eletrotécnica básica

5/14/2018 Eletrot cnica B sica - slidepdf.com

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Eletrotécnica

2009.1



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Eletricidade



3

Eletricidade – Noções Gerais

Átomo de Bohr:

ELÉTRONS – Giram em alta velocidade em torno do núcleo e possuem carga

elétrica negativa (-).

PRÓTONS – São fixos no núcleo, possuem carga positiva (+) e sua massa é cercade 2000 vezes maior que a do elétron.

NÊUTRONS – São fixos no núcleo e sua carga elétrica é nula (neutra).



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É a propriedade que algumas partículas possuem de atrair ou repelir outras.

Quantidade de Carga Elementar (e): e = 1,6 x 10-19 C

Unidade de Medida: Coulomb (C)

Q = n x eQuantidade de Carga num Corpo com “n” elétrons:

Professor: Dennis Viana Santana

Carga Elétrica (Q)



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Eletrização por Atrito

Quando dois corpos neutros são atritados entre si, haverá fluxo de elétronsentre eles.

Série Triboelétrica


Processos de Eletrização



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Eletrização por Contato

Quando um corpo eletrizado é posto em contato com um outro neutro, háeletrização deste último com sinal igual ao do primeiro.





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Eletrização por Indução





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Definição:

Já vimos anteriormente, que os corpos podem se eletrizar, ou seja, acumular cargas.Então, podemos definir potencial elétrico como sendo a quantidade de cargas adquiridas

por um corpo.E a tensão elétrica é definida como sendo a diferença de potencial (d.d.p.) entre doiscorpos, podemos notar que esta ddp está diretamente associada à diferença de cargasentre os corpos.

Unidade de Medida: Volt (V)

Exemplos:


Tensão Elétrica (V)



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Material Condutor Material Isolante



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Definição:

É o fluxo ordenado de elétrons livres, que sempre vai do menor potencial para o maior potencial (sentido real de circulação) num circuito fechado.

Unidade de Medida: Ampère (A)

Intensidade (i):t

Qi

∆

∆=

+++- - -

I


Corrente Elétrica (i)



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Instrumentos de Medição

Medição de Tensão Elétrica (V)

Voltímetros

V



12


Medição de Corrente Elétrica (A)

Amperímetros

A



13


Medição de Corrente Elétrica (A)

Alicate Amperímetro

A



14


Resistência Elétrica (Ω)



15

Resistores

Resistores



16

Resistores

Reostato

Potenciômetro

Trimpot



17

Resistores



18

Resistores



19


Medição de Resistência Elétrica (Ω)

Ohmímetro

Ω



20


Multímetro ou Multiteste

Analógico Digital



21


Multímetro ou Multiteste

De Bancada



22

Medição de Tensão

Contínua (DCV)

Medição de TensãoAlternada (ACV)

Medição de

Corrente Contínua(DCA)

Medição deCorrente Alternada

(ACA)

Medição deResistência Elétrica

Terminal Comum

Terminal Positivo (V/Ω)

Terminal Positivo (atémA)

Terminal Corrente daordem de A até 20 A



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Potência Elétrica (W)

P = W / t

P = V.I

W: trabalho de uma força



24


Potência Elétrica em uma Resistência (Efeito Joule)

P = R × I2

ou

P = V2 /R



25


Medição de Potência Elétrica (W)

Wattímetro

W



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Energia Elétrica (kWh)

E = P.tOnde:E : energia (kWh);

P: potência elétrica (kW);

t: tempo (h)



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Conta de Energia



28


Medição de Energia Elétrica (Wh)

Medidor de Energia

Wh



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Circuito Elétrico Simples

• Fonte(Gerador de Energia);

• Condutor (Fio);

•Carga (Lâmpadas,Equipamentos Elétricos,

Resistências, etc).

A correnteelétrica só circula

em circuitofechado

Sentido Real da Corrente Elétrica



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Associação de Resistores

Associação em Série

Nesta associação, a corrente que circula por todos os resistores é a mesma ea tensão total aplicada é a soma das tensões nos componentes.

A=

R1R2

Rn

I I I

B=

VT

V1 V2Vn

nT V V V V V ++++= ...321

nT I I I I I ===== ...321

SOMA R R R R R nT =++++= ...321



31


Associação em Paralelo

Nesta associação, todos os resistores possuem a mesma tensão e a correntetotal se divide entre os resistores.

A=

R1

I1

B=

R2

I2

Rn

In

IT IT

VT

nT V V V V V ===== ...321

nT I I I I I ++++= ...321

n

T

R R R

R1

...11

1

21

+++

=



32


Exercícios Básicos

Determine o valor da resistência equivalente entre A e B.

A B20Ω 40Ω

40Ω

60Ω

60Ω

60Ω

A B

2Ω 2Ω

2Ω

2Ω 2Ω

2Ω

2Ω

2Ω 2Ω

2Ω



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A B20Ω 40Ω

40Ω

60Ω

60Ω

60Ω

A B5Ω

10Ω 20Ω

30Ω 8Ω

35Ω 25Ω

25Ω



34




20Ω 20Ω

40Ω

10Ω10Ω

40Ω 20Ω20Ω

60Ω

60Ω 60Ω

60Ω

30Ω 30Ω 40Ω40ΩA B



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Análise de Circuitos Simples

Exercícios

Na associação da figura abaixo, sabe-se que a d.d.p. entre os pontos A e B vale 100V.Determine: A resistência da associação, A intensidade da corrente total na associação e

as intensidades de corrente no resistor de 10Ω e no de 40Ω.

12Ω

10Ω

AB

40Ω



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Exercícios

Dado o circuito da figura abaixo, calcule: a resistência equivalente (total), a tensão, acorrente e a potência dissipada em cada resistência. Sabendo que todas as resistênciassão iguais a 10 Ohm e que a tensão aplicada a esta associação vale 100 Volts.

100 V



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Exercícios

Dada a associação abaixo, calcule a corrente total do sistema e a corrente no resistor de6Ω, sabendo que a tensão total aplicada ao circuito é de 100 V.

9Ω

6ΩA

3Ω

18Ω

10Ω7Ω

12Ω

B



38


Exercícios

Calcule o valor de R.

0,2Ω

1Ω

R

1A

5V



39


Exercícios

Calcule o valor de R.

12V

1kΩ

2,2kΩ

R

3mA



40


Exercícios

Calcule o valor de R para que o mesmo dissipe uma potência de 20W.

10Ω

R30V



41


Exercícios

Considere o circuito abaixo e faça a análise completa do circuito abaixo, ou seja, calcular potência, tensão e corrente em cada resistor.

R1=7Ω R2=2Ω

R4=20Ω

R6=20Ω

R5=10Ω

R3=10Ω

R7=8Ω

A

B

I = 1,5A



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Leis de Kirchhoff

Malha, Nó e Ramo.

Trecho entre dois nós.

Ponto de encontro de três ou mais elementos de circuito.

Trecho de circuito fechado.



43

Leis de Kirchhoff

Lei dos Nós

Definição arbitrária:

•Correntes positivas

⇒que chegam ao nó• Correntes negativas⇒que saem do nó

"A soma algébrica das correntes em um nó é igual

a zero".

ou

"A soma das correntes que

chegam a um nó é igual à soma das

correntes que saem desse nó".



44

Leis de Kirchhoff

Lei das MalhasDefinição arbitrária:

• Tensões positivas elevam o potencial do circuito

• Tensões negativas causam queda de potencial no circuito

"A soma algébrica das tensões

em uma malha é igual a zero".

ou

"A soma das tensões que elevam o potencial

do circuito é igual à soma das tensões que

causam a queda de potencial".



45

Lei das malhas Lei dos Nós

Leis de Kirchhoff



46

Exemplo: Determine V AB no circuitos abaixo.

Leis de Kirchhoff



47

Leis de Kirchhoff

Exercícios

No circuito da figura abaixo, sabe-se que o potencial no ponto A é igual ao potencial doponto B e vale 10V. Determine:

a) A corrente elétrica do circuito.b) O potencial no ponto C.c) A diferença de potencial entre A e D.d) A diferença de potencial entre C e B.

A BC D10Ω 2Ω 8Ω 15Ω 10Ω

10V 40V 40V 70V40Vii



48

Leis de Kirchhoff

Exercícios

Dado o circuito abaixo, calcule a d.d.p. entre A e B e a corrente do circuito.

A B

12V 8V

1Ω

3Ω



49

Leis de Kirchhoff

Exercícios

Considere o esquema abaixo e responda:

a) Qual a intensidade de corrente do circuito?b) Qual a ddp entre A e B?

A B

12V

6V

10Ω

5Ω



50

Leis de Kirchhoff

Exercícios

Para o circuito da figura abaixo, determine as tensões:

a) Vb, Vc, Veb) Vab, Vdc

c) Vdb

20V

2Ω 3Ω

47V

4Ω

a b c d

e



51

Leis de Kirchhoff

Exercícios

Determine o valor de V para que I seja nula.

1kΩ

I

V15V

5,6kΩ 2,2kΩ



52

Leis de Kirchhoff

Exercícios

Com base nos seus conhecimentos sobre as leis de kirchhoff, faça a análise completa docircuito abaixo.

R3=0,5Ω

I1

2V

R1=4Ω R2=2Ω

R4=2Ω

6V 12V

I2 I3



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Tipos de Tensão e Corrente Elétrica (CA x CC)

Tensão AlternadaSenoidal (Rede Elétrica/

127 V – 60Hz)

Tensão Contínua

Constante (Pilhas eBaterias)

eletrotécnica básica

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