a01s03 - Eletricidade Básica

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REVISOELETRICIDADE BSICA

NR-10 - Segurana em Instalaes e Servios com Eletricidade

CO RRENTE ELTRICA


Matria

tudo aquilo que possui massa e ocupa lugar noespao.


Dividindo a matria

Examinando-a:

Molcula: Menor parte da matria que aindaconserva suas caractersticas

tomo: Menor p artcula


Uma molcula de g ua


UM TOMO DEOXIGNIO

E DOIS TOMOS DEHIDROGNIO

Uma molcula d e gua H2O


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NCLEO

CONTENDO PRTONS E NUTRONS.

E

ELETROSFERA

COM SEUS ELTRONS.

Os tomos so formados de:


NUTRONS: NO POSSUEM CARGAS ELTRICAS

PRTONS: PO SSUEM CARG AS PO SITIVAS

ELTRONS: PO SSUEM CARG AS N EG ATIVAS


Se aproximarmos um plo positivo de um lado e umnegativo de o utro:


+-

Se aproximarmos um plo positivo de um lado e umnegativo de o utro:


+-

Estes eltrons passam a ter um movimentoordenado, dando origem corrente eltrica.


Corrente eltrica

o movimento ordenado dos eltrons no interior deum condutor.

Smbolo - I (intensida de de corrente eltrica)

Unidade - ampre (A)


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Mltiplos e submltip los

Para valores elevados, utilizamos os mltiplos e paravalores muito baixos, os submltiplos.

A

kA

MA

GA

nA

A

mA

Para descer umdegrau, caminhe com

a vrgula3 casas direita

Para subir umdegrau, caminhe com

a vrgula3 casas esquerda

0,023

0,0625

200

6600

=23 mA A

=62,5 mA A

=0,2 kA A

=6,6 kA A


Como obter uma corrente eltrica?

Para obtermos uma corrente eltrica precisamosde um circuito eltrico


Circuito eltr ico

Par a o bt ermos um circuito elt rico, so necessr iostrs elementos:

Gerador;

Condutor; Carga.

GERADOROrienta o movimento

dos eltrons

CONDUTORAssegura a transmisso

da corrente eltrica.

CARGAUtiliza a corrente eltrica(transforma em trabalho)

Para que haja corrente eltrica

necessrio

que o circuito esteja fechado.

Gerador Carga


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4

Introduzimos um interruptor

para abrir e

fechar o circuito

Gerador Carga Gerador CargaABERTO

Gerador Carga

FECHADO


A

Ampermetro

O a mpermetro d eve ser ligad o e m srie com acarga.


Ampermetro

O a mpermetro d eve ser ligad o e m srie com acarga.

AA


A

0 100 10

Cuidados na utilizao do ampermetro

A g rad uao m x ima dae sca la ma io r q ue a co rr entemedida

A leitura deve ser a maisp r xima p ossve l d o me io d a

escala Ajustar o zero (sempre na

ausncia de corrente)

No mudar a p osio d euti l izao do aparelho


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TENSO ELTRICA


Faremos umaanalog ia com um circuito

hidralico


TEMOS UMADIFERENADE NVELDGUA

Se abrirmoso registro


NR-10 - Segurana em Instalaes e Servios com Eletricidade NR-10 - Segurana em Instalaes e Servios com Eletricidade

...NO HMAIS

DESNVEL.


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Para termos um movimento d e gua, necessrio um desnvelde gua (presso).

O mesmo acontece com os eltrons.

Para que eles se movimentem, necessrio termos umapresso eltrica.

pr esso ex ercida sobre o s eltrons, chamamos de tensoeltrica ou d.d.p. (diferena de potencial).


Tenso Eltrica

a p re ss o ex er cid a so br e o s e l tro ns liv re s p a raque estesse movimentem no interior de um condutor.

Smbolo - V (Tenso ou ddp) Unidade - VOLTS (V)



Para valores elevados, utilizamos os mltiplos e paravalores muito baixos, os submltiplos.

V

kV

MV

GV

nV

V

mV


a vrgula3 casas direita Para subir um

degrau, caminhe coma vrgula

3 casas esquerda

13.800

69.000

0,22

0,127

=13,8 kV V

=69 kV V

=220 V kV

=127 V kV


VV

Voltmetro

O voltmetro deve ser ligado em paralelo com acarga.


V

0 100 10

Cuida do s na utilizao d o voltmetro

A g ra dua o m xima d a esca lamaior que a tenso medida

A le itur a d eve se r a ma is p r xima

possvel do meio da esca la A just a r o z er o (se mp r e na a us nci a

de tenso)

N o mud a r a p o si o d e ut il iz a odo apare lho


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RESISTNCIA ELTRICA


Compa rando a s correntes ao ap licar mos amesma tenso em duas lmpadas diferentes

NR-10 - Segurana em Instalaes e Servios com EletricidadeA

100 V

VV

0,5 A


0,5 A

100 V

100 V

A

V


0,5 A

100 V

A

100 V

V

1 A


0,5 A

100 V

V

A

100 V

100 V

1 A


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A 1 lmpada possui maiorRESISTNCIA ELTRICA.

1,0 A

100 V

0,5 A

100 V

A 2 lmpada possui menorRESISTNCIA ELTRICA.


A oposio oferecida passagem da correnteeltrica chamamos de

RESISTNCIA ELTRICA


Todas as cargas possuem uma resistncia


Todas as cargas possuem uma resistncia querep resentaremos a ssim:


Resistncia el tr ica

a o posio of erecida passagem da correnteeltrica

SMBOLO R (Resistncia)

UNIDADE - O HM ()


1 ohm a resistncia que p ermite a p assag em de 1ampre quando submetida a tenso de 1 volt


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Para valores elevad os, utilizamos os mltiplos e pa ra valores muito baixos,os submltiplos

k

M

G

n

m


a vrgula3 casas direita

Para subir umdegrau, caminhe com

a vrgula3 casas esquerda


Ohmmetro

Liga-se aos terminais da resistncia.


0 100 10

Cuida do s na utilizao do ohmmetro

A leitura deve ser a mais prx imapossvel do meio da esca la

Ajuste do zero

(curto-circuitar os terminais)

O bedecer a p osio de utilizaoind icada noa pare lho


POTNCIA


Fazendo a analogia com duas pessoas as duas so capazes de realizar trabalho

Capa cida de de produzir traba lho


D a me sma ma ne ir a a s ca rg a s e l tr ica s (e q ui pa me nt oseltr icos) possuemuma capacidade de produzir t rabalho.

A ca p a ci d ad e d e p r od uz ir t ra b a lho d e u ma ca r g a e l tr ic a expressa em Wat ts


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Potncia d a lmpa da

Capacidadede produzir trabalho de 100 WSe for ligada a uma fonte de 127 V


Potncia d a lmpa da

Capacidadede produzir trabalho de 100 WSe for ligada a uma fonte de 220 V


100 W60 W

220 V

O bservemos o br ilho da s lmpa da s


A potncia d epende de outras gra ndezas

R - Resistncia

V - Tenso

I - Corrente

Aplicando a tenso V na resistncia R circula acorrente I


PP

VV II

Assim temos: P = R x I2

P = V x IONDE:


A

V

P= 100 x 2 = 200W

V=100 V

I=2 A


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W

200 W

No lugar do voltmetro edo ampermetro

Utilizamos o WATTMETRO

W ATTMETRO


Potncia eltrica

Potncia eltrica a capacidad e de pro duzirtrabalho.

SMBOLO - P

UNIDADE - WATT (W )


ENERG IA


Na natureza nada secria, nada se perde,tudo se transforma

LavoisierQumico f rancs, considerado o criadorda qumica moderna.

(1743-1794)


Existem vrias FONTES de energia eltrica

TRMICA ELICA SOLAR NUCLEAR

HIDRULICA MECNICA


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Energia hidrulica em potencial Exemplo de transformao de energia


Transformada em energia mecnica na turbina O gerador transforma energia mecnica em

energia eltrica


Energia eltrica colocada a disposio


LUMINOSA MECNICA

TRMICA

A energia eltrica transformada em trabalho


E - Energia

P - Potncia

t - Tempo em horas

A energia eltricadepende da potnciae do tempo

E = P x t

E

P t

12

6

123

45

111098

7

P = 500 W t = 1 h

E = 500 Wh

P = 500 W t = 3 h

E = 1500 Wh

12

6

123

45

11109

87E = 1,5 kWh


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13


Neste apartamento uma lmpada de 60 W ficaacesa 10 horas por dia.

Qual o trabalho realizado ao f inal de 30 dias?


Dados Lmpada de 6 0 W 10 horas por d ia 30 d ias

Resoluo Total de horas = 30 x10 = 300 h E = P x t = 60 x 300 = 18.000 Wh ou 18 kWh


Medidor de energia eltrica


Uma pessoa demora 15 min em mdia para tomarba nho, num chuveiro de potncia de 4 800 W .

Q ual o consumo d e energia eltrica?

EWh =PW x tmin

60

EWh =4.800 x 15

60

EWh =72.000

60

EWh = 1.200 Wh = 1, 2 kWh


Considerando um banho por dia, quanto consumirde ENERGIA ELTRICA no final de 30 dias?


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EWh =PW x tmin

60

EWh =60

450 x 4.800

15 min x 30 dias = 45 0 min Potncia d o chuveiro = 4.800 W

EWh = 60

450 x 4.800

EWh =60

2.160.000

EWh = 36.000 Wh

EWh = 36 kWh


Energia eltrica

o trab alho rea lizado em um espao d e tempo.

Smbolo E (Energia Eltri ca)

Unidade - watt-hora (W h) ou (kW h)


Associao de resistores


Circuitos eltricos complexos na prtica nada maisso que simples associaes de doi s tipos decircuitos funda mentais:

Circuito em srie. Circuito paralelo.


Circuito em srie

Q uando a s resistncias so conectada s uma emseguida da outra

A corrente a mesma em todas elas.


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15


Circuito em sr ie


Circuito em srie

Quando retiramos uma lmpada...


Circuito em sr ie

... todas se apagam.

V

120 V

V120 V

V120 V

V120 V

20 V

120 V V

20 V

V

20 V

40 V


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16

120 V

V

20 V

40 V

V60 V

120 V

A40 V

40 V

40 V

120 V

A20 V

40 V

60 V

2 A

120 V

40 V

40 V

40 V

2 A

AA

120 V

20 V

40 V

60 V

2 A

A 2 A

120 V

40 V

40 V

40 V

2 A

2 A

A


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17

120 V

20 V

40 V

60 V

2 A

2 A

A2 A

120 V

20 V

40 V

60 V

2 A

2 A

2 A

A corrente a mesma e a tenso sedivide entre as resistncias

A corrente a mesma e a tenso sedivide entre as resistncias


Resistncia eq uivalente

Uma nica resistncia que colocada no lugar dasoutras, submetida a mesma tenso, permitir apassagem do mesmo valor de corrente

120 V

2 A

120 V

2 A

RESISTNCIA EQUIVALENTERESISTNCIA EQUIVALENTE

R1

R2R3

Re=R1+R2+R3

Re


Circuito pa ralelo

Quando as resistncias so conectadas lado a lado(incio com incio, final com final)

Criando assim mais de um caminho para a corrente.


Circuito pa ralelo


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18


Circuito pa ralelo

Quando retiramos uma lmpada...


Circuito pa ralelo

... as dema is per manecem acesas.

V

120 V

V120 V

120 V

V120 V

120 V

120 V

A

120 V

120 V

120 V120 V

120 V


19/29

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19

A

2 A

120 V

120 V 120 V

2A

120 V

120 V 120 V

A

2 A

120 V

120 V 120 V

A1 A

2A

120 V

120 V 120 V

2A A

2 A

120 V

120 V 120 V

1 A A1 A


2 A

120 V

120 V 120 V

1 A1 A

A tenso a mesma e a corrente se divide entreas resistncias

As resistncias so independentes


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20


=Re

1R1

1 +R2

1 +R3

1 +...Rn

1

Para calcularmos a resistncia equivalente docircuito p ara lelo usaremos a fr mula


=ReR1x R2R1+ R2

Para duas resistncias em paralelo usaremos afrmula


Nota

A resistncia equivalente de um circuito para lelo sempre menor que a menor resistncia do circuito


Re

1R1

1R2

1R3

1Rn

1= + + +...

Re= R1+ R2+ RnR3+...

Resumo de frmulas

Circuito srie

Circuito paralelo


R1 R2 R3

R4

R5

R6

R7

Circuito misto

Existem resistncias, tanto em srie como emparalelo.


Exemplo de resistncia equivalente de um circuitomisto


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21


R1 R2 R3

R4

R5

R6

R7

R1 e R2 esto em srie Re1= R1 + R2


Re1 R3

R4

R5

R6

R7

R3 e R4 esto em srie Re2 = R3 + R4


Re1

Re2

R5

R6

R7

R6 e R7 esto em srie

Re3 = R6 + R7


Re1

Re2

R5

Re3

Re2 e Re3 esto em paraleloRe2 x Re3 Re4 = Re2 + Re3


Re1

Re4

R5

Re1 , Re4 e R5 esto em srie

Re= Re1 + Re4 + R5


Re

Re1 , Re4 e R5 esto em srie

Re= Re1 + Re4 + R5


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Magnetismo


Magnetismo

Propriedade de atrair partculas de materiaisferrosos

A atra o mais forte nos plos

Como ele s se or ientam no sentido norte e sul,chamamos

Plo norte e plo sul

PLO NORTE

PLO SUL

N


ms

Os ms so construdos em vrias formas

SN

SN

SN

SN


SN

A propriedad e d e atra o. maior nasextremidades.


Ao mtua entre dois ms

SN SN

SNNS

AO MTUA ENTRE DOIS MS

PLOS DE MESMO NOME SE REPELEM

PLOS DE NOMES DIFERENTE SE ATRAEM


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Espectro ma gntico

Pode ser observado utiliza-se limalhas de f errosobre um plstico/ pa pel que esteja sobre um m.


O espao ocupado pelas l inhas de fora chamado:

CAMPO MAGNTICO


Uma b a r ra d e f e rr o se m ma g ne ti za o p o d e se rco nsi d er a d a co mo t end o um g r and e nme ro d epequenos ms d ispostos de maneiradesordenada.


Quando magnet izamos esta bar ra , os pequenosms se al inham, polar izando o mater ia l.


Q uando magnetizamos esta ba rra, os pequenosms se alinham, polar izando o material

PILHA

1,

5

V

PILH

A

1,

5

V


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24


PILHA

1,

5V

PILHA

1,

5

V

Quando uma corrente eltr ica percorre um condutor,e la cria em torno deste um campo magntico.

Linhas de fora

PILHA

1,

5

V

PILHA

1,

5

V

Quando uma corrente eltrica percorre um condutor, ela cria em tornodeste um campo magntico.


Como aumentar ocampo magntico de uma bobina?


Colocando um ncleo de fer ro no interior dabobina

O ncleo de ferro concentra as linhas de fora do campo magntico


A

Aumentando a corrente eltrica


600 Espiras

Aumentando o nmero de espiras dabobina


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1.200 Espiras

Aumenta o campo mag ntico


Polar ida de d o campo magntico


S

N

Sentido d as linhas de f oras


N

S

Invertendo o sentido d a corrente


O e letrom s age como m se percorrido p oruma corrente eltrica.




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26




O mesmo campo magntico de um m possantepodemos conseguir com um pequeno eletrom


TRANSFORMADORES


Com eles, podemos transportar a mesma potnciacom uma corrente mais baixa, diminuindo as perdas(Efe ito Joule).

Podemos abaixar a tenso para valores maisseguros para que possa ser utilizada


OS FIOS DE ENTRADA: PRIMRIA

OS FIOS DE SADA: SECUNDRIA


ELEVAR A TENSO

E

ABAIXAR A CO RRENTE


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TRANSFORMADORTRANSFORMADOR

PRIMRIOPRIMRIO SECUNDRIOSECUNDRIO

110 V110 V 220 V220 V

10 A10 A 5 A5 A


ABAIXAR A TENSOE

ELEVAR A CO RRENTE

TRANSFORMADORTRANSFORMADOR


220 V220 V 110 V110 V

5 A5 A 10 A10 A


Transformadores monofsicos

Um ncleo de ferro

Enrolamentos (pr imrio e secund rio)

Isola mento entre os enrolamentos

e ncleo

EnrolamentoPrimrioEnrolamentoPrimrio

EnrolamentoSecundrio

EnrolamentoSecundrioNcleoNcleo

IsolamentoIsolamento


Alimentando a bo bina p rimria com c.a., produz umcampo magntico alternado.

As linhas de fora so conduzidas pelo

Ncleo que submete a bobina secundria a ao

deste campo

Prim.Prim. Sec.Sec.


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Prim.Prim. Sec.Sec.

O campo magntico varivel induz uma correnteeltrica na b obina secundria


V1 = 50 VV1 = 50 V V1 = 100 VV1 = 100 V

600 Esp600 Esp 1.200 Esp1.200 Esp


Elevador de tenso

Mais espiras no secundrio que no primrio


Aba ixa dor de tenso

Mais espiras no primrio que no secundrio

V1 = 100 VV1 = 100 V V1 = 50 VV1 = 50 V

1.200 Esp1.200 Esp 600 Esp600 Esp



Verificamos

V1V1

V2V2==

N1N1

N2N2

V1V1V2V2N1N1N2N2

= Tenso primria= Tenso primria

= Tenso secundria= Tenso secundria

= Nmero de espiras do primrio= Nmero de espiras do primrio

= Nmero de espiras do secundrio= Nmero de espiras do secundrio


Exemplo

Um trafo com:

55 0 Espira s no p rimrio

1.100 Espiras no secundrio

Tenso no secundrio 110 V

Tenso no primrio ?

V1V1V2V2

==N1N1N2N2

==110110V1V1 550550

1.1001.100

V1V1 xx 1.1001.100 110110 xx 550550

==V1

V1

xx 1.1001.100 60.50060.500

==

V1V1 == 1.1001.10060.50060.500

V1V1 == 5555 Tenso do primrio =Tenso do primrio = 55 V55 V


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PRIMRIO

SECUNDRIO

PRIMRIO

SECUNDRIO

PRIMRIO

SECUNDRIO

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