidade de escolha de ................................................................. que pela passagem da corrente ............................................................... de secagem ( infravermelhas )........ ....................................... ..................................... .......................... incandescentes na iluminação geral ou suplementar nas ............................ TIPOS DE LÂMPADAS .................... ...................... .................................... 75 SENAI-PR ................. Devido ao seu alto desempenho em relação a reprodução ...................................................................... ..................... ............................................ geralmente .............................................................. de um bulbo tubular de quartzo............................................... ............................. ... ............................................. sem a necessidade de uma luminária protetora.............. b ) Bulbo temperado : são fabricadas para funcionarem ao tempo......... ....................... • substituição do oxigênio por um gás inerte........... a ) Comuns ou de uso geral : são empregadas em ............. ...................................... ......................................... o nitrogênio ou argônio............................................ .......................................................................... ... As lâmpadas acima referem .................................................................................... ........................ residências....... ...................................................... 0 0 0 0 114 183 183 207 207 ........................... dentro do qual existem um ....................................................... a combustão.... ..................................... Tabela Lâmpadas incandescentes OSRAM . é um tipo aperfeiçoado da lâmpada incandescente...................................... translúcido ou opalizado...... ou seja...................................... TIPOS DE LÂMPADAS INCANDESCENTES : . ......... o oxigênio contido no bulbo.................................................................. já que o oxigênio alimenta ........... O tungstênio é um metal de ponto de fusão muito .......... ............. ..................................................... ......................... constituída . de iluminamento elevados.....................Para evitar que o filamento se queime...... Referência INC 25 INC 40 INC 60 INC 75 INC 100 INC 150 INC INC INC INC INC 200 .......................................................... • o vácuo no interior do bulbo................ 315 500 500 840 840 0 .................................................................... utiliza .......se a tensão de 120V e 220V.......... 76 SENAI-PR .. ................ 300 300 500 500 Potência ( W ) Fluxo Luminoso (lm) Comprimento ( mm ) ) 25 230 40 430 60 730 75 960 105 105 105 105 100 138 0 105 150 222 0 114 200 300 300 500 500 ................................ .............................. o que permite uma temperatura no ..................................................... Podem ser de bulbo transparente.................. para iluminação geral : ......................................... lojas e locais de trabalho que não exijam índices ................................................ apresentando vida útil de 1000h conforme catálogo...se um ............... de cerca de 25000 C... ............... elevado ( 34000 C )................................................................................................................................ c ) Bulbo de quartzo ou incandescentes halógenas : ............... indicadas na tabela.............................. .......... dos seguintes processos : .................................................................... e são fabricadas nas potências .......... ....................................................... filamento.... ........................................... é retirada de todo .............................................................. .......... para uso interno e externo : ..................se as seguintes vantagens sobre a lâmpada ................. 90................................. Apresenta ............................. obviamente.... 30NFL** 30FL* 38FL* 120............................ Referência Tensão ( V ) Potência ( W ) Int..............se de volta no filamento...................................................... ......................................... 77 SENAI-PR . ......................................se ao gás contido no bulbo............... incandescente comum : vida mais longa................................................... ............................................................... estúdios de TV............... reconduzem .... 0 C.........................5 220 50 1300 91 HALOPAR HALOPAR HALOPAR ..... reprodução de cores e reduzidas dimensões.......... hotéis. ..................... ................ * vida útil : 2000h / ** vida útil 2500h ............................ Por efeito ................................................................... ( daí o nome de ........... .. Luminosa ( cd ) Comprimento ( mm ) ) HALOPAR 16NFL* HALOPAR 20NFL** HALOPAR 20FL* 120 75 2000 73 130 50 1250 82......................5 135 ................... haleto................ ambientes residenciais........................ ........................................................................................... dirigida de destaque......... Em temperaturas próximas a 1400 ................ museus....................filamento de tungstênio e partículas de iodo.................. iluminação externa em geral........................... o composto se aproxima novamente do ........... esporte................... ....... alta eficiência luminosa...................... Tabela Lâmpadas halógenas refletoras OSRAM .................. as lâmpadas halógenas refletoras. escurecimento do bulbo............................. .............................................................................. A alta temperatura aí reinante decompõe o chamado ............ galerias... ............................ como em paisagismo decorativo.................................... ......................... de convecção............................................................. ........ e parte do tungstênio deposita .. ausência de ....... caras........... ................................ ................... A tabela 2 apresentará algumas características referentes ............................... teatros....... o tungstênio volatilizado de volta ao filamento.................... mais .......... Podem ser utilizadas interna e externamente em ................................................... que através de uma reação cíclica...................................................................................................... 220 120 75 75 90 3000.................................................. vitrinas. . etc... 2200 4000 92 ........................... filamento.............................................................se aplicação na iluminação de praças de . museus..... .... excelente ............... o halogênio adiciona ....... bem ............ halógenas )...................... monumentos ou fachadas... Encontram ......... pátios de carga e descarga de mercadorias................................................. ideais para iluminação ....................................................... ................. enegrecimento do tubo.................................................................. evitando o ............................ ................... ....................... ..................................................................................................... .............................................. vitrinas....................................... ..............................................A tabela a seguir apresentará as características de ................................. 220 220 220 220 300 ..................................................... .................. São utilizadas na ... condomínios.......................................................................... Apresentam luz clara e brilhante que proporciona uma ........................................... .................................................................... ........... funcionam diretamente ligados à rede............................................... canteiros de obra etc......................... ..... .............. d ) Lâmpadas incandescentes refletoras : são fontes de luz de alto rendimento luminoso....9 220 150 2200 114...... como luz difusa na iluminação de lojas........... grandes áreas internas......................................... ................................................. ......................................................... indireta......................... Estas lâmpadas apresentam fachos de luz dirigidos que valorizam objetos e espaços.......................2 64701 64702 64740 64760 ............. 78 SENAI-PR .......................... ....................... ................................. ......... 114.................. popularmente como “ palito “................................................................................ Referência Tensão ( V ) Potência ( W ) Fluxo Luminoso(lm) Comprimento 64690 64696 64703 64700 220 100 1650 74................... .................. fachadas.. ..... ...................... 500 1000 1500 5000 9500 22000 33000 ................... ... .. . ............................................................. dimensões reduzidas e facho dirigido........2 120 500 10500 114..................................... excelente reprodução de cor..2 185............. ................2 120 300 5400 114................................... ....................................................................... auditórios............................ .......... A tabela a seguir apresentará algumas características das lâmpadas refletoras OSRAM para uso interno................................................................... ............................................................................. conhecidas .........7 250.................................................................................. Possuem o bulbo de formatos especiais e internamente um revestimento de alumínio em parte de sua superfície......... proporcionando iluminação indireta......................... As lâmpadas de bulbo prateado orientam o facho luminoso no sentido de sua base e devem ser usadas com um refletor adequado que produza a reflexão da luz.......................................... Tabela Lâmpadas halógenas OSRAM : .................... de modo a concentrar e orientar o facho de luz...................................................... .. iluminação decorativa residencial e em luminárias para luz .2 114.. ................................................... ..... ainda em pequenas quadras esportivas....................... paisagismo ou . .........7 ........ lâmpadas halógenas em baixa tensão............ elevado fluxo luminoso e . ... entre outros fatores................................................... ....................... ........................................................................................ da natureza do gás ou da presença de partículas metálicas ou ..... Referência Potência ( W ) Ângulo Int......................... vapores metálicos............ Nas lâmpadas de descarga.................................................. do infravermelho............... uma ............ Nunca podem ser usadas como fontes luminosas.......................................... em fisioterapia e criação de animais em climas .............................................................................................................................................................. .............. TIPOS DE LÂMPADAS DE DESCARGA : ................................ ..... ............... ......................................................................... a ) Lâmpada fluorescente : é uma lâmpada que utiliza .................................. forma de radiação........................................................... no aquecimento em certas estufas ................... 79 SENAI-PR ................. luminosa...................................................... OPERAÇÃO DE LÂMPADAS DE DESCARGA : ............................................................................. Luminosa ( cd ) Comprimento ( mm ) * vida útil : 1000h 40R63 60R63 60R75 .................................... ...................... As lâmpadas de descarga em geral não podem ser .............. a descarga elétrica através de um gás para produzir energia . ............. reator......... A radiação............... frios. ....... 100 30 ... ou .............. 0 0 Tensão de funcionamento 127 e 220V....................................................................................................... especiais........................ ... vez que sua radiação se encontra na faixa de ondas caloríficas .......................................................... ........ de tintas........................................ 100R75 120PAR38FL 40 0 30 540 103 60 0 30 960 103 60 0 100 480 125 100 120 ............................................ e................. devido à tensão elétrica entre eletrodos .............................................. vernizes.................. ........... ............... ligado no circuito da lâmpada.......................... depende...................................................... também............. ........................ ............................... da pressão interna da lâmpada.................. ( 106 a 780 nm )..... lacas........................... passando pela do espectro luminoso............... que provoca uma excitação de gases ou .......................... Lâmpadas refletoras OSRAM : ....................................... a energia é emitida sob ............. ............ 890 3100 125 136 ........................................................... operadas sem um dispositivo de limitação da corrente............. ................ .................... que se estende da faixa do ultravioleta até a .............. halógenas no interior do tubo.......... e ) Lâmpadas infravermelhas : usadas em secagem . LÂMPADAS DE DESCARGA : ................................................................................................................ ................. 840 1060 2000 .... então..................................................... ..................... Referência Potência ( W Potência ( W ) ) lâmpada+reato lâmpada + reator r Fluxo Luminoso ( lm ) Bulbo Diâmetro (mm) Comprimento L15LD 15 + 10 L20LDE 20 + 12 L30LD 30 + 10 ................... ...... ......................................................................................... ..................................................................... paredes internas é fixado um material fluorescente ( cristais .................................................................................................................................................................. fluorescente existente nas paredes se transforma em luz ............ ........................ ................................................................................ .................................... ....................................................... ..... 33 38 1200 2400 ...........O 40 + 11 110 + 25 ........................................................................... ...................................................................................................................................................................... ........................................................... em presença do material ......... 2700 8300 ........ em presença de vapor mercúrio....................................................................................................................................... a baixa ...............................................se..............São constituídas por um tubo cilíndrico de vidro......... L40LDE L110LDE H............... uma radiação ultravioleta que..... eletromagnéticos partida m reatores ......................................... ........ de fósforo ) e onde se efetua uma descarga elétrica......... ................. em cujas ......... ............................................................................... ............................................ funcionam ee........... Tabela Lâmpadas Fluorescentes OSRAM : .................................................................................................. ........................ T8 26 438 T10 33 590 T8 26 895 T10 T12 ................................................................. ou seja........................... convencional com starter.................................................................................................... .............. visível................ ........ ............. * vida útil = 7500h ** são consideradas universais......... Produz ....... partida rápida ou reatores eletrônicos. ...... ................ pressão... ......... ...................... ............ . ............ 80 SENAI-PR ........................... ................ .............. .................... contendo um tubo de descarga ligado em série com um filamento de tungstênio..... ... 2950 2950 ............................. portanto.... (mm) 1220 1220 ............. .. estabilizando assim a corrente da lâmpada...................................................... poderão facilmente ser modernizadas com o uso de lâmpadas de luz mista............................................................................ ................................... aparência de cor agradável..........se harmoniosamente..................................................................................................................................... * vida útil 6000h ................................................................................................... 22656 22657 32 32 .......... ................. O filamento da lâmpada age como um reator para a descarga....... A radiação das duas fontes mistura ............................ ........................ As lâmpadas de luz mista.................. .............................................................................. ... ........................................ bem como a luz de cor quente do filamento incandescente...................................................... ........................ Não é necessário o uso de um reator.......... ........... passando através da camada de fósforo para dar uma luz branca difusa com uma ................................................................. 250 500 .............................................................................. ................................................................ quando usam lâmpadas incandescentes............... 90 120 ........... 226 275 ..................... que têm praticamente duas vezes a eficácia e quase seis vezes a vida daquelas................................................. ........ ............... está a radiação visível do próprio tubo de descarga............................... ........................ fluorescente e da vapor de mercúrio.... fiação ou .. sem custo extra em termos de reatores...............................Tabela Lâmpadas Fluorescentes GE : .......... revestido na parede interna com fósforo... 5600 14000 ...................................................... ............................................ 81 SENAI-PR ............................ Código Potência ( W ) ) 17036 17 22647 17 15949 32 Fluxo Luminoso (lm) 1325 1375 2850 25 25 25 Comprimento 610 * vida mediana 20000h 610 1220 Diâmetro ................ Tabela Lâmpadas de Luz Mista OSRAM : ................ ............ ........................ ......... ..... .......................... Somada a esta radiação visível........ .... ......................... b ) Lâmpada de Luz Mista : é uma lâmpada que reúne as vantagens da lâmpada incandescente............................................................................................................................................. ................................................ 25 25 ............... ............................ Referência Potência ( W ) Fluxo Luminoso(lm) Diâmetro ( mm ) Comprimento (mm) HWL160 160 3100 HWL250 250 5600 75 177 90 226 HWL250 HWL500 ..... ................................. Isto significa que as instalações de iluminação existentes................... pois consiste num bulbo preenchido com gás............................................... luminárias. Na lâmpada de luz mista a radiação ultravioleta da descarga de mercúrio é convertida em radiação visível pela camada de fósforo......................................... poderão ser ligadas diretamente à rede.............................................................. ... .......... Os dois eletrodos auxiliares e o gás argônio ..... depósitos e fachadas.... Assim como as lâmpadas fluorescentes.......................... o que transforma a radiação ultravioleta em luz .................................... ............................................................................... em seguida........ ..... o que as torna muito ................c ) Lâmpada Vapor de Mercúrio : consta de um tubo ................................. assim... a vista .............................................................. 700+35 1000+45 Fluxo Luminoso(lm) 3800 6300 13000 22000.......................... Tabela Lâmpadas de Vapor de Mercúrio OSRAM : ............................................................. reator para proporcionar uma sobretensão de modo que ................................................................. o arco luminoso definitivo .. ......................................................... ................................. do tubo.............. Forma ................... de mercúrio e cheio de gás argônio........... ......................... luminoso grande e uma vida útil longa.......................... * vida mediana 24000h ........... contendo uma pequena quantidade ........................... ................................................................. protegendo................... .......................... as lâmpadas a vapor de mercúrio também necessitam de um ................. ............ .................................................................... estabelecem um arco de ignição preliminar que vaporiza o ..... áreas industriais internas e externas............................................... .................................... 330 390 Referência Potência ( W ) lâmpada+reator ............................. O bulbo é revestido ..................................... evitando ofuscamento à visão.............................................. HQL80 80+9 HQL125 125+12 HQL250 250+12 ................................................ econômicas.................................................................................. irradiação ultravioleta fora do tubo......... São muito usadas na iluminação de vias públicas.........................................colocados nas extremidades ..... mercúrio............................. HQL400 HQL700 HQL1000 400+25................................ corrente de operação............ As lâmpadas de vapor de mercúrio possuem um fluxo ....................................................... ........... vanadato...................................... estacionamentos................................. dois principais e dois auxiliares ................................. 38500 58000 Diâmetro ( mm) Comprimento 70 156 75 170 90 226 120 140 165 290 ....... O bulbo de vidro evita a ............................................... que melhora a reprodução das cores e distribui ..........................se............................... ................................ ..................... ......... avermelhada................................ com quatro eletrodos - ......................... uniformemente a luz do tubo por toda a superfície do bulbo........................... 82 SENAI-PR ............. .................................................... ......... internamente com uma camada fluorescente de fosfato de ítrio ............ das pessoas.................................................. de quartzo ou vidro duro......................................... entre os dois eletrodos principais... ocasione a partida da lâmpada e ao mesmo tempo limite a ................. .... ............................. e principalmente o conhecimento da destinação do local ............. • dimensões do local................................ ......... ............................... • as cores das paredes e do teto... ................ semi .. mista ou fluorescente.......................se atender para os três fatores que constam na tabela posterior................. ............. O projeto de iluminação de um recinto supõe algumas ................................................ .................. .................................. indireta.................................................................... )............. • iluminação incandescente.............................................. : ...................... ................................ ............................................... opções preliminares................................. indireta...................... ................ ...... A NBR 5413/82 estabelece um procedimento para a escolha da “ iluminância ” constante da tabela a seguir Observa ... .................................... ....... ...........................................................direta ou semi - ........................................ ... Deve ............................... Para a escolha da “iluminância” em determinado problema...... ............................. ( escritório................................... Existem vários métodos que podem ser aplicados na elaboração de um projeto de iluminação de ambientes interiores.......................... .................................................... ..... .................................................. SELEÇÃO DA ILUMINÂNCIA : ...................................................................................... 83 SENAI-PR .......................... ........................... trabalhos que exijam . deve ........... e as atividades que serão ..................... • altura das mesas e bancadas de trabalho ou máquinas a serem operadas............. loja...... .... iluminamento intenso................ conforme o caso................................. ................ .........................................se de imediato.......... etc..... indústria............. • iluminação direta.. desenvolvidas no local ( trabalho bruto......................................................................se escolher entre : ...........se que nessa tabela constam três valores de “iluminância” para cada grupo de tarefas visuais.. Esta opção envolve aspectos de decoração do ambiente .............................................. ........................................... .......PROJETO DE ILUMINAÇÃO PARA INTERIORES : .......................................... etc............................................ ............................. sala.................. .................................................................... ........... O método proposto para o curso é o Método dos Lúmens muito empregado na prática por projetistas e engenheiros e também por se tratar de uma rotina de cálculo sem maiores dificuldades... Deve ....... ).................................................................................................................................................................................................... ................................. determinar ........ • possibilidade de fácil manutenção dos aparelhos ........... auditórios Tarefas com requisitos visuais normais. • refletância da superfície onde se desenvolve a tarefa Tabela Iluminâncias ( índices de iluminamento ) para cada grupo de tarefas visuais..• idade do observador. gravação manual.etc. cirurgia. inspeção. eletrônica de tamanho pequeno. indústria de roupas. 10000 10000 15000 Tarefas visuais muito especiais. etc. trabalho médio de maquinaria. 2000 C Iluminação adicional para tarefas visuais difíceis Tipo de atividade 2000 3000 5000 5000 7500 Tarefas visuais exatas e prolongadas. • velocidade e a precisão exigidas na operação. escritórios Tarefas com requisitos especiais. montagem de microeletrônica. relógios Tarefas visuais muito exatas. segundo a NBR5413/82 Faixa A Iluminação geral para tarefas visuais simples Iluminância ( lux ) 20 30 50 50 75 100 100 150 B Iluminação geral para área de trabalho Áreas públicas com arredores escuros Orientação simples para permanência curta Recintos não usados para trabalho contínuo 200 200 300 500 500 750 1000 1000 1500 Tarefas com requisitos visuais limitados trabalho bruto de maquinaria.etc.. 20000 84 SENAI-PR . os sinais ).se o maior valor da iluminância. 30 ) Se o valor total for igual a -2 ou -3. por tipo de atividade segundo a NBR 5413/91 Atividades Baixa Média Alta a) auditórios Atividades Baixa Média Alta 750 750 1000 1000 1500 1500 100 200 100 150 300 150 200 500 200 100 150 100 100 150 200 150 150 200 300 200 200 150 300 100 150 300 150 300 750 200 e) escritórios anfiteatros tribuna platéia bilheterias 300 100 300 500 150 150 700 200 750 b) bancos atendimento contabilidade recepção guichês arquivos estantes fichário engenharia e arquitetura f) residências 300 300 100 300 200 500 500 150 500 300 750 750 200 750 500 300 200 200 500 300 300 750 500 500 c) bibiotecas s. 85 SENAI-PR . usa . usa . Se a soma for igual a +2 ou +3.Tabela Fatores determinantes da iluminância adequada: Característica da tarefa e do observador Idade dos Ocupantes Velocidade e Precisão Refletância do fundo da tarefa -1 0 +1 inferior a 40 anos sem importância 40 a 55 anos importante superior a 55 anos crítica superior a 70% 30 a 70% inferior a 30% 10 ) determinar o peso ( -1. Nos demais casos.de leitura registro geral cozinhas banheiros g) hotéis geral cozinha quartos restaurantes d) escolas s. usa .se algebricamente os valores encontrados ( considerando. 0. 20 ) Somam . de desenho salão h) garagens 200 300 100 300 500 150 500 750 200 oficinas bancadas estacionamento. +1 ) correspondente a cada característica. Tabela Iluminância em Lux. portanto.se o valor central.se a iluminância mais baixa do grupo na tabela 9. de aula s. .. .............................................. ............................................................................ da cor do teto........ nos catálogos dos fabricantes de modo a especificar a luminária ................................................................ indireta e semi-indireta ) e difusa-geral............. comprimento... largura e à altura do local de montagem.............. DETERMINAÇÃO DO ÍNDICE DO LOCAL : ............................................................... ........................................... Evidentemente........... pela mesma luminária no início de seu funcionamento................. DETERMINAÇÃO DO COEFICIENTE DE ...... Para a escolha da luminária recomenda .... .................. .......................................................................................... Este fator relaciona as proporções entre o .... ........... das dimensões do local.................................................................. industrial..........f....... É a relação entre o fluxo luminoso que incide sobre o ...................... decoração....................... ................................................ com a refletância dos tetos e paredes : . ESCOLHA DA LUMINÁRIA : ......... como: objetivo da instalação ( comercial..... altura da luminária em relação ao plano do trabalho..................................... . ( fluxo total ) ....................... ................................................................................................. ........................... É a relação entre o fluxo luminoso produzido por uma ......... precisamos entrar na tabela.......................... . 86 SENAI-PR .................................... ...... ............................................................... fatores econômicos.................................... A escolha da luminária depende de diversos......................................... seja............................... referido plano ( fluxo útil ) e o fluxo total emitido pelas lâmpadas ................................................................................. etc................................... .......... UTILIZAÇÃO ( µ ): ................... DETERMINAÇÃO DO FATOR DE DEPRECIAÇÃO ( d ): ................................................................... semi-direta........................................................................................ luminária no fim do período de manutenção e o fluxo emitido . .... das paredes e do ........................................ ..... de acordo com o tipo de iluminação ( direta................................................. facilidade de manutenção....... ).............................. ...... Para encontrar o coeficiente de utilização.......................................... ou ......... tais .................................... adequada para o ambiente...................... residencial............................... acabamento das luminárias............................ etc..... ..................................................... ...................................................................................... este coeficiente dependerá .......se a consulta ........ ................ ........ .......................... razões da ................... ............................................................ µ = fator de utilização ....................................... DE LÂMPADAS : .......................................................................................... • paredes médias 10% ...................................... .......................................... CÁLCULO DO FLUXO TOTAL E DO NÚMERO ............................... ............................... φ = fluxo total ( lm ) ............. .............................. .................................................................................................................. S = área do local ( m2 ) ........................ ϕ = fluxo por lâmpada ( lm ) ................................................ 87 SENAI-PR ......................... ........................... .................. .......................... ............................... E = nível de iluminamento ( lux ) ..................... • Cálculo do fluxo total ( φ ) : ........................................................................................................................................................................... . em lumens ( lm ) ....................................................... .................. ............................................................................................................ ................................. ................................................................................................................. ......................................... ..................................... • teto branco 75% • teto claro 50% • paredes brancas 50% • paredes claras 30% .................. .......................................................................................................................................................................................................... ....................................................... .............................................................. ... ............................. .................................. d = fator de depreciação ....................... n = número de lâmpadas ............ φ = fluxo total..................... ............................. ..... .................... • Cálculo do número de lâmpadas : ................ .......................................................................... ......................................... .................................................................................................... ................................. ................................................. ......................................................................................... ......... efeito de repulsão quando suas cargas elétricas têm sinais ............................................ .......................................................................................................................... que está com falta de elétrons.... ação mútua das cargas elétricas em repouso........................................................................ . ............ ..... ........................................................ ........................... ..................... ................... Na eletricidade estática estudamos as propriedades e ..................................... .................................................... ... em condições favoráveis..... Entre corpos eletrizados ocorre o efeito de atração ........................ sob a forma de uma descarga ....... ....................................... ........................................................ nos corpos .................... ............................ ................ .............................. quando suas cargas elétricas têm sinais contrários e ocorre ............................................................................................... ......................... ................................ iguais............................ .................................... eletrizados.............. Eletricidade estática ........................................................................................... .................................. .................................................. ............................................FONTES GERADORAS DE ELETRICIDADE ........ ....................... Sempre que dois corpos com cargas elétricas contrárias ........................................................................................... ............ .... 88 SENAI-PR .......................................... .................. o excesso de elétrons de um deles é atraído na direção daquele ..... .................................................... ..................................................................................... são colocados próximos um do outro................................................................................................................... elétrica........................ Um corpo se eletriza negativamente quando ganha elétrons e positivamente quando perde elétrons............................ .. ............................ ...... observar..................................................................................... resulta na formação de um pólo com excesso de elétrons........ e de outro com falta de elétrons...................................................... .......... Essa pressão elétrica pode ocorrer de modos diferentes e ...... uma descarga elétrica não pode ser vista se ............................... corrente elétrica nos corpos sólidos.................................... .... ela ocorrer através de um fio condutor em condições normais ..................................................... A eletricidade dinâmica refere-se aos elétrons livres..................... ......................................................................................... por exemplo.......................................... elétrico elevado e se ela ocorrer através do ar....................... .............. constituindo..... .............................................................................. ... de uso...................................................................................... com o ................................................................ é necessário que nele seja exercida uma pressão elétrica............... Por exemplo: ...................................... denominado pólo positivo...................... Uma barra de ferro ...... .................. mas apenas comprovada pelo efeito produzido... ........................................ denominado pólo negativo....... uma . Eletricidade dinâmica ou eletrodinâmica ........................... na ilustração anterior............. em movimento de um átomo para outro............................................................................................. ................................................................................... ...... ....................................... ................................................ aquecimento deste fio condutor..... assim... Entretanto.................. Para haver movimento dos elétrons livres em um circuito .......................... ................................ ...... ....... ........................................................ ..................................................................................... ..... .................... ..................Essa descarga poderá ser visível se tiver potencial .......................... .......... .......... ............................................................... .................................... como você pode ................................................................................................................... 89 SENAI-PR .................................................................................................. .................................................................... . . .............................. ............................. tensão elétrica....... Ainda com suas experiências......... 90 SENAI-PR .. ordem da sucessão perde a validade...... ..................... um dos que o precedem................................... segundo a ....... Em 1970....... sejam eles .. positivo é um bastão de carbono (carvão) e o pólo negativo é o .................. estanho....... A pilha seca............... pastoso de cloreto de amônia................................................. platina............. apresentam uma diferença de ... produzida pelo contato entre materiais diferentes.. Alessandro Volta ................................... ordem de sucessão para os metais mais comuns........ condutora dá-se o nome de eletrólito.......................... ..... conseguiu enunciar o principio da teoria dos contatos: “Dois ............................ conveniente das fontes portáteis de energia elétrica........................................ de potencial (ddp) ou........ Isto ocorre porque o zinco adquire .............................................. Mergulhando-se uma placa de zinco e outra de cobre ................................................................................................................................. ...................... diferença de potencial...................... contato direto entre elas....................... ...................................... ................................................................................. devido à ação do eletrólito................................................................. depois de várias experiências....................... de salmoura (H2O + NaCl)........... .............. Quando é medida com carga ligada....... .............................................................................................. chumbo.......A energia elétrica disponível entre esses dois pólos é .......................................... é a mais ............................ .. chamada força eletromotriz (fem) quando é medida sem carga ......................... fero......................................... O pólo ........ mais tarde........ qual cada metal fica positivo quando em contato com qualquer ......................................................................... contrária à aquele que se obtém pelo ...... ligada......................................................................... Volta estabeleceu uma .............................. etc..... ........ se uma célula primária e constata-se entre as placas uma .............................................. Alguns anos .. zinco........ cobre....... ............. Eletricidade por ação química ............. condutores ou isolantes.................................... a ...... ................................................................................... constituiu- . . próprio recipiente de zinco metálico que abriga um eletrólito ..... corpos heterogêneos colocados em contato...........................................................................” ............................ pois colocando-se uma solução condutora entre os metais................................. potencial maior que o do cobre. ............ conhecida como pilha lanterna............... potencial.............. Luigi Galvani descobriu a eletricidade .. .................................................................................................... Esta lei é válida apenas para séries puramente metálicas........ chama-se diferença ....................................................................... simplesmente...................... A ordem de sucessão é a seguinte: ......... A essa solução ...... numa solução eletrolítica.......... ........................ .......................................................................................................................................................................................... ............. ..... .............................. utilização do magnetismo....... A força eletromotriz (fem) de uma pilha seca nova é de .... ....................................................................................... diminuindo à medida que ela vai sendo usada.......................................................... E l e t r i c i d a d e .. Transformação de energia ........................... ..... ................................................. Vista em corte de uma pilha seca ................................................................................................. ............................. larga escala deriva da ................................... O método mais usual de ..................... cujo movimento é produzido pela ..................................................... ..................................... energia elétrica por indução......................................................................................................... ....... .............................................................................................................................................................................................. ................ ....................5 a 1................................................................. .. 1.. ..........6 volts......... .................... .................................................................................................................................................... 91 SENAI-PR .................................................................. O ......... ................ produzida pelo magnetismo .......... .... ...................... ................... magnetismo é uma condição. um meio pelo qual se produz a ................................................................ .................................................. produção de eletricidade em ............................................................................... .................. . ................ .............................................. energia mecânica. ............................................... .. ...................................................................... ........................................................ .......... potenciais hidráulicos como fontes de energia mecânica........................................................................................... Há também a transformação de energia mecânica em .................... ........................... ......................... Em resumo temos: ....................... ....................................................................................................................................... ..................................... ............. .............................. no esquema simplificado...................................... ............................. hidráulico.................. • Energia elétrica conseguida pelo gerador........................................................................ ..................................................................................................... ........................................................................ .. ...... . • Potencial hidráulico obtido através dos rios. Energia mecânica obtida através de um potencial ... ........................................................... ..... ................... geradores das usinas elétricas.................................................................................................................. ....................... Este fenômeno se verifica............................................ .....Energia mecânica obtida através de uma máquina a vapor............................................................................................................. .............................................................................................................................. a ......................................... ....... . . Tais geradores se utilizam dos ........ .............................................. ................................................ ................ que faz girar uma roda d’água ................ por exemplo.............................. potência elétrica produzida nos geradores será o resultado do .............. .......................................... Qualquer que seja a fonte de energia mecânica.......... corte das linhas magnéticas pelos condutores....................................................... ................. 92 SENAI-PR .............................................. .......... ............... como isso ocorre ............................................................................ ........................ • Energia mecânica conseguida pela roda d’água..... ....................................... ...................................... ................................... nos ...... Veja abaixo.................... energia elétrica.................. ................ aumenta ................. Sobre essa camada aplica-se outra....................... ..................................... ........................................................................ aparecerá uma tensão elétrica nos outros extremos... geralmente de selênio-cádmio.......................................................... ...... Transformação de energia luminosa em elétrica ................. ................................. na qual é aplicada uma fina camada de material semicondutor (selênio....................... por um dos seus extremos....................... .................... também o valor da tensão elétrica............................................................. ..... ........ Esse dispositivo chama-se par termelétrico e é usado como elemento sensor nos pirômetros........................................... .... ............................. ......................................................................................................... que é uma película metálica transparente à luz.................................... aumentamos a temperatura no extremo unido.................................................................. ................................................................................... que são aparelhos usados para medir a temperatura................. Outro método de obtenção de energia elétrica é o do aquecimento direto da junção de dois metais diferentes....................... ................................ A medida que ........................................ ..................................... Os foto elementos são construídos sobre uma placa base. ................................... Se um fio de cobre e outro de constantan forem unidos ................................Transformação de energia térmica em elétrica ....................................... Os modernos foto elementos funcionam com a utilização de semicondutores............. .. ......................... .. e se aquecermos os fios neste ................. birmânio ou silício)................................................... de óxido de cádmio.......... por exemplo.................................. .......................................... ................ Construção ......................... ... ............................................................. bem fina.. ..... Para finalizar........ o conjunto recebe um anel metálico.............. Em seguida vem o eletrodo de oposição..................... materiais que se situam entre os condutores e os isolantes quando à condutibilidade elétrica.......... .................................................................. .................................................................................................. .... Constantan é uma liga de cobre e níquel.................. 93 SENAI-PR ................................... ......................................................................................... ...... . ............................................................................. .... ............................... ponto... ............................................................................ ........ .............................. . . aparece uma força eletromotriz e entre as placas........... A célula fotoelétrica....................................... ............. ....................................... ... ....................... usado em fotografia................................................................................... .......................... .......................................................... de máquinas cinematográficas de projeção.................................................... depende de uma bateria ou de alguma outra fonte de tensão elétrica para cumprir sua função de detectar variações de luminosidade.............................................................. Funcionamento .......................................... .... ......... . ................................... ........................ o anel se torna negativo e a placa base....... comumente chamada “olho elétrico”............ ................... ........................................................... ........................................................ Assim...................................................................... ....................... .. positiva............................ .......... O efeito fortelétrico ocorre quando irradiações luminosas passam pela camada metálica transparente..... ....................................... fazendo com que os elétrons livres da camada semicondutora se desloquem até o anel................ ................. .............................................. ................................................... Energia elétrica através do atrito ............................. funciona segundo o mesmo princípio da fotocélula......................................... controles automáticos contra roubos............ A célula fotoelétrica tem muitos usos............................. para medir a intensidade da luz existente em um recinto..................................................................................................... entre eles o controle automático de portas............ ..... etc.... ........ Durante a incidência luminosa............................................ .................................................... .............................. ..................................................... .. ........................................ .............. no entanto........................................................... Aplicação ................ Toda vez que se atritam dois corpos diferentes......................................................... .................................... O uso mais comum desse tipo de célula é como medidor de luz ou fotômetro............. ........................................................ ...... O corpo que 94 SENAI-PR ........... ................. ............... A célula fotoelétrica................ ............................... .................................................................................................................. por exemplo..................... alguns elétrons passam de um dos corpos para o outro...................... .. átomos e. que cede os elétrons adquire carga elétrica positiva..................... ...... ebonite....... diferença de potencial...... ..... Por exemplo... 95 SENAI-PR .......... ...................................................... âmbar.................... ................................... Assim..... ........ duas placas metálicas e sobre elas for aplicada uma pressão ...................................................................... ..... ................... Rochelle são cristais que se enquadram no princípio de .................. seda......... ......................................recebe os elétrons adquire carga elétrica negativa............ bastão fica carregado negativamente e a flanela................................................................................................................. flanelas................. potencial.................... rayon................. ......................... obtenção de energia elétrica através de pressão........................................... como compressão ou torção.............. .............. ...................................... Esse deslocamento de elétrons é provocado pelo .... ................................................................................... dependerá da pressão exercida......................................................... sob pressão ............................... obteremos uma ddp............... possibilitando a fuga dos elétrons..................................................... ................................................................... ....... Algumas substâncias como o vidro...................................... ............. ..... produzida por pressão.................. etc........... que acelera a ............................................................................................................................................. Se um cristal de um desses materiais for colocado entre ............................ . ................................................................ antes (equilíbrio de cargas) ........................ eletricidade estática............ assim.................................................. O corpo ........... nylon........ desenvolvem uma diferença de ........ ceras........................................................ Quando se esfrega um bastão de ebonite ............ esta perde elétrons para o bastão......depois (desequilíbrio de cargas) ...................... em uma flanela............. .......................... O valor dessa ........................................... Energia elétrica obtida através de um cristal ........... produzem facilmente .............................................................. o quartzo..... ......... aquecimento dos corpos durante o atrito.... aumentando força centrífuga dos ......................................... quando submetidos a ações mecânicas..................................... ................ .......................... ............. . Alguns cristais....................................... .. o .............................................. velocidade dos elétrons.................. a turmalina e os sais de ................................................. positivamente.. . ................................................................ .......................................................... ............................................ ......................................................................................................... .................................................................................................. .............. .................................................. é emitida pelo alto-falante.................................................................. ... 96 SENAI-PR . geralmente............... Essa corrente é conduzida a um amplificador e.......... ............ O uso de cristais como fonte de energia elétrica é largamente observado em equipamentos de pequena potência....... ..... por exemplo........................................................ ........................ operam segundo esse princípio....................................................... ........................................ ....................... .................................................... ...................................... ............................................................................................................. ........................ Os microfones usados nas emissoras de rádio e TV............. ................................................................................................... em forma de som............ ................ depois amplificada.... ........... .. ................................................................................................... .................................................... gera uma corrente de valores variados..................... ......................................................... ....................... ............................ .................. ............... nos toca-discos.... ................................ .......................................................... ..................... ................ ................................... ....... ...................................................... como....................... ..... O braço desses aparelhos tem um cristal............................... .............................. ........................... que conforme a pressão recebida pelas variações do disco.................................................................................................................... ................................... .... ..... é . usinas até os centros consumidores................. Podemos classificar as usinas em : ................................................. transportar a energia elétrica desde a “fonte” até os pontos ............................................................... Um sistema elétrico................. transmissão... d’água......................................... distribuição ) denominada subtransmissão.......................................................... ....... pouco mais baixas...... desde as ....... cabos nus de alumínio com alma de aço..................................... A geração é a etapa desenvolvida nas usinas geradoras ....... energia elétrica a partir das linhas de transmissão ou de .................... ................... na sua concepção mais geral........... .................................................................................................................................................................................. ....... ..se ............................. de grande porte...... • nucleares : utilizam a energia térmica produzida pela fissão nuclear de materiais ( urânio.......................... 97 SENAI-PR ...... óleo diesel............... ............................. Grandes consumidores.............. que produzem energia elétrica por transformação................................................................... ........ fontes primárias............................. tório..... . A etapa seguinte é a transmissão....... tais como complexos industriais ........... as etapas posteriores de abaixamento da tensão são levadas a efeito pelo próprio consumidor................................... distribuição e utilização.............. Desenvolve ........................................ constituído pelos equipamentos e materiais necessários para ............................. à transmissão uma etapa intermediária ( entre ela e a ................................................................................................... Nas linhas de transmissão aéreas são .... ............................................................... SISTEMAS DE DISTRIBUIÇÃO ....................................... ........... isoladores........ em tensões elevadas...... ..................................................... ...................................... com tensões um . em que é utilizada.............................. ................................... etc. ........ • termoelétricas : utilizam a energia térmica da queima de combustíveis ( carvão................................... transporte da energia elétrica..................... ).... ................ ........ gasolina........................ ........................ .......................................................... Muitas vezes segue ........... Nesses casos............................ usados.. a partir das . que consiste no .............. .................................................................se em quatro etapas básicas : geração.................................................. ) .................................. são alimentados pelas concessionárias de .................................. geralmente...................................................................................................... ... .............. que ficam suspensos em torres metálicas através de ............... • hidroelétricas : utilizam a energia mecânica das quedas ............................................... etc.......... subtransmissão.................... ...................... suprimindo . ......... cobre ) ou subterrâneas ( com cabos isolados........ ocorre.................................................................... com cabos isolados........................... .... etc.................... Por outro lado...................................................................................................... de energia...... suspensos em postes...................... via de regra.................... utilização. ................ ............. ................... dá . os chamados pequenos consumidores : residências........ Ela ..... térmica e luminosa............. ............................. ......................... ........ gerada nas usinas é transportada pelas linhas de transmissão ............. diretamente indústrias e prédios de grande porte ( comerciais......................... via de ................. ser aéreas ( com cabos cobertos ou isolados..........se a estética urbana.............. ............................. de onde partem as linhas de distribuição ......... ou subterrâneas.......................................................se preferência à distribuição ( primária e .. 98 SENAI-PR ...................................................................................... delas ..................................................Segue ................................. elevada.... pelos equipamentos de .................................................................. Nos grandes centros urbanos.................................................................... Podem. institucionais e residenciais )............. com elevado consumo ... abaixadoras... ........................ partem as linhas de distribuição primária.. Estas podem ser ................................... pequenas indústrias................. que possuem subestação ou .................................................. ... melhora ................. nos centros consumidores....................... secundária................................................ As linhas de transmissão alimentam subestações ............... regra................... geralmente de .... também.............. geralmente de .................................................... oficinas............... de distribuição............... para ser .......................................... em energia mecânica....... .............................................. cobre )............................................... também a confiabilidade do sistema ( não existe......................... alumínio ou cobre............... geralmente situadas nos centros urbanos.. ................ Alimentam também transformadores .............. finalmente utilizada.........................................se ............................. os postes com seus inúmeros fios e cabos............. A última etapa de um sistema elétrico é a utilização......... transportar....... e distribuição é transformada............. . prédios...........se a distribuição etapa desenvolvida.......... Com a potência elevada a .......... aéreas.... em alguns casos... pequenos ........ transformador próprios.........se ............................... .. nas instalações elétricas............................................................... interrupção no fornecimento de energia devido a choque de ... veículos com postes ).. aumentando ........................ com cabos nus ( ou........................................... secundária ) subterrânea................ cobertos ) de ................... As linhas de distribuição primária alimentam ............ com tensões mais reduzidas......... complicando bastante o uso de estruturas aéreas............... onde a energia ........... ....... por exemplo............... Estas alimentam ........ os cabos a serem empregados são de seção ..................... 99 SENAI-PR . 100 SENAI-PR .