Disciplina:MEDIDAS ELTRICAS

So Jos/SC Fevereiro, 2007.

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INTRODUO

O desenvolvimento tecnolgico da rea eltrica quer no que diz respeito, como a eletrnica vem influenciando fundamentalmente na configurao do nosso modo de vida. Destaca-se campo de medio, que proporcionou extraordinrio progresso nos meios que dispomos para acompanhar a natureza e permitir que a industria viabilize civilizaes tecnicamente primitivas.

As tcnicas de medida e o domnio do conhecimento dos princpios aplicados ao setor da instrumentao so contedos indispensveis para o desempenho do tcnico em qualquer rea industrial ou de pesquisa.

As grandezas eltricas envolvidas em fenmenos fsicos podem ser medidas (ou acompanhados) cada vez mais com maior preciso ao desenvolvimento dos instrumentos de medidas. claro que ns conceitos bsicos de medidas so tambm indispensveis quele que executa as medies.

A confiabilidade de uma medida esta ligada preciso dos instrumentos e ao rigor que empregamos ao faz-la. Portanto o tcnico de medidas deve saber solucionar os tipos de instrumentos de acordo com suas caractersticas de funcionamento e o tipo de medida desejada, sem extrapolar a sofisticao dos instrumentos e os mtodos de utilizao.

Trs so os problemas cujas solues traduzem a finalidade da medio

eltrica: 1.0: O que medir 2.0: Como medir 3.0: Como avaliar a medio Isto implica em que o tcnico deve conhecer as grandezas eltricas, a

maneira de trat-los quanto as medidas e como interpreta-la . 01.0: Instrumentos de medidas 01.1: Classificao dos instrumentos de medida: De maneira geral podemos classificar os instrumentos de medidas em dois

tipos: 1.0 Instrumentos absolutos: Do o valor da quantidade medida em

termos de constantes instrumentais e da sua deflexo, na necessitando comparao com outro instrumento.

2.0 Instrumentos secundrios: Do o valor da quantidade medidas pela deflexo do instrumento sendo necessrio calibra-lo interiormente por comparaes de instrumentos absolutos ou com um secundrio j calibrado.

Os instrumentos absolutos so utilizados apenas em laboratrios de padres para aferio dos instrumentos secundrios apenas.

01.2: Classificao quanto ao tipo.

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1.0: Instrumentos de deflexo ou indicadores: So instrumentos que nas indicamos valores momentneos das quantidades eltricas tais como tenso; corrente; potncia e etc. 2.0: Instrumentos registradores: So instrumentos que registram em papel graduado (traam grficos) com os valores medidos.

3.0: Instrumentos integrados ou contadores: So os medidores de energia eltrica empregados comercialmente.

01.3: Quanto a construo:

1.0: Instrumentos de bobina mvel im permanente (BMIP): So instrumentos construdos por uma ou mais bobina que se movimentam sob ao de um campo magntico de um im permanentemente quando percorridas por uma corrente. So utilizados somente para a corrente continua. 2.0: Instrumentos de ferro mvel: possuem uma pea de material ferromagntico que se desloca quando submetido a um campo magntico produzido por uma corrente circulando em bobina fixa ou por pea de ferro fixa magnetizada pela corrente. Podem der usados tanto em CA ou CC 3.0: Instrumentos de im mvel: Possuem um ou mais ims que se deslocam quando submetidos a um campo magntico produzido por uma corrente circulando em uma ou mais bobina fixas. S funcionam em CC

4.0: Instrumentos eletrodinmicos: Possuem uma ou mais bobinas fixas e uma ou mais bobinas mveis, que podem se deslocar quando percorridas por corrente. Estes instrumentos podem ser utilizados em CA e CC e no apresentam peas ferromagnticos.

5.0: Instrumentos de ferro dinmicos: Apresentam ncleo de material ferromagntico para aumentar o efeito eletrodinmico.

6.0: Instrumentos de induo: Utilizam circuitos indutores em elementos que induzem corrente em elementos condutores mveis tais como discos, cilindros etc. Funcionam somente em CA.

7.0: Instrumentos trmicos ou de fios aquecido: So instrumentos onde a dilatao que de um fio, provocada pelo aquecimento devido a corrente que nele circula, transmitida a um ponteiro que desliza sobre a escala graduada. Servem para a corrente contnua e alternada.

8.0: Instrumentos bimetlicos: O elemento mvel possui um bimetal que se deforma pela ao trmica provocada pela corrente.

9.0 Instrumentos de laminas vibrveis: Possuem lminas metlicas que vibram quando entram em ressonncia da corrente alternada que percorre bobinas fixas combinadas ou no com ims permanentes.

01: Quanto a grandeza a medir. Os instrumentos de deflexo classificam-se, segundo as grandezas a medir

como:

1.0: Voltmetro (CC e CA) Volt: Mede a tenso e ligado em paralelo com o circuito a ser medido.

2.0: Ampermetro (CC e CA) Ampre: mede a corrente e ligado em serio com o circuito a medir.

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3.0: Wattmetro (CC e CA) Watt: Mede a potncia til. constitudo por uma bobina de corrente que ligado em srie com o circuito a medir e uma bobina de tenso ligada em paralela.

4.0: Volt ampre-Reativo (CA) Volt Ampre - Reativo (VAR): Mede potncia reativa. A ligao idntica a do WATTIMETRO.

5.0: Cossifimetro (CA) cosf: Medir o fator de potncia, ou seja, a diferena de fase entre tenso e corrente. A ligao idntica a do wattmetro.

6.0: Frequencmetro (CA) HZ: Mede a freqncia e ligado em paralelo ao circuito.

7.0 : Ohmmetro - : Mede a resistncia eltrica. Os ohmmetro so constitudos teoricamente para medir resistncia porem, no utilizado em circuitos devido impreciso.

Para medir valores de resistncia ns empregamos pontes, sendo a mais popular a ponte de WHEATSTONE.

8.0: Medir a indutncia (CA) HENRY: Mede a indutncia de uma bobina. 9.0: Medir a capacitncia (CA) FARADAY: mede a capacitncia de

capacitores. 10.0 :UNIDADES DE GRANDEZA ELTRICA:

GRAND NOME SMBO DEFINIO OBSERVAO Corrente eltrica

Ampre

A

Corrente eltrica invarivel que mantida em dois condutores retilneos, paralelos, de comprimento infinito e de areia de seo transversal desprezvel e situados no vcuo a 1 metro de distncia um do outro, produz entre esses condutores uma fora igual a 2x10 newton, por metro de comprimento desses condutores.

1)Unidade de base: definio ratificada pela 9a CGPM/1948 2)O ampre tambm unidade de fora magnetomotriz; nesses casos, se houver possibilidade de confuso, poder ser chamado ampre espira, porm sem alterar o smbolo A

Carga eltrica (quantidade de eletricidade)

Coulomb

C

Carga eltrica que atravessa em 1 segundo uma seo transversal de um condutor percorrido por uma corrente invarivel de 1ampere

Teno eltrica, diferena de potencial, Fora eletromotriz

Volt

V

Tenso eltrica entre os terminais de um elemento positivo de circuito que dissipa a potncia de 1 watt quando percorrido por uma corrente

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invarivel de 1 ampre

Gradiente de potencial, intensidade de campo eltrico

Volt por

metro

V/m

Gradiente de potencial uniforme que se verifica em um meio homogneo e istropo, quando de 1 volt a diferena de potencial entre dois planos equipotenciais situados a um metro de distncia um do outro

A intensidade de campo eltrico pode ser tambm expressa em Newton por Coulomb

Resistncia eltrica

Ohm

Resistncia eltrica de um elemento passivo de circuito que percorrido por uma corrente invarivel de 1 ampre, quando uma tenso eltrica constante de1 volt aplicada aos seus terminais

O ohm tambm unidade de impedncia e de reatncia em elementos de circuito percorrido por corrente alternada

Resistividade

Ohm

metro

Resistividade de um material homogneo e istropo, do qual 1 cubo com um metro de aresta Apresenta uma resistncia eltrica de um ohm entre faces opostas

Condutncia

Siemens

S

Condutncia de um elemento passivo de circuito cuja resistncia eltrica de 1 ohm

O siemens tambm unidade de admitncia de susceptncia em elementos de circuito percorrido por corrente alternada

Condutividade

Siemens por

metro

S/m

Condutividade de um material homogneo e istropo cuja resistividade de 1 ohm metro

Capacitncia

Farad

F

Capacitncia de um elemento passivo de circuito entre cujos terminais a tenso eltrica varia uniformemente a razo de 1 volt por segundo, quando percorrido por uma corrente invarivel de 1 ampre

Indutncia de um

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Indutncia

Henry

H

elemento passivo de circuito entre cujos Terminais se induz uma tenso constante de 1 volt, quando percorrido por uma corrente que varia uniformemente a razo de um ampre por segundo

Potncia aparente

Volt ampre

VA

Potncia aparente de um circuito percorrido por uma corrente alternada senoidal com valor eficaz de 1 ampre, sob uma tenso eltrica com valor eficaz de 1 volt

Potncia reativa

Var

Var

Potncia reativa de um circuito percorrido por uma corrente alternada senoidal com valor eficaz de 1 ampre, sob uma tenso eltrica com valor eficaz de 1 volt, defasada de P/2 radianos em relao corrente

Induo magntica

Tesla

T

Induo magntica uniforme que produz uma fora constante de1 Newton por metro de um condutor retilneo situado no vcuo e percorrido por uma corrente invarivel de 1 ampre Sendo perpendiculares entre si as direes da induo magntica, da fora e da corrente.

Fluxo magntico

Weber

Wb

Fluxo magntico uniforme atravs de uma superfcie plana de rea igual a um metro quadrado, perpendicular a direo de uma induo magntica uniforme de um tesla.

Intensidade de campo

Ampre por

A/m

Intensidade de um campo magntico uniforme, criado por uma corrente invarivel de 1 ampre, que percorre um

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magntico

metro condutor retilneo, de comprimento infinito e de rea de seo transversal desprezvel, em qualquer ponto de uma superfcie cilndrica de diretriz circular com 1 metro de circunferncia e que tem como eixo o referido condutor

Relutncia

Ampre por

weber

A/Wb

Relutncia de um elemento de circuito magntico, no qual uma fora magnetomotriz invarivel de 1 ampre produz um fluxo magntico uniforme de 1 weber

01.5: Principais smbolos encontrados nos mostradores dos instrumentos eltricos de medio.

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Simbologia dos Instrumentos de Medidas Eltricas

Para ter segurana no uso dos instrumentos de medidas eltricas voc dever escolher aquele que tem as caractersticas necessrias medio a ser feita.

Para tanto, observe que os instrumentos se distinguem por smbolos gravados em seus visores.

Classe de preciso: A preciso do instrumento indicada pelo seu erro em porcentagem do seu valor, no fim da escala. Exemplo: Qual o erro de um ampermetro para 60 A da classe 1,5, quando o instrumento indica 40 A? Erro de medio 1,5% de 60 A = 0,015 x 60 = 0,9 A O valor real est entre 39,1 e 40,9 A.

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Simbologia quanto s unidades de medidas

A = Ampres V = Volts Ampermetro Voltmetro

= Ohm W = Watts Ohmmetro Wattmetro

f ou Hz = freqncia cos ou = fator de potncia Frequencmetro Fasmetro

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Simbologia quanto ao princpio de funcionamento Sistema Ferro Mvel Sistema Bobina Mvel Sistema Eletrodinmico Sistema Ressonante

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Sistema Eletrodinmico com bobinas cruzadas Simbologia quanto posio de funcionamento

Os instrumentos de medidas eltricas so construdos para funcionar em trs posies: Vertical, horizontal e inclinada.

Normais: 2A, 2B, 2C e 2D. Nas outras posies, mencionar o ngulo de inclinao ().

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H instrumentos que no trazem o smbolo caracterstico da posio de funcionamento. Eles podem funcionar em qualquer posio. Posio Vertical Posio Horizontal Posio Inclinada

Note que na posio inclinada o smbolo assinala tambm os graus da inclinao alm dos smbolos normalizados, voc poder encontrar outras formas de representar a posio do instrumento: Posio Horizontal Posio Vertical

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Simbologia quanto ao tipo de corrente Somente Corrente Contnua Somente Corrente Alternada Ambas as Correntes - Contnua e Alternada

Alm dos smbolos normalizados, voc poder encontrar outras formas de representar o tipo de corrente. Instrumento que mede ambas as correntes

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Simbologia quanto tenso de isolao

Tenso de isolao ou tenso de prova. o valor mximo de tenso que um instrumento pode receber entre sua parte interna (de material condutor) e sua parte externa (de material isolante). Esse valor simbolicamente representado nos instrumentos pelos nmeros 1, 2 ou 3, contidos no interior de uma estrela. Note que os nmeros significam os valores de tenso de isolao em KV.

Observao: A existncia da estrela sem nmero em seu interior indica que o valor da tenso de isolao de 500 V. Usar instrumentos de medidas eltricas que apresentam tenso de isolao inferior tenso da rede a ser medida pode causar danos aos instrumentos e risco do operador tomar choque eltrico. O instrumento pode ser utilizado, sempre que sua tenso de isolao for maior que a tenso da rede.

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Simbologia quanto classe de preciso

A classe de preciso dos instrumentos representada por nmeros. Esses nmeros tambm so impressos no visor dos instrumentos.

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01.6 : Partes principais de um instrumento de medida; 1.0: Dispositivo de medio: parte fixa e parte mvel. Parte fixa: constituda de um im permanente ou uma bobina fixa. Parte mvel: constitudo de um im permanente ou uma bobina mvel ou

uma lamina de ferro.

Instrumento de bobina mvel

Esses instrumentos so compostos basicamente de: A im permanente em forma de U B Bobina mvel com ncleo de ferro fundido C eixo, que interliga o ponteiro e a bobina mvel; E molas, que fazem o ponteiro retornar ao zero da escala, quando no circulam corrente pela bobina. F escala graduada

A: Dispositivo restaurador ou antagnico: O dispositivo restaurador ou

antagnico gera um conjugado aposto ao conjugado eltrico gerado pela bobina mvel, aumentando com o ngulo de deslocamento da mesma .

A relao entre os dois conjugados deve ser tal que para uma determinada medida, os conjugados se igualem numa posio que corresponda a medida, onde o ponteiro permanea parado sobre a escala. O dispositivo restaurador e responsvel por este equilbrio do sistema.

Equacionando temos:

CEL = KEL * I

Onde temos: CEL: conjugado eltrico KEL: constante I: corrente da bobina mvel

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CR = KR *

Onde teremos: CR: conjugado restaurador KR: constante : ngulo de deslocamento do ponteiro Na posio de equilbrio: Os dispositivos restauradores usuais so molas espirais esticadas e

dispositivos eletromagnticos. As molas aspirais so construdas normalmente de bronze fosforoso ou de uma liga de bronze, silcio e cobre. Geralmente, estas molas so de seo retangular.

Os instrumentos que trabalham sob grandes variaes de temperatura apresentando uma Segunda mola com espiral em sentido contrrio ao da outra para corrigir alguns desvios provocados por esta variao trmica.

Pode-se tambm utilizar as molas para conduzir a corrente at a bobina mvel.

J a fita esticada uma fita metlica curta que constitui ela prpria o eixo da bobina mvel. Suas extremidades so presas a um dispositivo que a mantm tencionada possibilitando o conjugado restaurador. As grandes vantagens so a no existncia de atrito, possibilitando a utilizao em instrumentos sensveis, e a resistncia a choques e vibraes fortes.

O dispositivo eletromagntico apresenta bobinas de efeito eletrodinmico, que providenciam o conjugado restaurador, geralmente usam em ohmmetros e meghmetros.

C - Dispositivo Amortecedor: com a presena dos conjugado eltrico e restaurador o ponteiro oscila bastante antes de alcanar a posio de equilbrio. Isto provoca uma demora na leitura e em alguns casos pode ocorrer a danificao do dispositivo restautador.

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O dispositivo amortecedor permite ao sistema mvel atingir rapidamente o equilbrio, pois ele amortece as oscilaes. Existem vrios tipos de amortecimento dividido em duas categorias:

1 Amortecimento a Ar:

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2 Amortecimento Eletromagntico Observao: So trs os conjugados envolvimento no deslocamento do

sistema mvel: CEL = KEL * I (conjugado eltrico) CR = KR * ( conjugado restaurador )

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Onde temos: KA = constante de amortecimento e t = a variao do ngulo de deslocamento no tempo. O conjugado resultante ento :

C = CEL CR - CA

01.7 : Erros de instrumentos de medio eltricos Os instrumentos de medio no nos proporcionam resultados

absolutamente corretos. Sempre ocorrem erros devido a fabricao, inferncia do ambiente, montagem e prprio operador. Um conhecimento dos diferentes tipos de erros e a maneira como eles se comportam ao longo da escala essencial para permitir o uso inteligente dos instrumentos de medidas

Os erros podem ser classificados em dois grupos: 1.0 : Erro do Grupo A: So aquelas que se mantm constantes ao longo da escala, ou seja, para

qualquer posio em relao escala, esses erros so aumentam e diminuem. So eles:

A: Erro de escala: A escala no pode ter sido marcada corretamente, por

deficincia de aparelhos de marcao ou de funo operacional ( desenhista )

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B: Erros de zero: O ponteiro defletor no ajustado corretamente no zero. Isso causar um erro em qualquer posio do ponteiro. Esse erro pode ser evitado ajustando-se o ponteiro no zero, antes de iniciar qualquer medio.

C: Erros de leituras: Devida a diferena no ponteiro; interpolao erros devido a traes grossos nas escala.

D: Erros paralaxe: um tipo de erro de leitura devido ao operado e sua coleo em relao a indicao do ponteiro. Nos aparelhos de preciso, um espelho evita que se comenta esse tipo de erro, pois a leitura s deve ser efetuada quando o ponteiro e sua imagem estiverem coincidindo.

E: Erros de atrito: O atrito entre o piv e a jia pode fazer com que o ponteiro pare um pouco antes do ponto de leitura correto. Esse bastante pequeno quando os suportes, ou mancais de suspenso bem feito e se mantm em boas condies. um erro que assume bastante importncia em instrumentos muito sensveis.

2.0 : Erro do grupo B So erros proporcionais a deflexo do ponteiro, ou seja, so erros que

aumentam com o aumento da deflexo do ponteiro (erros variveis)

A: Resistncias inadequadas: Em voltmetros, ampermetros, etc. B: Resistncia Alteradas: pela temperatura. C: efeito da temperatura nas caractersticas das molas de restaurao:

Um aumento da temperatura com que as molas se tornem mais flexveis e o ponto de equilbrio do conjunto se verificam para deflexes maiores.

D: Efeito da freqncia em instrumentos de CA: Em voltmetros, por exemplo, a freqncia influi na bobina de tenso.

01.8 : Erros absoluto e relativo: A: Erro absoluto (EAAB): O erro absoluto a diferena algbrica entre o

valor indicado no instrumento de uma determinada grandeza (Vm) em seu valor verdadeiro (Vv)

EAB = Vm - Vv

B : Erro relativo ( Er ) : O erro relativo definido como a relao entre o

erro absoluto ( EAB ) e o valor verdadeiro ( Vv ) da grandeza medida . EAB

Para efeito do Er pode-se, na maioria dos casos. Considerar Vm=Vv tendo-

se em conta que estes valores so muito aproximadamente iguais entre si. O erro relativo percentual ou erro percentual (e) tem forma:

E = Er * 100 01.9 : Preciso exatido:

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Na prtica, geralmente empregam-se estes dois termos sem distingui-los,

ou seja, sem fazer uma diferenciao de seus significados. Na realidade eles tm significados distintos como veremos a seguir.

Preciso: Caractersticas de um instrumento de medio determinada

atravs de um processo estatstico de medies, que exprime o afastamento muito entre as diversas medidas obtidas de uma cada grandeza, em relao a mdia aritmtica dessas medidas.

Exatido: Caractersticas de um instrumento de medio que exprime o

afastamento entre a medida nele efetuado e o valor de referencia verdadeiro. O valor de exatido de um instrumento definido pelos limites de erro da variao na indicao.

Um instrumento preciso no necessariamente exato. A exatido est relacionada com as caractersticas do instrumento, com a

forma que foi projetado e construdo. A preciso est mais ligada a utilizao, ao fato medir grandeza. Para ter-se exatido em medidas necessria a preciso, porm, a

preciso em fazer tais medidas no garante que estas sejam exatas.

01.10 : Classe de exatido: Os erros apresentados aqui esto prximos de serem constantes em valor

absoluto. Em vista disso, os fabricantes de instrumentos em percentagem da leitura de plena escala.

A classe de exatido uma classificao de instrumentos de medida para designar a sua exatido. O numero que designa chama-se ndice de classe.

A classificao dos instrumentos conforme o ndice de classe :

ndice de Classes Limite de erro 0.05 -0.05% 0.1 -0.10% 0.2 -0.20% 0.5 -0.50% 1.0 -1.00% 1.5 -1.50% 2.5 -2.50% 5.0 -5.00%

Para a tabela acima um instrumento da classe 0.5 poder Ter no mximo

um erro de 0.50%, isto se o valor do fim da escala dos instrumentos for de 100V, o erro poder ser no mximo de 0.5 V, e isto compreendido dentro de toda a sua escala. Portanto o ponteiro do instrumento estiver indicando um valor de 50 V,

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o erro poder permanecer na faixa de 49.5 a 50.5 V. Conclui-se que o erro expresso sempre em relao ao valor final da escala ou valor nominal.

Segundo a classe de exatido, existem trs grupos de instrumentos:

Classificao ndices de classes Laboratrio 0.05 / 0.1 / 0.2 Ensaio 0.50 / 1.0 / 1.5 Servio 2.50 / 5.0 / ...

No existindo indicao do ndice de classe o instrumento poder ser considerado da classe de exatido de 10%.

O erro absoluto constante ao longo da escala, porem o erro relativo aumenta medida que a leitura for feita em fraes menores de escala.

Para melhor esclarecimento, pode-se dizer que os valores percentuais de erro relativo a medida que as leituras so realizadas na parte inicial da escala.

Para o clculo do erro absoluto pode-se empregar a seguinte formula: Eab Onde: Eab = erro absoluto expresso na unidade da grandeza medida. G = Valor nominal do instrumento E = erro percentual Exemplo: Supomos que um voltmetro de 150V fim de escala, com classe de exatido

1.5 e no qual desejamos determinar o erro absoluto no valor de 70V. R: 2.25V Isto significa que o voltmetro estar dentro da sua classe de exatido se

indicar valores na faixa entre 67.75 e 72.25V. Nos instrumentos de medio, classe de exatido pelo seu ndice indicada na parte inferior da escala.

Para instrumentos de ndice de classe menor haver um valor mais elevado da aquisio. Isto significa que a escolha do instrumento dever ser criteriosa. Por exemplo, para uma finalidade com grande preciso o valor do instrumento poder ser alto. Inversamente economizado na aquisio dos instrumentos, poder haver ou acidentes no processamento de medio industrial que sero muitas vezes maiores que a economia pretendida.

02.0: Instrumentos de bobina mvel e im permanente (BMIP) 02.1: Principio de funcionamento: Os instrumentos de bobina mvel e im permanente funcionam com base

na ao recproca entre uma bobina, na qual esta circulando uma corrente, e o campo magntico de um im permanente.

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Sistema de m permanente (Bobina Mvel)

Um magneto em forma de ferradura usado para produzir o campo

magntico estacionrio, ao centro h um ncleo de ferro doce no qual vai enrolado na bobina.

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02.2: Porque funciona somente em corrente continua: Se aplicarmos uma corrente alternada (CA), a cada vez que a corrente

mudar de polaridade, a bobina tentar inverter seu sentido de deflexo. Se a corrente mudar de sentido mais do que algumas vezes por segundo, a bobina no conseguir segui-la devido a inrcia e o ponteiro ficar imobilizado.

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02.3: Vantagens A: Bastante preciso B: alta sensibilidade C: Baixo consumo prprio D: Amortecimento perfeito, devido as correntes parasitas (carretel de

alumnio da bobina). E: So poucas sensveis aos campos magnticos externos. 02.4: Desvantagens A: alto preo B: No resiste a sobrecarga C: So instrumentos polarizados D: S medem grandezas em DC 02.5: Aplicaes: So empregados nas medies diretas de corrente e tenso continua de

baixos valores, resistncias; medies indiretas tais como temperatura, umidade, presso; medio de corrente e tenso alternada mediante emprego de retificadores.

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03.0: Instrumentos trmicos: 03.1: Principio de funcionamento: O funcionamento destes instrumentos baseado no efeito calorfico (Efeito

joule), ou seja, uma corrente ao percorrer um condutor aquece esse condutor provocando a dilatao; essa dilatao produz um desvio no ponteiro atravs de uma transmisso de calor elstica.

Primeiramente, vamos colocar um fio fino num circuito eltrico e vamos ligar

o circuito em uma fonte DC.

Observando que o condutor ao ser percorrido por uma corrente DC, se aquece e dilata.

Agora vamos inverter o sentido da corrente: O condutor se aqueceu e dilatou, com isto podemos concluir que h

dilatao do condutor independente do sentido da corrente, em outras palavras, podemos ligar tanto em DC ou em CA.

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Sabemos que a corrente ao percorrer um condutor aquece e se dilata o mesmo. Esta dilatao e proporcional a corrente que percorre o condutor.

PEQUENA CORRENTE PEQUENA DILATAO GRANDE CORRENTE GRANDE DILATAO RESUMINDO 03.2: Vantagens: A: medem grandezas eltricas tanto em DC quanto em AC. B: Fcil de fabricao D: So relativos e baratos E: So insensveis a campo magnticos externos.

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03.3: Desvantagens: A: No so muitos precisos, pois se deixam influenciar pelas variaes de: Temperatura ambiente; C: No resistem sobre carga D: Alto consumo prprio E: No conservam calibragem por muito tempo F: Escala no linear. 03.4: Aplicaes: As suas causas so limitadas devido s caractersticas acima citadas. So

usados em medidas onde no se exigem muita preciso. Atualmente os instrumentos trmicos esto fora de uso e foram substitudos com grande vantagem pelos instrumentos de bobina mvel e ferro mvel.

04.0: Instrumentos de ferro mvel: So tambm conhecidos como ferromagnticos e eletromagnticos. 04.1: Tipos A: atrao: Temos uma bobina fixa, que quando percorrida por uma corrente eltrica

cria um campo magntico, com as mesmas propriedades do campo magntico de um im. Havendo dentro deste campo uma pea de ferro mvel esta extrada para a regio de maior concentrao de linhas. No momento em que a barra de ferro for atrada para o interior da bobina, ela deslocar o ponteiro sobre a escala graduada, marcando o valor da grandeza eltrica.

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B: Repulso: So os mais utilizados. Possuem no interior do enrolamento da bobina duas

laminas de ferro com formato indicado na fig: abaixo: Quando a bobina for percorrida por uma corrente, o campo magntico

produzido pela mesma magnetizar ambas as laminas com a mesma polaridade. Em uma das extremidades teremos plos N-N e na outra, plos S-S. Podemos ver que as lminas de ferro doce iro se repelir, devido ao principio de que plos iguais se repelem.

A repulso entre duas lminas de ferro doce independe do sentido de corrente, por esta razo, esses instrumentos so usados em DC ou AC.

Quando colocado no interior de uma bobina duas laminas de ferro, com a passagem da corrente eltrica, as duas lminas tero identidade de polarizao, isto , haver formao de plos iguais nos seus extremos. Portanto, as duas lminas tero a repelir-se, uma vez que, pela lei de atrao e repulso, plos iguais se repelem.

Os instrumentos de medidas eltricas, eletromagnticos de tipo ferro mvel tem seu principio de funcionamento baseado nessa repulso que ocorre entre duas lminas de ferro colocadas dentro de uma bobina.

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Esses instrumentos apresentam os seguintes componentes bsicos:

A bobina magnetizante; B placa de ferro fixa; C placas de ferro mvel; D ponteiros; E eixo que interliga a placa mvel e o ponteiro; F mola que faz o ponteiro retornar a posio de repouso; G escala graduada;

A figura abaixo uma forma esquemtica do instrumento tipo ferro mvel, onde:

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A representa a bobina magnetizante; B representa a placa de ferro fixa; C representa a placa de ferro mvel, acoplada ao ponteiro. Observe novamente a figura acrescida da corrente eltrica em circulao: Note que quando a corrente eltrica circula pela bobina A, ser formada um campo magntico, que magnetizar as placas B e C. Como estas placas esto alinhadas na mesma direo, elas se magnetizaro com plos iguais. Por isso a placa mvel C tender se afastar (repulso) da placa fixa B, arrastando consigo o ponteiro.

O afastamento da placa mvel C da placa fixa B ser maior ou menor, de acordo com o valor da corrente que estiver circulando pela bobina. Os instrumentos de medida eltrica tipo ferro mvel funcionam tanto em corrente contnua como em corrente alternada.

Corrente contnua

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Aplicando a regra da mo direita, possvel determinar o sentido do campo magntico, na bobina e, conseqentemente, as localizaes dos plos norte e sul nas placas; A corrente contnua no muda de sentido. Por causa desses aspectos, quando se aplica uma corrente continua nos instrumentos eletromagntico de medidas eltricas, tipo ferro mvel, ela entra por uma das pontas da bobina e sai pela outra.

Na figura acima a corrente est entrando pela ponta A e saindo pela ponta B. A formao dos plos se dar de maneira exatamente igual do desenho: - Plo norte na placa fixa e - Plo norte na placa mvel Veja agora se inverter o sentido da corrente, fazendo entrar pela ponta B.

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Com a inverso da corrente estamos invertendo tambm o sentido do campo magntico na bobina, e conseqentemente, a formao dos plos nas extremidades das placas, ou seja: - Plo sul na placa fixa e - Plo sul na placa mvel. Corrente alternada A CA inverte o sentido vrias vezes durante o percurso. Veja, por exemplo, uma CA de 60 Hz. O seu sentido invertido 120 vezes durante um segundo. Portanto, quando aplicamos CA, como se aplicssemos CC, invertendo o sentido muitas vezes. Durante as variaes de CA, ocorrem mudanas no sentido do campo magntico formado pela bobina. Conseqentemente a polaridade das placas tambm muda. No entanto, formam-se plos sempre iguais nos extremos das placas fazendo com que, estas tenham a tendncia de se repelir mutuamente. Instrumento Eletromagntico do Tipo Ferro Mvel Voltmetro

Como voc pode observar, o instrumento de medida eltrica tipo ferro mvel, quando usado como voltmetro, apresenta os mesmos componentes bsicos. Variam apenas as caractersticas da bobinas e a escala, que nesse caso, graduada em volts. Os voltmetros so conectados em paralelo. Por isso, sua bobina deve Ter uma impedncia que absorva toda a tenso do ponto a ser medido.

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Essa absoro deve ocorrer com menor consumo de energia possvel o consumo essencial para magnetizar a bobina. Por essa razo, as bobinas dos voltmetros tipo ferro mvel so confeccionados com muitas espiras em fio fino.

Instrumento Eletromagntico do Tipo Ferro Mvel Ampermetro

Os ampermetros so conectados em srie. Por isso, sua bobina no deve ter uma

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impedncia, que absorva parte do potencial da carga.

04.2: Vantagens A: Podem ser utilizados em DC ou AC. B: Construo robusta e simples C: O elemento mvel no conduz corrente, logo no danificado por

sobrecorrente. D: Baixo custo devido a facilidade de produo em serie E: Em DC Apresenta uma preciso de 98% a 99% quando calibrado F: So muitos apropriados como instrumentos de painis 04.3: Desvantagens: A: So sensveis a influencia de campos magnticos externos B: em DC podem apresentar erros devido ao magnetismo residual C: menor preciso, em comparao aos do BMIP. 04.4: Aplicaes: So empregados nas medies de corrente e tenso em CA e DC.

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Meghmetro (Megger)

O meghmetro um instrumento de medidas eltricas destinado medio da resistncia de isolamento dos dispositivos ou equipamentos eltricos (motores, transformadores, redes de eletrodutos metlicos, cabos, etc...). Essa resistncia de isolamento normalmente de valores elevados, na ordem de megohms (M). O valor de 1 M = 1.000.000 . Basicamente, os meghmetros so constitudos pelos seguintes componentes: A - Galvanmetro com bobinas cruzadas (A); B - Bobinas mveis cruzadas (B e B1); C - Gerador de CC manual de 500 ou 1000 V (C); D - Regulador de tenso; E - Ponteiro; F - Escala graduada; G - Bornes para conexes externas (L e T); H - Resistores de amortecimento (R e R1).

O funcionamento do meghmetro baseado no princpio eletrodinmico com bobinas cruzadas, tendo como plo fixo, um im permanente e como plos mveis s bobinas B e B1.

Quando a manivela do gerador de CC girada obtm-se uma tenso de valor varivel, de acordo com a velocidade que esteja sendo exercida manivela. Essa tenso enviada ao regulador de tenso que a estabiliza em 500 ou 1000 V, sendo enviada aos bornes L e T.

Se os bornes L e T estiverem abertos, haver circulao de corrente somente pela bobina B, que recebe tenso atravs do resistor de amortecimento R.

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O campo magntico criado por essa bobina B um deslocamento do conjunto de bobinas mveis, levando o ponteiro para o ponto infinito da escala graduada.

Se os bornes L e T estiverem fechados em curto circuito haver circulao de corrente tambm pela bobina B1, que receber tenso atravs do resistor de amortecimento R1.

O campo magntico criado pela bobina B1 ser forte e oposto ao criado pela bobina, o que far com que o conjunto de bobinas mveis se desloque para outro lado, levando o ponteiro para o ponto zero da escala graduada.

Se os bornes L e T forem fechados atravs de um resistor Rx de valor elevado, a corrente que fluir pela bobina B1 ter uma intensidade menor, ocasionada pela queda de tenso no resistor Rx.

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O campo magntico criado pela bobina B1 ter uma intensidade menor, porm ainda em oposio ao campo criado pela bobina B. Nessa situao o conjunto mvel se deslocar levando o ponteiro para um ponto intermedirio da escala graduada. Esse ponto intermedirio o valor da resistncia hmica do resistor Rx.

A escala do meghmetro graduada em megohms e a sua graduao no homognea.

A leitura da escala graduada do meghmetro direta, ou seja, basta localizar a posio do ponteiro sobre a escala graduada e fazer a leitura. - O ponteiro est localizado sobre o nmero 20. Portanto, Ri = 20 M.

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- O ponteiro est localizado sobre o nmero 1,4. Portanto, Ri = 1,4 M. Medio da resistncia de isolamento entre a fiao e a tubulao metlica (massa) da instalao eltrica. O borne T conectado tubulao metlica (massa) da instalao eltrica, e o borne L conectado fiao da instalao.

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Volt-Ampermetro Tipo Alicate O ampermetro comum acoplado ao circuito, quando empregado para medir a corrente eltrica em CA. Podemos efetuar essa mesma medida com um volt-ampermetro tipo alicate, sem a necessidade de acoplamento com o circuito, pois esse instrumento constitudo pelo secundrio de um transformador de corrente, para captar a corrente do circuito. O volt-ampermetro tipo alicate apresenta os seguintes componentes bsicos externos: A - Gancho (secundrio de um TC); B - Gatilho (para abrir o gancho); C - Parafuso de ajuste (para zerar o ponteiro); D - Visor da escala graduada; E - Terminais (para medio de tenso); F - Boto seletor de escala. O volt-ampermetro tipo alicate apresenta os seguintes componentes bsicos internos:

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a - Gancho (bobinado secundrio de um TC); b - Retificador; c - Resistor shunt para medies amperimtricas; d - Galvanmetro; e - Terminais; f - Seletor de escala; g - Resistores de amortecimento para medies voltimtricas.

O princpio de funcionamento do volt-ampermetro tipo alicate do tipo bobina mvel com retificador e utilizado tanto para medies de tenso como de corrente eltrica.

Observao: Quando o volt-ampermetro tipo alicate utilizado na medio de tenso eltrica, funciona exatamente como o multiteste.

Na medio da corrente o gancho do instrumento deve abraar um dos condutores do circuito em que se deseja fazer a medio (seja o circuito trifsico ou monofsico). O condutor abraado deve ficar o mais centralizado possvel dentro do gancho.

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O condutor abraado funciona como o primrio do TC e induz uma corrente no secundrio (o prprio gancho). Essa corrente secundria retificada e enviada ao galvanmetro do instrumento, cujo ponteiro indicar, na escala graduada, o valor da corrente no condutor.

Os volt-ampermetros tipo alicate no apresentam uma boa preciso no incio de sua escala graduada, mesmo assim podem ser empregados nas medies de correntes com baixos valores (menores que 1A). Nesse caso, deve-se passar o condutor duas ou mais vezes pelo gancho do instrumento.

Para sabermos o resultado da medio basta dividirmos o valor lido pelo nmero de vezes que o condutor estiver passando pelo gancho. Suponha que o instrumento da figura acima esteja indicando uma corrente de 3A. A corrente real que circula no condutor ser:

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PARTE 02: 01.0 : Instrumentos eletrodinmicos

01.1 : Principio de funcionamento

um instrumento capaz de medir tanto a corrente continua quanto a alternada.

O funcionamento bastante na ao de duas bobinas atravs das quais circulam correntes.

O movimento do conjugado mvel bobina mvel, resulta da interao entre o campo magntico criado pela corrente da bobina fixa e a corrente da bobina mvel. Com a passagem das correntes as bobinas apresentam a mesma polaridade e assim levaro o ponteiro a deflexo por repulso. A inverso simultnea da corrente nas bobinas variar o sentido da fora de interao. Por isso os instrumentos eletrodinmicos so empregados tanto nos circuitos de corrente continua, como corrente alternada.

O instrumento do tipo eletrodinmico tem seu principio de funcionamento baseado tambm na lei de atrao e repulso.

O seu principio de funcionamento semelhante ao do tipo bobina mvel, com as seguintes diferenas: - Na bobina mvel, tnhamos plos fixos formados por im permanentes e plos mveis formados por uma bobina. - No eletrodinmico ambos os plos, fixos e mveis, so formados por bobinas. Esse sistema eletrodinmico apresenta duas variaes: - Eletrodinmico simples - Eletrodinmico de bobinas cruzadas Inicialmente iremos falar do funcionamento dos instrumentos eletrodinmicos simples. Instrumento eletrodinmico simples

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Basicamente, esses instrumentos so compostos de: A Bobina fixa B Bobina mvel C Ponteiro D Escala graduada

Com a passagem da corrente, as bobinas apresentam polaridades iguais e a

bobina mvel se desloca, arrastando consigo o ponteiro. Este, por sua vez, registra um determinado valor na escala graduada.

Se ocorrer a inverso de um dos sentidos da corrente, ambas as bobinas invertem ao mesmo tempo suas polaridades. Com esta inverso as condies de repulso entre as bobinas no se alteram e a deflexo do ponteiro ocorre sempre na mesma direo.

Por apresentar esta versatilidade em seu funcionamento, os instrumentos eletrodinmicos simples podem ser usados tanto para corrente contnua como para a corrente alternada. Eletrodinmico com bobinas cruzadas O instrumento eletrodinmico tipo bobina cruzada so compostos de: A Bobina mveis cruzada B Bobina fixa C Ncleo de ferro

Observe que o princpio de funcionamento eletrodinmico com bobinas

cruzadas composto de duas bobinas mveis interligadas entre si, cruzadas e colocadas sob influncia do campo magntico da bobina fixa.

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Ao receber tenso, cada uma das bobinas cria campo magntico prprios que interagem e provocam o deslocamento das bobinas mveis, que por sua vez, arrastam o ponteiro a elas acopladas.

O deslocamento das bobinas mveis ser para direita ou para esquerda, de

acordo com o valor da corrente em cada uma.

Porm quando os valores forem iguais, haver equilbrio e as bobinas se ajustaro sobre um ponto central, como voc pode observar na ilustrao anterior.

Quando no conectados rede, os ponteiros deste tipo de instrumento podem tomar qualquer posio sobre sua escala graduada.

Dentre os instrumentos de medio temos os seguintes, que utilizam o princpio de funcionamento eletrodinmico: - Wattmetro - Fasmetro e - Meghmetro

Vantagens: A: Medem grandezas eltricas tanto em DC como em CA B: Boa preciso Desvantagens: A: Elemento mvel conduzindo corrente B: Alto consumo prprio C: Baixa sensibilidade D: No resistem muito o sobrecarga E: Sensveis a campos magnticas externos Aplicaes: Os instrumentos eletrodinmicos podem ser utilizados como ampermetros,

voltmetro, frequencmetro e medidores de potncia em CA. O emprego mais freqente para a medio de potncia em CA, como estudado neste captulo.

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Como via de regra, nestes instrumentos usa-se o sistema amortecedor pneumtico.

01.2 : Wattmetro Eletrodinmico monofsico:

Como a potncia de um determinado sistema est diretamente ligada, a intensidade da corrente e tenso, este instrumento possui uma bobina de tenso de corrente, sendo o torque sobre a bobina mvel diretamente proporcional as intensidades e a defasagem entre elas.

Devida a disposio destas bobinas o wattmetro um instrumento capaz

de medir a potncia ativa de um circuito independente do tipo de carga que esta ligada ao circuito.

A bobina mvel composta por um fio muito, e possui muitas espiras,

colocada no interior da bobina fixa. Como podemos observar a bobina de corrente (FIXA) esta ligada em serie

com a carga, enquanto a bobina de tenso ficar em paralelo com a carga. Ligado a bobina mvel temos o ponteiro que se deslocar sobre a escala, desde sua ligao seja corretamente executado.

Como a deflexo do ponteiro depende do campo magntico criado nas

bobinas, e elas esto dispostas de forma que para qualquer sentido de corrente haver sempre repulso entre elas, concluirmos que este instrumento pode ser utilizado tanto em DC como em CA.

01.3 : Esquemas de ligao e leitura de instrumentos:

A: Wattmetro com escala em divises.

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B: wattmetro com escala em Watts Quando utilizamos o wattmetro aconselhvel utilizarmos um voltmetro e

um ampermetro ligado ao circuito para podermos selecionar as escalas de tenso e corrente, evitando a ocorrncia de erros relativos muitos elevados por utilizarmos a escala do wattmetro muito prximo a do inicio.

01.4 : Representao do wattmetro no circuito:

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01.5 : Utilizao do wattmetro:

02.0 : Medidor de volt-ampere-reativo Eletrodinmico: 02.1: Introduo: O medidor de volt-ampere-reativo um instrumento eletrodinmico que tem

a finalidade de medir a potncia reativa dos circuitos eltricos e possui o mesmo principio de funcionamento do wattmetro. Entretanto com a bobina de tenso ele possui um circuito defasador, que composto por uma indutncia em srie com a bobina de tenso.

Devido a indutncia colocada em srie com a bobina de tenso o torque sobre esta bobina ser proporcional ao campo magntico criado pela componente da corrente da carga que esta defasada de 90 em relao a tenso.

Como a maioria das cargas dos sistemas eltricos tem comportamento

indutivo, estando corretamente ligado, o medidor de VAR projetado para defletir no sentido da escala quando a carga indutiva.

Quando tivermos uma carga capacitiva a sua deflexo ser para traz neste caso, devemos inverter a ligao da bobina de tenso ou de corrente para que ele possa defletir corretamente, sempre que a carga capacitiva.

03.0 : cossifmetro Monofsico 03.1: Introduo:

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O cossifmetro um instrumento com a finalidade de medir o fator de potncia dos circuitos eltricos. Como o FP uma funo direta da defasagem entre tenso e a corrente, ele deve possuir pelo menos uma bobina de corrente e uma bobina de tenso, sendo o torque sobre as bobinas diretamente proporcionais s intensidade de campo nas bobinas e a defasagem entre as duas grandezas.

Este instrumento possui junto com a bobina de tenso um circuito defasado

composto por um resistir r um indutor, conforme o esquema abaixo.

Como o fator de potncia dos circuitos eltricos pode Ter comportamento resistido, indutivo ou capacitivo a deflexo do ponteiro pode ocorrer nos dois sentidos da escala.

A corrente que circula pelas bobinas de tenso est previamente definitiva

por um projeto, sendo que a corrente de carga pode ser varivel, desde que, no seja inferior a 30% da corrente do instrumento.

03.2: Esquema de ligao

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03.3: Representao do cossifmetro no circuito 04.0: Medida de potncia em circuitos trifsicos. 04.1: Medida de potncia trifsica utilizando um wattmetro

monofsico.

Este mtodo de medida de potncia s poder ser utilizado em circuitos trifsicos, para sistemas equilibrados, porque quando temos um sistema equilibrado as impedncias so iguais, consequentemente tero a mesma potncia dissipada em todos os ramos.

A : Carga ligada em estrela de 4 fios equilibrada. Potncia lida no wattmetro

Potncia lida no wattmetro

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Desde que a corrente na bobina de corrente do instrumento a corrente de uma fase e a tenso da bobina de tenso a tenso dessa fase, a leitura do wattmetro representa a potncia dessa fase. Como a carga e equilibrada, a potncia do sistema trs vezes o valor da leitura.

Evidentemente, se dispuser de trs wattmetros e for instalado um em cada

fase, a soma das leituras tambm d a leitura procurada. B: Carga ligada em estrela de trs fios com ponto comum acessvel.

Sendo utilizado equilibrado, ele ter o mesmo comportamento do circuito a

4 fios. Logo as tenses e as correntes sobre as impedncias so, Iguais e a somatria das correspondentes no ponto O igual a zero.

C: Carga equilibrada ligada em tringulo.

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04.2: Mtodo dos dois wattmetros. Este mtodo de medida pode ser utilizado para qualquer sistema trifsico a trs

condutores equilibrados ou desequilibrado; em tringulos ou estrela. Por este mtodo a potncia trifsica determinada pela soma das duas potncias ligadas nos wattmetros.

Os dois wattmetros podem ser instalados conforme um dos esquemas seguintes.

A potncia total trifsica ser a soma algbrica das potncias lidas em cada um dos wattmetros. Considerando a conexo B:

P3 = Wa + Wc

Atravs da leitura feita dos wattmetros podemos determinar a potncia reativa do circuito e de posse destas duas potncias podemos determinar o fator de potncia do circuito.

Para a seqncia positiva:

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Para seqncia negativa, basta trocar a ordem dos wattmetros Wa, Wb e Wc.

A importncia prtica de colocar a o ponto 0 em qualquer das trs

linhas reside no fato de permitir o uso de, apenas, dos wattmetros na medida do sistema trifsico.

04.3: Determinao do fator de potncia utilizando os dois wattmetros. 05.0: Transformadores para instrumentos de medidas. Em circuitos de alta tenso e de intensidade de corrente muito elevado, no

e praticvel a ligao dos instrumentos diretamente a linha linha por isso usa-se os transformadores de medidas. H duas vantagens bsicas apresentadas pela utilizao dos instrumentos de medidas atravs dos transformadores. Primrio, pode-se utilizar instrumentos com escalas padronizadas por um campo muito vasto de medidas e em segundo lugar evita-se que o operador manuseie instrumentos submetidos a tenso muito elevados, diminuindo risco de acidentes.

Os transformadores de instrumentos so classificados de modo geral, em dois tipos:

A: transformadores de potencial. B: Transformadores de corrente. O transformador de potencial tem seu secundrio ligado um ou vrios

voltmetros e as bobinas de tenso de outros instrumentos. O transformador de corrente tem o seu secundrio ligado a um ou vrios ampermetros e as bobinas de corrente de outros instrumentos.

O transformador de potencial tem seu secundrio ligado a um ou vrios voltmetros e as bobinas de tenso de outros instrumentos. O transformador de corrente tem seu secundrio ligado a um ou vrios ampermetros e as bobinas de corrente de outros instrumentos.

Os transformadores de medidas podem ser utilizados em voltmetros,

ampermetros, fasmetro, medidores de VAR, wattmetro e tambm podem ser ligados a dispositivos de proteo a regulao, como tambm em dispositivos de controle.

05.1: transformadores de corrente (TC). Os transformadores de corrente para a medio so utilizados para medir a

corrente em uma linha de corrente alternada, cuja intensidade muito elevada e desejamos utilizar um instrumento de escala padronizada. O enrolamento primrio

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do TC ligado em srie com a linha, e o secundrio fechado em curto circuito, ou atravs de um ampermetro ou bobina de corrente de outros instrumentos.

Como o secundrio do TC est em curto ou possui uma impedncia muito pequena a ele ligada, a tenso do secundrio ser muito pequena, ento, o fluxo mtuo e a corrente de magnetizao tambm sero muito pequenas e os efeitos de saturao sero minimizados.

Se o transformador for removido do secundrio do TC, ficando o trafo em

aberto, no haver oposio a passagem do fluxo magntico. Consequentemente, o fluxo nos ncleos atingir valores muito elevados e, tendo em vista que ele um transformador, as tenses nos seus terminais atingiro valores perigosos. Por isso e para a proteo do operador o secundrio do TC jamais deve ficar aberto quando ele estiver energizado. (Geralmente existe uma chave de curto circuito que s aberta quando o ampermetro estiver colocado)

. A corrente no secundrio do TC determinada pela corrente que circula no

primrio, sendo que o valor desta corrente de acordo com o que a carga solicita. Os transformadores de corrente possuem sempre a corrente no primrio T1 maior que a corrente no secundrio I2 sendo por isto considerando, na pratica, como rebaixador de corrente.

O transformador de corrente pode ser considerado como uma fonte de corrente, pois ele procura manter constante a corrente do secundrio, independente da impedncia a ele ligado.

As relaes de transformao de corrente para TCs comerciais so

estabelecidas por norma, de acordo com a sua utilizao. 05.2: Tipos de transformadores de corrente: A: Porttil (abrigado) B: Enrolado C: Janela (com ou sem barra primria) D: Ao tempo (desabrigado). 05.3: esquema de ligao de um TC ao circuito.

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05.4: transformador de potencial (TP). A teoria de funcionamento do TP a mesma para o transformador de fora.

A diferena bsica entre eles que o TP transfere uma potncia menor para o secundrio.

E aceitvel fazer uma comparao entre o TP e o trafo de fora, pois ambos tem a mesma relao de transformao: Como a energia eltrica a ser transferida do primrio para o secundrio no TP bem menor, a corrente ser muito pequena. Logo, possuir maior numero de espiras fazendo com que o trafo funcione com menor densidade de fluxo magntico e, consequentemente, seu ncleo ser menor do que o do trafo de fora para a mesma relao de transformao.

O secundrio do TP deve ser aterrado que se por ventura houver o

rompimento do isolante, o operador no fica sujeito a alta tenso. 05.5: Esquema de ligao do TP ao circuito. 05.6: Cuidados na utilizao do TC e TP. TC A: O TC, quando energizado no [pode Ter o seu secundrio aberto, pois,

caso isto acontea o operador corre perigo de vida e o equipamento ser danificado].

B: Quando for necessria a retirada do instrumento ligado ao seu

secundrio do TC, devemos curto-circuitar os seus terminais para depois retirar o instrumento.

C: O nmero de instrumentos ligados ao secundrio do TC limitado pela

tenso em seus terminais e pela potncia que ele pode fornecer, que sempre muito pequena.

TP A: O secundrio do TP jamais poder ser curto circuitado, pois isto

provocar uma elevao muito grande na corrente, danificando-o . O seu secundrio deve ser sempre ser ligado a bobina de tenso dos instrumentos ou permanentemente aberto.

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B: O nmero de instrumentos que pode ser ligado ao secundrio do TP

limitado pela potncia que ele fornecer. Observaes: 1.0: O TP possui este nome porque ele transforma os nveis de tenso,

mantendo a tenso secundria praticamente constante dentro dos seus limites, independente da carga.

2.0: O TC possui este nome porque apenas transforma, nveis de corrente, mantendo-se constante no secundrio mesmo quando ocorre variao da impedncia no seu secundrio. O valor da corrente no secundrio s varia se houver uma variao de corrente no primrio.

6.0: Rigidez dieltrica de leos isolante. O poder dieltrico ou a rigidez dieltrica a medida da capacidade do leo

de resistir s tenses eltricas. expresso pela mxima tenso que se pode aplicar sem que haja descargas desrruptivas entre os eletrodos de dimenses e distancias de separao especificadas quando imersos no leo. A descarga desrruptiva se identifica pela formao de um arco entre eles.

A tenso desrruptiva depende da forma e dimenses dos eletrodos e da

distncia entre eles e das condies de ensaio.

06.1: Caractersticas dos leos isolantes. 1.0 : Umidade. A gua, por menor que seja a quantidade em suspenso no leo, reduz

consideravelmente a sua capacidade de suportar tenses sobre ele aplicada. Por este fato imprescindvel evitar qualquer contaminao do leo com a gua, quer em servio, quer durante o armazenamento. Deve separar-se do leo a gua ou qualquer impureza que por ventura exista misturada ou possam penetrar nos trafos e chaves onde ele est sendo utilizado. Para que suas propriedades sejam mantidas por um longo tempo.

2.0 : Viscosidade.

Os leos para trafos, chaves e disjuntores devem ser pouco viscosos para que possam circular mais rapidamente dissipando melhor calor e tambm podem atuar na exatido do arco eltrico na operao dos disjuntores. Sendo o leo pouco viscoso ele no impede a movimentao das partes mveis das chaves e disjuntores.

3.0 : Resistncia exatido. Os leos dieltricos devem ter alta estabilidade oxidao para evitar a

formao de cidos e borras, produtos estes altamente danosos ao equipamento. A borra prejudica o resfriamento e o isolante, e os cidos contaminam a atmosfera sobre o leo e o aumento da corroso.

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06.2: Amostras de leos dieltricos. Cuidados especiais devem ser tomados na retirada das amostras para

analise, para que no sejam contaminadas. Devemos utilizar recipiente de vidro, devidamente limpos e secos, de preferncia com rolha de vidro e na folha desta pode-se usar uma cortia recoberta com estanho com estanho ou folhas de alumnio. A rolha de ser de plstico.

Quando fizermos a retirada do leo devemos deixar escorrer um pouco

antes de recolhermos a amostra a fim de limpar o bico da drenagem. As amostras devem ser envoltas em papel opo, a fim de proteger o leo

da ao da luz. A amostras devem ser rotuladas com os seguintes dados: A. marca do trafo B. leo usado C. tempo de uso D. potncia do trafo E. nome e endereo do local onde o trafo est instalado 06. Recuperao do leo: Quando for economicamente vivel a recuperao do leo esta pode ser

feita pelos seguintes processos: A. filtrao ou tratamento a vcuo B. centrifugao 06.4: medidor de rigidez dieltrica de leos isolante. Estes aparelhos so basicamente construdos para produzir uma elevao

de tenso em seus terminais. Onde esto ligados os eletrodos e no normalmente constitudo de:

1.0. Um auto trafo a ser ligado a rede e cuja tenso de sada pode variar

continuamente a partir de zero. 2.0. Um trafo elevador cujo primrio ligado ao secundrio do auto-trafo e o

secundrio ligado aos eletrodos. 3.0. Um voltmetro que indicar o valor da tenso desrruptiva. 4.0. Proteo atravs de fusveis e disjuntores. 5.0. Recipiente de ensaio (cuba) de material isolante e inatacvel pela

gasolina ou benzina.

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06.5: Mtodo de ensaio: 1.0 Limpar a cuba e os eletrodos com camura ou papel e lav-los com

benzina ou gasolina ate que fique isentos de fibras. 2.0 Ajustar a distncia da cuba e do leo para o valor correspondente ao

sistema de ensaio. 3.0 A temperatura da cuba e do leo devem estar entre 20 a 30C e a de

ambos devem ser a mesma. Para temperaturas fora destes limites os resultados no sero os corretos.

4.0 Colocar o leo na cuba ate cobrir complemente os eletrodos. (O nvel normalmente vem indicado no recipiente )

5.0 Agitar o leo em movimento circular a fim de que ele seja homogneo antes de ensaio. Isto fundamental em leos j utilizados, pois as impurezas rendem a depositarem-se no fundo durante o ensaio.

6.0 Aguardar inicialmente trs minutos antes de comear a variao de tenso para que as bolhas de ar sejam eliminadas

7.0 Reproduzir a variao de tenso na ordem de 3Kv por segundo ate que se verifique uma descarga continua a qual segue-se o desligamento automtico do aparelho. Desprezar as descargas ocasionais e momentneas se possa verificar.

8.0 Aps cada descarga deve ser suavemente agitado para afastar as partculas de carvo, mas com cuidado para no introduzir bolhas de ar novamente no leo.

Aguardar durante um minuto entre operaes de prova. 9.0 Realizar cinco ensaios consecutivos com intervalos de um minuto para

a mesma amostra. Aps estes cinco ensaios o leo deve ser renovado. Continuar o ensaio ate que de trs sries de cinco ensaios no apresente uma diferena maior que 10%.

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06.6: Tabela constante C

Tipos de eletrodos:

1.0 CEB ELETRODO ESFRICO COM DIAMETRO DE 10.0mm 2.0 USE/A ELETRODO ESFRICO COM DIAMETRO DE 12.5 mm

SE 3.0 BSS ELETRODO ESFRICO COM DIAMETRO DE 13.0 mm 4.0 VDE CALOTA ESFRICA COM DIAMETRO DE 50.0 mm E RAIO DE 25.0mm 5.0 ASA PLACAS PLANAS COM DIAMETRO DE 1.0 mm

Observao: Para placas planas de 1de dimetro e afastamento de 0.1, o valor mnimo

para ocorrer a tenso desrruptiva e de 22 KV.

07.0 Frequencmetro. A medio da freqncia da corrente alternada pode efetuar-se por

comparao com uma ou outra freqncia conhecida e atravs de mtodos denominados de ressonncia.

Os mtodos comparativos so variados e de ateno a medidas de laboratrios.

Os mtodos de ressonncia so usados na industria e nas aplicaes comuns, permitindo os instrumentos deste tipo realizar leituras diretas.

07.1 frequencmetro eletrodinmicos. Os frequencmetro eletrodinmicos so construdos com circuitos

eletricamente ressonantes. Como regra geral possuem dois circuitos sintonizados: um deles em uma

freqncia menor que pode indicar o instrumento, estando o segundo circuito, em uma freqncia ligeiramente superior mxima.

Estes sistemas ressonantes so combinados com sistemas eletrodinmicos

de bobina cruzadas. Funcionam baseados no fato de que a corrente que circula atravs de uma reatncia diminui ao aumentar a freqncia, ao passo que aumenta ao circular por uma reatncia capacitiva.

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07.2 Freqncia de lingeta vibratria. Estes instrumentos baseiam-se em um princpio de ressonncia mecnica.

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A ressonncia entre os perodos dos momentos vibratrios de um determinado corpo, o que prprio dos momentos vibratrios de um determinado corpo, o que lhe o prprio e o ele recebe isto movimentos de vibraes foradas cuja amplitude a mxima.

Assim, por um percurso qualquer, criam-se outros movimentos oscilatrios de igual freqncia, denominando-se excitador ao primeiro sistema e ressonncia ao segundo.

Uma lmina de ao submetida influencia de um campo magntico alternado vibrar com amplitude mxima quando a freqncia de campo magntico coincida com a freqncia prpria da ressonncia da lingeta.

Baseado neste principio constroem-se frequencmetro denominados de lingetas vibratrias as lingetas destes instrumentos possuem as extremidades anteriores dobradas e de cor branca, ajustando-se mecanicamente para que possuam diferentes freqncias de oscilaes prpria, dispondo-se uma ao lado da a outra.

Se forem excitadas mediante um campo alternado de um eletrom por ressonncia, oscilar com o mximo de intensidade a lingeta, cuja freqncia prpria coincida com a corrente excitante.

Estes frequencmetro devido a sua construo simples e a sua exatido (tolerncia entre 0.3 a 0.5 %) so os mais empregados, tanto no campo como laboratrio.

Ajustagem dos aparelhos de lingeta relativamente simples, apresentado, porm o inconveniente de desajustes quando o ao empregado na confeco das lingetas no de tima qualidade e no submetido a tratamento trmico.

08.0 ponte de WHEATSTONE. um instrumento que serve para diminuir o valor de resistncia

desconhecida com grande preciso. 08.3 Principio de funcionamento. R1 e R2 Resistncia fixa e de valor conhecido R3 Resistncia varivel Rx Resistncia desconhecida G Galvanmetro V Bateria

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08.3 Principio de funcionamento

1.0 Para que a ponte esteja em equilbrio I0=0 2.0 Para que o Ig seja igual a zero necessrio que o Vcd = 0 3.0 Para que a tenso Vcd=0 temos, que ter a queda de tenso Vac=Vad e Vcb=Vdb.

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09.0 luxmetro. um instrumento que se destina o nvel de iluminamento (lux) em

ambientes abertos ou fechados onde existe iluminao natural e / ou artificial.

09.2 Fotoclula. 09.3 Tipos de levantamentos.

1.0. Geral; feita uma medida a cada M2 com a fotoclula a 85 cm do piso. Depois

feita a mdia das leituras efetuadas.

4.0 Local de trabalho; A medida efetuada sobre o local de trabalho. Pode-se tambm fazer uma

media das leituras efetuadas. Obs: Em ambos os casos devemos verificar se os valores obtidos esto de

acordo com os previsto em norma.