ENGENHARIA DE PRODUÇÃO

ELETROTÉCNICA

CIRCUITOS EM CORRENTE CONTÍNUA E CORRENTE

ALTERNADA

ERIVAN BARBOSA

1. Escolha uma instalação elétrica, obtenha a conta de energia elétrica e pede-se:

a. Identifique o tipo de consumidor.

RESIDENCIAL, MONOFÁSICO

b. Transcreva o histórico de consumo obtido na sua conta nos últimos doze meses.Identifique se

seu consumo foi maior no verão ou no inverno? Explique.

Não há grandes diferenças no consumo de nossa residência, pois não

costumamos usar chuveiro elétrico nem ar condicionado.

c. Obtenha o FIC, DIC e DMIC de sua conta de energia elétrica

d. Obtenha o seu consumo diário num dia útil, num sábado e no final de semana dessa

edificação. Mostre que o consumo de energia elétrica é compatível com o consumo mensal

registrado na conta.

Dias da semana: 5,5 kw/h

Finais de semana: 6,5 kw/h

Consumo mensal médio de aproximadamente 180 kw/h o que confirma nosso consumo mensal.

e. Obtenha a foto dos condutores de fornecimento de energia elétrica nessa edificação.

f. Obtenha uma foto do medidor de energia elétrica da sua casa junto com o disjuntor de

medição.

g. Obtenha uma foto do quadro de distribuição da instalação elétrica de sua edificação. Se você

mora num prédio tire foto do Centro de Distribuição de Medição.

2. Explique porque a maioria dos sistemas elétricos é corrente alternada.

E êsse transporte é mais barato por corrente alternada do que por corrente contínua.Além disso,

dentro da própria cidade, a distribuição da corrente elétrica para as residências é mais barata e

mais cômoda por corrente alternada do que por corrente contínua.

Além desse motivo econômico há um motivo técnico importante: com corrente alternada é

possível fazermos muito simplesmente aumento ou diminuição de diferença de potencial com

máquinas chamadas transformadores. Assim, por exemplo, dispondo-se de uma diferença de

potencial de 110 volts, pode-se obter uma diferença de potencial de 3.000 volts, ou 5.000 volts,

etc., e vice-versa.

Quanto à utilização de corrente alternada, devemos observar mais o seguinte: para a maioria dos

aparelhos de uso doméstico, como por exemplo, lâmpadas de incandescência, ferros de passar

roupa, aquecedores, fogareiros, etc. seria indiferente o uso de corrente alternada ou contínua. E,

como é mais barato e mais cômodo distribuir corrente alternada para as residências, é essa que

utilizamos para aqueles aparelhos. Quando há necessidade de corrente contínua para fins

especiais, como por exemplo, as indústrias que utilizam eletrólise, é muito fácil obter-se

corrente contínua a partir de corrente alternada.

3. Explique o que é a guerra das correntes. Quem foram os “atores” dessa guerra? Obtenha

informações sobre eles na internet.

A Guerra das Correntes (ou Batalha das Correntes) foi uma disputa ocorrida nos

Estados Unidos durante o século XIX pela utilização da corrente contínua para distribuição

de eletricidade, defendida por Thomas Edison, em contraposição à corrente alternada,

defendida por George Westinghouse e Nikola Tesla.

4. Obtenha na internet catálogo e figuras de transformadores de potência. Explique porque

ele mudou a história dos sistemas elétricos.

Figura 1. O transformador de Stanley e um transformador urbano de alta tenção

O invenção do transformador foi responsável por revolucionar a forma de

transmissão de energia a longas distancias, problema que antes dificultava o avanço desse

processo, favorecendo a corrente alternada, pois o transformador possibilitava a elevação

dessa tensões , ao contrário da contínua de Edison, diminuindo as perdas na transmissão de

energia elétrica.

5. Obtenha na internet catálogo e figuras de motores de indução em corrente alternada.

Explique porque eles contribuíram para que os sistemas elétricos passassem a ser em

corrente alternada.

Figura 2 Motor de indução trifásico

Comparando com o motor de corrente contínua, o motor de indução tem como vantagem a

sua simplicidade, que se traduz em baixo custo e máxima eficácia com manutenção mínima.

O rendimento é elevado para média e máxima carga, e pode-se assegurar um bom fator de

potência com uma seleção correta.

O motor de indução converteu-se no tipo de motor mais usado na industria. Este

fato deve-se à maioria dos sistemas atuais de distribuição de energia elétrica serem de

corrente alternada.

6. Obtenha na internet catálogos de cabos de baixa tensão usados nas instalações elétricas. Qual

a função do condutor, da isolação e da cobertura?

Figura 3 modelos de cabos isolados de baixa tensão

Condutor: responsável por conduzir a corrente elétrica;

Isolação: tem a função de proteger o condutor isolando-o do contato externo;

Cobertura: Revestimento externo não isolante que fica por cima da isolação.

7. Obtenha fotos de amperímetros e explique como eles funcionam e como eles são usados?

Faça o mesmo para voltímetros? O que são multímetros?

Figura 4 Amperímetro tradicional e amperímetro alicate

Amperímetro: é um instrumento utilizado para fazer a medida da intensidade no fluxo

da corrente elétrica que passa através da seção transversal de um condutor. A unidade usada é o

Ampère. Os primeiros dispositivos usavam agulhas que eram movidas por forças magnéticas,

enquanto que os mais modernos medem o fluxo da corrente através de meios eletrônicos mais

diretos.

Voltímetro: é um aparelho que realiza medições de tensão elétrica em um circuito.

Multímetro: é um aparelho de medida elétrica, capaz de realizar a medição elétrica de

três tipos diferentes: Voltímetro, Ohmímetro e Amperímetro.

8. Conceitue resistência e condutância. Quais são as unidades? Que fatores influenciam na

resistência de um fio?

Resistência elétrica é a capacidade de um corpo qualquer se opor à passagem de

corrente elétrica mesmo quando existe uma diferença de potencial aplicada. Seu cálculo é dado

pela Primeira Lei de Ohm, e, segundo o Sistema Internacional de Unidades (SI), é medida em

ohms (Ω).

A condutividade (ou condutância) é como foi dito, o inverso da resistência eléctrica.

Daí, podemos concluir que: quanto maior a resistência elétrica, menor é a condutância e quanto

menor a resistência elétrica, maior é a condutância. No sistema Internacional (S.I.), a unidade

com que a condutância é medida chama-se siemens e representa-se pela S.

George Ohm, percebendo que a resistência elétrica depende do material que constitui o

resistor e de suas dimensões, assim descreveu sua primeira lei:

R = r. L / A, onde r é a resistividade elétrica do material (tabelada); L, o comprimento do fio

que constitui o resistor; e A, a área da secção transversal do fio (sua “bitola”).

17. Enuncie a Lei das Correntes de Kirchhoff.

Em um nó, a soma das correntes elétricas que entram é igual à soma das correntes que

saem, ou seja, um nó não acumula carga.

19. Apresente as expressões da resistência equivalente de n resistências em série de valor

R1,R2, ..., Rn

Req = R1 + R2 + ... + Rn

34. Obtenha a corrente nos resistores de 4 ohms no circuito da Figura 8

47. Resolva a seguinte questão:

51. Apresente o gráfico das seguintes senóides:

3.sen(3t-45)

4sen(2t-60)

5sen(4t-30).

58. Responda a seguinte e questão:

69. O que faz um material ser condutor? E isolante?

O que determina se um material é condutor ou isolante é justamente a existência dos

elétrons livres. São eles os responsáveis pela passagem e transporte da corrente elétrica através

dos materiais. São chamados de condutores aqueles materiais onde há possibilidade de trânsito

da corrente elétrica através dele como, por exemplo, o ferro. Este é um elemento químico que

possui dois elétrons na última camada, os quais estão fracamente ligados ao núcleo. Dessa

forma, o ferro se torna um ótimo condutor de eletricidade.

Com os materiais isolantes, também chamados de materiais dielétricos, ocorre o

processo inverso. Nesses materiais, os elétrons estão fortemente ligados ao núcleo atômico, ou

seja, eles não possuem elétrons livres ou a quantidade é tão pequena que pode ser desprezada.

Dessa maneira, não permitem passagem de corrente elétrica. São bons exemplos de materiais

isolantes: o vidro, a borracha, a cerâmica e o plástico.

70. Leia a seguinte notícia e responda as seguintes questões:

a. O que é, qual a função da ANEEL?

É Agencia nacional de Energia elétrica que tem como função regular o fornecimento de energia

elétrica brasileira.

b. O que é o processo de revisão tarifária? E o processo de reajuste tarifário?

O processo de Revisão Tarifária Periódica tem como principal objetivo analisar, após

um período previamente definido no contrato de concessão (geralmente de 4 anos), o equilíbrio

econômico-financeiro da concessão.

O mecanismo de Reajuste Tarifário Anual tem como objetivo restabelecer o poder de compra da

receita obtida por meio das tarifas praticadas pela concessionária.

A receita da concessionária de distribuição é composta por duas parcelas: a “Parcela A,

representada pelos custos não-gerenciáveis da empresa (encargos setoriais, encargos de

transmissão e compra de energia para revenda), e a “Parcela B”, que agrega os custos

gerenciáveis (despesas com operação e manutenção, despesas de capital).O novo Reajuste

Anual é calculado mediante a aplicação do Índice de Reajuste Tarifário sobre as tarifas

homologadas na data de referência anterior.

c. Procure na internet informações sobre o significado das bandeiras verde, amarela e vermelha.

A partir de 2015, as contas de energia passaram a trazer uma novidade: o Sistema de Bandeiras

Tarifárias. As bandeiras verde, amarela e vermelha indicam se a energia custa mais ou menos,

em função das condições de geração de eletricidade.

O sistema possui três bandeiras: verde, amarela e vermelha - as mesmas cores dos semáforos – a

e indicam o seguinte:

- Bandeira verde: condições favoráveis de geração de energia. A tarifa não sofre nenhum

acréscimo;

- Bandeira amarela: condições de geração menos favoráveis. A tarifa sofre acréscimo de R$

0,025 para cada quilowatt-hora (kWh) consumidos;

- Bandeira vermelha: condições mais custosas de geração. A tarifa sobre acréscimo de R$ 0,055

para cada quilowatt-hora kWh consumidos.

d. Quando é que a bandeira vermelha começa a ser acionada?

Todas as vezes que for necessário a utilização de uma energia mais cara, como por

exemplo emergia oriundas de termoelétricas ficando organizado assim: Acima de R$ 388,00

reias bandeira vermelha, acima de R$ 200,00 bandeira amarela, e abaixo de R$ 200,00 bandeira

verde.

e. Como são calculados os acréscimos nas contas de energia elétrica dos consumidores.

É importante entender as diferenças entre as bandeiras tarifárias e as tarifas propriamente ditas.

As tarifas representam a maior parte da conta de energia dos consumidores e dão cobertura para

os custos envolvidos na geração, transmissão e distribuição da energia elétrica, além dos

encargos setoriais. As bandeiras tarifárias, por sua vez, refletem os custos variáveis da geração

de energia elétrica. Dependendo das usinas utilizadas para gerar a energia, esses custos podem

ser maiores ou menores. Antes das bandeiras, essas variações de custos só eram repassadas no

reajuste seguinte, um ano depois. Com as bandeiras, a conta de energia passa a ser mais

transparente e o consumidor tem a informação no momento em que esses custos acontecem. Em

resumo: as bandeiras refletem a variação do custo da geração de energia, quando ele acontece.

Quando a bandeira está verde, as condições hidrológicas para geração de energia são favoráveis

e não há qualquer acréscimo nas contas. Se as condições são um pouco menos favoráveis, a

bandeira passa a ser amarela e há uma cobrança adicional, proporcional ao consumo, na razão

de R$ 2,50 por 100 kWh. Já em condições ainda mais desfavoráveis, a bandeira fica vermelha e

o adicional cobrado passa a ser proporcional ao consumo na razão de R$ 5,50 por 100 kWh. A

esses valores são acrescentados os impostos vigentes.