Roteiros instalações Elétricas

Sumário

1) ROTEIRO DE AULA PRÁTICA nº 1 - Tomada e Interruptor Simples

2) ROTEIRO DE AULA PRÁTICA nº 2 - Interruptor Three Way

3) ROTEIRO DE AULA PRÁTICA nº 3 - Interruptor Four-Way

4) ROTEIRO DE AULA PRÁTICA nº 4 - Condutores e Eletrodutos

5) ROTEIRO DE AULA PRÁTICA nº 5 - Lei de Ohm e Associação de Resistores

6) ROTEIRO DE AULA PRÁTICA nº 6 - Associações de Indutores

7) ROTEIRO DE AULA PRÁTICA nº 7 - Parte 1 - Circuitos Trifásicos Equilibrados e Desequilibrados e Parte 2 - Circuitos Trifásicos Equilibrados e Desequilibrados

ROTEIRO DE AULA PRÁTICA nº 1 - Laboratório de Inst. Elétricas e Eletrotécnica

TOMADA E INTERRUPTOR SIMPLES

1 - Objetivo:

Fazer a montagem e ligações na bancada de um circuito com lâmpada, tomada e interruptor simples conforme ilustrado abaixo:

Lâmpada tomada e interruptor simples Esquema multifilar

Esquema unifilar Bancada

2 – Materiais:

• Fios de 1,5 mm2 • Multímetro• Alicate• Descascador de fios• Varivolt• Teste de fase• cabos de conexão com pino banana.• Chave de fenda• Lâmpada de 60W, 127V

3– Procedimentos:

Após o termino da montagem, e conferência das ligações, medir a tensão na tomada, com o multímetro e testar o circuito da lâmpada através do acionamento do interruptor.


INTERRUPTOR THREE WAY. 1 - Objetivo:

Fazer a montagem e ligações na bancada de um circuito com lâmpada e dois interruptores paralelos (three way) conforme ilustrado abaixo:

Esquema multifilar

Diagrama unifilar Bancada

2 - Materiais:

• Fios de 1,5 mm2

• Multímetro • Alicate • Descascador de fios • Varivolt • Teste de fase • cabos de conexão com pino banana. • Chave de fenda • Lâmpada de 60W, 127V

3- Procedimento:

Após o termino da montagem, e conferência das ligações, testar o circuito da lâmpada através do acionamento dos interruptores paralelos.


INTERRUPTOR FOUR-WAY

1 - Objetivo:

Fazer a montagem e ligações na bancada nº04 de um circuito com lâmpada e dois interruptores paralelos (Three-way) e um intermediário (Four-way) conforme ilustrado abaixo:

Esquema Multifilar

Esquema de Funcionamento

02 paralelos + intermediário

2 – Materiais:

• Fios de 1,5 mm2

• Multímetro • Alicate • Descascador de fios • Varivolt • Teste de fase • cabos de conexão com pino banana. • Chave de fenda • Lâmpada de 60 W, 127 V

3 - Procedimento

Após o termino das conexões, e conferência das ligações, testar o acendimento da lâmpada através do acionamento dos interruptores paralelos e intermediário.


CONDUTORES E ELETRODUTOS

1 - Objetivos:

Lançar os condutores nos eletrodutos, conforme diagrama unifilar abaixo. Fazer a montagem e ligações na bancada de um circuito com 02 lâmpadas, 02 tomadas, 02 interruptores e um chuveiro conforme indicado no diagrama unifilar abaixo.

Bancada

2 – Materiais:

• Disjuntores de 30A e 5A • Fios de 1,5 mm2

• Multímetro • Alicate • Descascador de fios • Varivolt • Teste de fase • cabos de conexão com pino banana. • Chave de fenda • Lâmpadas de 60W, 127V

3 – Procedimento:

Após o termino da montagem, e conferência das ligações, testar o circuito das lâmpadas, tomadas e do chuveiro, através do acionamento dos disjuntores e interruptores e medição de tensão e corrente nos circuitos instalados com o multímetro.


LEI DE OHM E ASSOCIAÇÃO DE RESISTORES

1 - Objetivos:

Entender a Lei de Ohm que explica as características e correlações entre Resistência, Corrente e Tensão. Examinar as características de uma associação de resistores quando dois ou mais resistores são conectados em série ou paralelo.

2 - Procedimento Experimental

Determine os valores das resistências e as tolerâncias através do código de cores dos resistores para o Circuito 2 do módulo M-1101. Anote nas tabelas 1a e 1b no campo código de cores.

Meça as resistências dos resistores com o Ohmímetro. Anote nas tabelas 1a e 1b.

Calcule o erro % entre o valor teórico e o medido.

Tabela 1aCircuito 2 série

Código de Cores Medida com Ohmímetro

Erro %(item 3)Valor

teórico%

R1 R2R3

Requivalente

(entre 2a-2f)-------

Tabela 1bCircuito 2 paraleloCódigo de Cores Medida com

OhmímetroErro %(item 3)Valor

teórico%

R1 R2R3

Requivalente

(entre 2i e 2m) veja Obs 1

-------

Obs 1: conecte 2g – 2h, 2i – 2j e 2k – 2l Para o circuito 2 série, conecte uma fonte de 5V entre os pontos 2a e 2f, sendo 2a positivo.

Calcule os valores da corrente e das tensões teóricas nos resistores usando os valores teóricos dos resistores da Tabela 1a e anote na Tabela 2.

Utilizando o multímetro, meça os valores da corrente e das tensões nos resistores e anote na Tabela 2.

Calcule os erros entre o esperado teórico e o medido.

Tabela 2

Série I VR1 VR2 VR3Teórico (calculado) Medido Erro %

Para o circuito 2 paralelo conecte 2g – 2h, 2i – 2j e 2k – 2l. Conecte uma fonte de 5V entre os pontos 2i e 2m, sendo 2i positivo.

Calcule os valores das correntes e das tensões teóricas nos resistores usando os valores teóricos dos resistores da Tabela 1b e anote na Tabela 3.

Utilizando o multímetro, meça os valores das correntes e das tensões nos resistores e anote na Tabela 3.

Calcule os erros entre o esperado teórico e o medido.

Tabela 3

Paralelo Itotal em 2i IRI IR2 IR3 VR1 VR2 VR3Teórico (calculado) Medido Erro %

Circuito misto: Determinar os valores das resistências e as tolerâncias através do código de cores dos resistores para o Circuito 1 do módulo M-1101. Anotar na tabela 4 em código de cores

Meça as resistências dos resistores com o Ohmímetro. Anotar na tabela 4. Calcule o erro % entre o valor teórico e o medido. Para o circuito 1 do M-1101, mostrado acima. Calcule a resistência equivalente com base nos valores teóricos e anote na tabela 4.

Para o circuito 1 do M-1101, mostrado acima. Antes de conectar a fonte e os instrumentos, meça a resistência equivalente na entrada (input) e anote na tabela 4. Compare com a resistência calculada teórica. Anote em Erro %.

Tabela 4Circuito 1

Código de cores Ohmímetro(medido)

Erro %Valor teórico %

R1R2R3R4

Requivalente -----

Alimente o circuito com Vinput = 10V. Calcule as correntes e as tensões e complete a tabela 5. Para os cálculos utilize os valores teóricos das resistências.

Alimente o circuito com Vinput = 10V. Meça as correntes e as tensões e complete a tabela 5.

Calcular o erro % entre o valor teórico e o medido.

Tabela 5 Vinput =

10VI1 I2 I3 V1 V2 V3 V4

Calculado (teórico)

Medido

Erro %

Tente explicar as possíveis causas dos erros entre medidas e cálculos. (Use o verso desta folha se necessário). 21. Redija uma conclusão sucinta e entregue estas folhas ao professor. (Use o verso desta folha se necessário)


ASSOCIAÇÕES DE INDUTORES

1 - Objetivo:

Entender a medida e associações de indutores em série e paralelo.

2 - Desenvolvimento:

No módulo M-1103 utilizar o Circuito 2 Indutância. Os valores nominais dos indutores são indicados na tabela 1.

Tabela 1 - Valores nominais dos componentes Circuito 2 Série L1 L2 L3

Valores nominais dos componentes

10mH 10mH 20mH

Circuito 2 paralelo L1 L2 L3Valores nominais dos

componentes20mH 20mH 10mH

Com os valores nominais da tabela 1 calcular os valores das associações indicadas na Figura 1 e montar a Tabela 2.

Tabela 2 - Indutâncias equivalentes calculadasLS1 LS2 LS3

Associação Série

LP1 LP2 LP3

Associação Paralela

Figura 1 – Associações dos indutores

Medida da indutância através do XL: Conforme indicado na Figura 2 medir as indutâncias dos circuitos série e paralelo utilizando o método do XL. Utilizar o gerador de funções com tensão de

10Vpp e 10 kHz sem offset, para medida utilizar o osciloscópio. Para cada montagem medir E L e ER. Calcular XL e L, conforme a teoria. Montar a Tabela 3.

Figura 2 – Medida com osciloscópio

Tabela 3 Indutância obtida através da determinação do XL.Medidas LS1 LS2 LS3

Associação Série

EL (V)

ER (V)

XL (Ω)

L (H)

Medidas LP1 LP2 LP3

Associação Paralela

EL (V)

ER (V)

XL (Ω)

L (H)

Apresente os valores medidos nas tabelas.Apresente os cálculos das indutâncias equivalentes série e paralelo e indique nas tabelas.Analise as variações entre esperado e o medido (erros %). Explique as diferenças.


PARTE 1 - CIRCUITOS TRIFÁSICOS EQUILIBRADOS E DESEQUILIBRADOS

1 - Objetivos:

O objetivo da prática é calcular correntes/tensões em circuitos trifásicos equilibrados e desequilibrados efetuando medições de forma a comprovar a teoria vista em sala de aula.

Deseja-se, também, medir a potência ativa destes circuitos utilizando os métodos dos três e dos dois wattímetros, e calcular a potência reativa e determinar o fator de potência.

2 – Desenvolvimento:

Cálculo e medição de correntes e tensões em circuitos trifásicos equilibrados e desequilibrados.

Parte Teórica: Uma carga trifásica equilibrada a três fios (com neutro isolado), com tipo de ligação e componentes mostrados na figura 2, está sendo alimentada por um sistema trifásico de tensões simétricas, cuja tensão de fase é 127 V, conforme mostrado na figura 1 abaixo.

Figura. 1. Esquema mostrando carga 3Φ a três fios alimentada por fonte 3Φ simétrica.

Para este esquema pede-se calcular/determinar:

a. Tensões de fase nas três fases; b. Tensões de linha; c. Correntes de linha nas três fases; d. Tensão de deslocamento de neutro.

Observação: Vale lembrar que cada aluno deve calcular/determinar os itens anteriores referentes apenas à sua bancada.

Desequilibrar uma das pernas da carga trifásica equilibrada anterior e calcular/determinar as mesmas grandezas do item 1 de acordo com o número de sua bancada (O desequilíbrio deve ser executado conforme a figura 2 a seguir).

Figura 2. Esquemas das cargas para cada bancada.

Parte Prática:

Materiais utilizados: Multímetros digitaisVarivolt 3ΦBobinas (R = 11 Ω, L = 200 mH)Capacitores (C = 24 μF, 380 V, 1 KVA)Resistores (R = 200 Ω e 500 Ω, 500 W)

Procedimentos:

Efetuar as medições das grandezas calculadas no item anterior, preenchendo uma tabela de dados calculados (do pré-relatório) e medidos em laboratório. Para isto utilizar os esquemas mostrados nas figuras 2 anterior e 5 e 6 dos apêndices A e B.

A partir desta tabela, calcular os erros obtidos, analisando os resultados medidos.

Começar a preencher a tabela 1 do Apêndice C.

NOTAS:

Em cada uma das quatro bancadas, vai haver uma montagem de um tipo de carga, conforme mostrado na figura 2. Nesta figura, também estão apresentadas as maneiras com que as cargas foram desequilibradas. A alimentação das cargas em estrela aterrada deve ser feita por varivolt trifásico com ligação estrela, cujo neutro vai estar conectado ao neutro da bancada. Notar que o neutro da carga não vai ser conectado ao neutro da bancada, isto é, o neutro da carga vai estar isolado.

As cargas mostradas na figura 2 a seguir são montadas com alguns componentes encontrados no laboratório, listados a seguir:

Bobinas cujos parâmetros são R ≈ 11 Ω e L ≈ 200 mH; Resistores de 500W com R ≈ 200 Ω e 500 Ω; Capacitores com C ≈ 24 μF, 380 V e 1 kVA.

A seqüência de fases de cada bancada já está identificada e deve ser convenientemente utilizada.

PARTE 2 - Medição de potência em circuitos trifásicos equilibrados e desequilibrados utilizando o método dos dois wattímetros.

Parte teórica :

Para as cargas equilibrada e desequilibrada citadas na Parte 1, pede-se:

Calcular/determinar a potência ativa total PT, a potência reativa total QT, a potência complexa total ST e o fator de potência da carga equilibrada utilizada na primeira parte, calculando a potência de cada uma das fases e somando-as.

2. Calcular/determinar as leituras dos três wattímetros ligados como mostra a figura 5 do Apêndice A.

3. Calcular/determinar as leituras dos dois wattímetros ligados como mostra a figura 6 do Apêndice B.

Parte Prática:

Materiais utilizados: Multímetros digitais Varivolt 3Φ Bobinas (R = 11 Ω, L = 200 mH) Capacitores (C = 24 μF, 380 V, 1 KVA) Resistores (R = 200 Ω e 500 Ω, 500 W) Wattímetros digitais monofásicos (3 por bancada)

Procedimentos:

Executar a montagem que utiliza o método dos três wattímetros, mostrada na figura 5 do apêndice A. Efetuar as leituras dos wattímetros W1, W2 e W3 utilizando os wattímetros digitais do laboratório, cujo esquemático se encontra na figura 3 a seguir. Determinar as grandezas calculadas no item 1 da parte teórica e comparar com os resultados obtidos naquele item.

Medir a potência ativa total de uma carga utilizando o método dos dois wattímetros mostrado na figura 6 do apêndice B. Anotar os valores e comparar com os resultados calculados.

Completar as tabelas 1 e 2 do Apêndice C.

NOTAS SOBRE OS WATTÍMETROS DIGITAIS DO NOSSO LABORATÓRIO:

Os wattímetros do nosso laboratório são digitais. As especificações podem ser encontradas nos manuais presentes no laboratório.

Por serem digitais, estes wattímetros são diferentes, na sua concepção, dos wattímetros eletromecânicos. Eles possuem quatro entradas, denominadas respectivamente A, C, V e W, conforme mostra a figura 3. Possuem dois circuitos amperimétricos e um circuito voltimétrico, ao contrário dos wattímetros eletromecânicos que possuem em geral apenas dois circuitos, um amperimétrico e um voltimétrico.

Eles podem medir corrente, tensão e potência ativa diretamente para cargas monofásicas. O diagrama de ligação para a medição de potência ativa em cargas monofásicas está também apresentado na figura 3.

Através de testes, conseguiu-se levantar o circuito interno destes wattímetros. Como já dito, eles possuem dois circuitos amperimétricos e um voltimétrico. A figura 4 apresenta estes circuitos indicados por A e V respectivamente.

APÊNDICE A

Esquema de ligação para medir potência ativa utilizando o método dos três wattímetros com os wattímetros digitais.

APÊNDICE B

Esquema de ligação para medir potência ativa utilizando o método dos dois wattímetros com os wattímetros digitais.

APÊNDICE C

Tabelas a serem preenchidas

Método dos Três Wattímetros

GrandezaCarga

Equilibrada DesequilibradaCalculado Medido Erro Calculado Medido Erro

Va

Vb

Vc

Vn

Ia

Ib

Ic

Pa = W1

Pb = W2

Pc = W3

PT

cos φa

cos φb

cos φc

Qa

Qb

Qc

QN

Tabela 1 – Valores obtidos com o método dos três wattímetros.

Método dos Dois Wattímetros

GrandezaCarga

Equilibrada DesequilibradaCalculado Medido Erro Calculado Medido Erro

W1

W2

PT

cos φ

QT

Tabela 2 – Valores obtidos com o método dos dois wattímetros.

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