UNIVERSIDADE FEDERAL DO MARANHO CENTRO DE CINCIAS EXATAS E TECNOLOGIA CURSO DE ENGENHARIA ELTRICA MRCIO DE OLIVEIRA MENDES FUNDAMENTOS TCNICOS PARA O ELETRICISTA PRTICO So Lus - 2005 1 MRCIO DE OLIVEIRA MENDES FUNDAMENTOS TCNICOS PARA O ELETRICISTA PRTICO MonografiaapresentadaaoCursodeEngenharia EltricadaUniversidadeFederaldoMaranho,para aobtenodoGraudeBacharelemEngenharia Eltrica. Orientador: Prof. Nelson Jos Camelo, M. Sc. Co-orientador: Prof. Jos Gomes de Matos, M.Sc. So Lus - 2005 2 Mendes, Mrcio de Oliveira. Fundamentos tcnicos para o eletricista prtico / Mrcio de Oliveira Mendes. - So Lus, 2005. 115 fl. Monografia(BacharelemEngenhariadeEletricidade) Curso de Engenharia de Eletricidade, Universidade Federal do Maranho, 2005. 1. Eletrotcnica 2. Eletricista 3. AplicaesI. Ttulo. CDU 621.3 (076)

3 MRCIO DE OLIVEIRA MENDES FUNDAMENTOS TCNICOS PARA O ELETRICISTA PRTICO MonografiaapresentadaaoCursode EngenhariaEltricadaUniversidadeFederaldo Maranho, para a obteno do Grau de Bacharel em Engenharia Eltrica. Aprovada em: ____/____/____ BANCA EXAMINADORA ___________________________________ Prof. M.Sc. Nelson Jos Camelo (Orientador) ___________________________________ Prof. M.Sc. Jos Gomes de Matos (Co-orientador) ___________________________________ Prof. M.Sc. ngela Maria da Silveira (1 Examinador) ___________________________________ Prof. Eng Walbermark Marques dos Santos (2 Examinador) 4 Aos meus pais e familiares,pelo amor, amizade e incentivo. 5 Ondequerqueohomem contribua com seu trabalho deixa tambm algo de seu corao. Sienkiewicz, Henryk 6 AGRADECIMENTOS Primeiramente a Deus, por ouvir minhas preces. Aosmeuspais,peloamorincondicionaleapoionecessrioparaalcanar meus objetivos. Aos professores, eternas fontes de sabedoria. Ameusprimosetiosporestaremsemprepresentenosmomentosde alegria. A Raquel pela sua importante colaborao na realizao deste trabalho. Aos meus avos que vivos ou mortos sempre estaro comigo. Eatodososmeusamigosqueporventuranosesentiremincludosos meus mais sinceros agradecimentos. 7 RESUMO Esteumtrabalhoquetemporfinalidadeapresentarumtextodidticoe introdutrio sobre fundamentos tcnicos para o exerccio do eletricista prtico. Serve de guia prtico, de fcil compreenso, com uma linguagem simples e direta, que possibilite aoleitoroentendimentodosconceitosbsicosdaeletrotcnica,dasferramentas,dos instrumentos e dos procedimentos para o exerccio profissional do eletricista.O contedo direcionado para jovens do ensino mdio; estudantes iniciantes de engenhariaeltrica;eletricistascomformaoemescolastcnicasouemoutras instituies profissionalizantes; e para aqueles que exercem a profisso de eletricista de modo emprico. Palavras-chave: Eletrotcnica, Eletricista, Aplicaes 8 ABSTRACT This is a work that has purpose to present a didactic and introductory text on beddings technicianfortheexerciseofthepracticalelectrician.Itservesofpracticalguide,of easyunderstanding,withasimpleanddirectlanguage,thatmakespossibletothe reader the agreement of the basic concepts of the electrotechnical one, of the tools, the instrumentsandtheproceduresfortheprofessionalexerciseoftheelectrician.The contentisdirectedforyoungofaverageeducation;beginningstudentsofelectric engineering; electricians with formation in techniques schools or other professionalizing institutions;and for that they exert the profession of electrician in empirical way. .Keywords: Electrotechnical, Electrician, Applications. 9 LISTA DE QUADROS Quadro 2.1 Simbologias dos Componentes Eltricos .......................... 44 Quadro 4.1 Ferramentas ...................................................................... 60 Quadro 6.1 Descrio de Smbolos .................................................... 105 10 LISTA DE TABELAS Tabela 2.1 Limites de Tenso............................................................. 17 Tabela 2.2 Valores de Resistores Comerciais ..................................... 19 Tabela 2.3 Cdigo de Cores de Resistores .......................................... 29 Tabela 2.4 Valores Comerciais de Capacitores ................................... 29 Tabela 2.5 Cdigo de Coresde Capacitores ...................................... 30 Tabela 2.6 Tolerncia dos Capacitores ................................................ 32 Tabela 2.7 Valores Comerciais de Capacitores Eletrolticos................. 32 Tabela 2.8 Valores Comerciais de Indutores ....................................... 38 Tabela 6.1 Comparao entre medidas AWG e milimetros.................. 88 Tabela 6.2 Valores Comerciais de cabos para atender a tabela AWG. 92 11 LISTA DE FIGURAS Figura 2.1 Circuito de um Resistor Simples ......................................... 18 Figura 2.2 Resistores ........................................................................... 19 Figura 2.3 Cdigo de Cores de Resistores .......................................... 20 Figura 2.4 Associao de Resistores em Srie .................................... 23 Figura 2.5 Associao de Resistores em Paralelo ............................... 24 Figura 2.6 Associao Mista de Resistores ......................................... 25 Figura 2.7 Gerador de Corrente Contnua Pilha ............................... 26 Figura 2.8 Tomada ............................................................................... 27 Figura 2.9 Tipos de Capacitores .......................................................... 28 Figura 2.10 Cdigo de Cores de Capacitores ...................................... 29 Figura 2.11 Decodificao da Capacitncia ......................................... 30 Figura 2.12 Decodificao da Capacitncia ......................................... 31 Figura 2.13 Decodificao da Capacitncia ......................................... 31 Figura 2.14 Capacitores Eletrolticos .................................................... 33 Figura 2.15 Ligao em Srie de Capacitores...................................... 34 Figura 2.16 Ligao em paralelade Capacitores.................................. 35 Figura 2.17 Lei de Ohm ........................................................................ 37 Figura 2.18 - Bobina ................................................................................ 37 Figura 2.19 Ligao Srie de Indutores ............................................... 39 12 Figura 2.20 Ligao Paralela de Indutores .......................................... 40 Figura 2.21 Plos de m ..................................................................... 41 Figura 2.22 Eletrom ........................................................................... 42 Figura 2.23 -Regra da mo direita ........................................................... 43 Figura 3.1 Exemplo de Carga Resistiva - Ferro Eltrico ...................... 45 Figura 3.2 Exemplo de Carga Indutiva - Ar condicionado .................... 46 Figura 3.3 Banco de Capacitores ......................................................... 47 Figura 3.4 Rede Trifsica ..................................................................... 49 Figura 4.1 - Ampermetro ........................................................................ 50 Figura 4.2 - Ligao do Ampermetro ...................................................... 51 Figura 4.3 - Voltmetro ............................................................................. 51 Figura 4.4 - Ligao do Voltmetro .......................................................... 52 Figura 4.5 - Wattmetro ............................................................................ 52 Figura 4.6 - Ligao do Wattmetro.......................................................... 53 Figura 4.7 - Ligao do Ohmmetro.......................................................... 53 Figura 4.8 - Capacmetro.......................................................................... 54 Figura 4.9 - Ligao do Capacmetro....................................................... 54 Figura 4.10 - Indutmetro.......................................................................... 55 Figura 4.11 - Frequencmetro................................................................... 55 Figura 4.10 - Tipos de Multmetros........................................................... 56 Figura 4.11 - Funo do Multimetro......................................................... 56 Figura 4.12 Multmetro Alicate............................................................... 57 Figura 4.13 - Tela do Osciloscpio........................................................... 58 Figura 4.14 - Comandos do Osciloscpio................................................ 58 13 Figura 4.15 - Identificao da Fase com teste Non................................ 59 Figura 4.16 - Quadro de Ferramentas...................................................... 60 Figura 5.1 - Materiais para Soldagem de componentes ......................... 62 Figura 5.2 Protoboard ........................................................................... 63 Figura 5.3 Tipos de Conectores de Emendas ...................................... 64 Figura 5.4 Conector de Pino ................................................................. 64 Figura 5.5 Conector Parafuso Fendido(split bolt)do Tipo Bimetlico.... 65 Figura 5.6 Conector Derivao ............................................................. 65 Figura 5.7 Conector para aterramento ................................................. 66 Figura 5.8 - Tipos de Botoeiras ............................................................... 66 Figura 5.9 - Tipos de disjuntores ............................................................. 67 Figura 5.10 Partida Direta Utilizando um Contator ............................... 68 Figura 5.11 Circuito de Comando Partida Direta com Contator ............68 Figura 5.12 Rel de Tempo .................................................................. 69 Figura 5.13 Fotoclula .......................................................................... 70 Figura 5.14 Ligao do Rel Foto-eltrico ........................................... 71 Figura 5.15 Estabilizador e No break .................................................. .71 Figura 5.16 Gerador de corrente alternada ......................................... .72 Figura 5.17 Princpios de Funcionamento de um Gerador ................. .73 Figura 5.18 Influncias das linhas de campo no rotor .......................... 74 Figura 5.19 Esquema de Usina Hidreltrica ......................................... 74 Figura 5.20 Motor em corte .................................................................. 75 Figura 5.21 Transformador ................................................................... 76 Figura 5.22 Transformador ideal .......................................................... 76 14 Figura 5.23 Funo dos Transformadores ........................................... 77 Figura 5.24 Tipos de transformadores ................................................. 78 Figura 5.26 Quadro de Distribuio ...................................................... 79 Figura 5.27 Disjuntor de Alta Tenso ................................................... 79 Figura 5.28 Tipos de Fusveis................................................................ 80 Figura 5.29 Fusvel Diazed ................................................................... 81 Figura 5.30 Montagem do Fusvel diazed ............................................ 82 Figura 5.31 Fusvel de Vidro ................................................................ 82 Figura 5.32 Rel Trmico de Proteo ..................................................83 Figura 5.33 Pra-raios .......................................................................... 84 Figura 6.1 - Elementos de uma lmpada incandescente ........................ 85 Figura 6.2 Princpio de funcionamento da lmpada fluorescente ........ 86 Figura 6.3 Esquema de ligao da lmpada fluorescente ................... 87 Figura 6.4 - Tipos de Lmpadas Fluorescentes ...................................... 87 Figura 6.5 - Lmpada de Vapor Metlico ............................................... 88 Figura 6.6 Tipos de Condutores ........................................................... 89 Figura 6.7 Seco dos Condutores ...................................................... 90 Figura 6.8 Aterramento ......................................................................... 94 Figura 6.9 Malha de aterramento ......................................................... 95 Figura 6.10 Tipos de Interruptores ....................................................... 95 Figura 6.11 Ligao Interruptor Simples .............................................. 96 Figura 6.12 Ligao Interruptor Paralelo .............................................. 97 Figura 6.13 Ligao da tomada dois plos mais terra ......................... 98 Figura 6.14 Tomada de dois plos mais terra ...................................... 98 15 Figura 6.15 Ligao da tomada de dois plos ..................................... 99 Figura 6.16 Tomada de dois plos ......................................................100 Figura 6.17 Tomada de Telefone ....................................................... 100 Figura 6.18 Tomada s de Telefone .................................................... 101 Figura 6.19 Ligaes Clandestinas .................................................... 101 Figura 6.20 Planta Baixa Residencial ................................................. 102 Figura 6.21 Projeto Eltrico Residencial. Ligao de Tomadas ......... 103 Figura 6.22 Projeto Eltrico Residencial. Ligao de Interruptores ....104 Figura 6.23 Projeto Eltrico Residencial ............................................ 104 Figura 7.1 Equipamentos de Segurana ............................................ 107 Figura 7.2 Sinais de Advertncia ........................................................ 110 16 LISTA DE SMBOLOS d.d.p Diferena de Potencial E ou U - Tenso l- Comprimento do material - Resistividade do material S - Seo transversal do material R Resistncia I Corrente Eltrica F - Faraday C - Coulomb P Potncia Eltrica W -Wattmetro A - Ampre - Ohm V - Volt 17 SUMRIO 1 INTRODUO....................................................................................21 1.1 Motivao ......................................................................................................21 2 GRANDEZAS ELTRICAS E CONCEITOS BSICOS .......................24 2.1 Tenso Eltrica..............................................................................................24 2.2 Resistividade .................................................................................................25 2.3 Resistncia Eltrica .......................................................................................26 2.4 Descrio do Cdigo de Cores de Resistores ...............................................28 2.5 Associao de Resistores .............................................................................31 2.6 Corrente Eltrica............................................................................................34 2.7 Diferena entre Corrente Contnua e Alternada ............................................34 2.8 Potncia Eltrica............................................................................................36 2.9 Capacitores ...................................................................................................36 2.10 Decodificao de Capacitores .....................................................................38 2.11 Associao de Capacitores .........................................................................43 2.12 Primeira Lei de Ohm....................................................................................35 2.13 Indutores......................................................................................................45 2.14 Associao de Indutores .............................................................................46 2.15 Magnetismo e Eletromagnetismo ................................................................49 2.16 Simbologia Aplicada ....................................................................................51 3 ASPECTOS TCNICOS E PRTICOS EM CIRCUITOS COM CORRENTE ALTERNADA.....................................................................53 18 3.1 Circuitos com Cargas Resistivas ...................................................................53 3.2 Circuitos com Cargas Indutivas .....................................................................54 3.3 Circuitos com Cargas Capacitivas.................................................................54 3.4 Potncia em corrente alternada.....................................................................55 3.5 Fator de Potncia ..........................................................................................56 3.6 Ramal Trifsico..............................................................................................56 3.7 Diferena entre Tenso de Fase e Tenso de Linha.....................................56 4 INSTRUMENTOS DE MEDIO E FERRAMENTAS .........................58 4.1 Ampermetro..................................................................................................58 4.2 Voltmetro ......................................................................................................59 4.3 Wattmetro.....................................................................................................60 4.4 Ohmmetro.....................................................................................................61 4.5 Capacmetro..................................................................................................61 4.6 Indutmetro ....................................................................................................62 4.7 Frequencmetro .............................................................................................63 4.8 Multmetro......................................................................................................63 4.9 Osciloscpio ..................................................................................................65 4.10 Teste Non..................................................................................................67 4.11 Ferramentas ................................................................................................68 5 EQUIPAMENTOS ELTRICOS DE PROTEO E DE USO GERAL.69 5.1 Equipamentos de Uso Geral..........................................................................69 5.1.1 Soldagem em Circuitos...............................................................................69 5.1.2 Protoboard..................................................................................................70 19 5.1.3 Conectores .................................................................................................71 5.1.4 Botes de Comando...................................................................................74 5.1.5 Contactores ................................................................................................74 5.1.6 Rel de Tempo...........................................................................................76 5.1.7 Fotoclula...................................................................................................77 5.1.8 Estabilizadores e No breaks.......................................................................78 5.1.9 Geradores...................................................................................................79 5.1.10 Motores.....................................................................................................82 5.1.11 Transformadores ......................................................................................82 5.2 Dispositivos de Proteo ...............................................................................85 5.2.1 Disjuntores..................................................................................................85 5.2.2 Fusveis ......................................................................................................87 5.2.3 Rel Trmico de Proteo..........................................................................89 5.2.4 Pra-raios ...................................................................................................90 6 INSTALAES RESIDENCIAIS .........................................................91 6.1 Lmpadas......................................................................................................91 6.2 Condutor Eltrico...........................................................................................94 6.3 Aterramento...................................................................................................99 6.4 Instalaes Eltricas....................................................................................101 6.4.1 Ligao de uma lmpada comandada por um interruptor simples ...........101 6.4.2 Ligao comandada por dois pontos (interruptores paralelos) .................102 6.4.3 Ligao de Tomadas ................................................................................103 6.4.4 Instalaes Telefnicas ............................................................................106 20 6.4.5 Instalaes Clandestinas..........................................................................107 6.5 Projeto Eltrico ............................................................................................108 7 CONSIDERAES SOBRE SEGURANA......................................112 7.1 Equipamentos de Segurana ......................................................................112 7.2 Choque Eltrico...........................................................................................113 7.3 Preveno e Segurana ..............................................................................117 8 CONCLUSO....................................................................................120 21 1 INTRODUO Paraterumbomdesempenhooprofissionalprecisadominarosconceitos bsicosdesuareadeatuao,oque,almdisso,lhe possibilitaentendercom mais facilidade assuntos mais complexos. Tratando-se da profisso de eletricista, nem sempre os profissionais dispem de uma formao escolar suficiente para entender a linguagem tcnica e complexa dos trabalhos existentes que dissertam sobre assuntos relacionados eletricidade. importante saber que o eletricista um profissional da rea da eletricidade quetemsuasatribuieslimitadassdotcnicoeletricista,nopodendoultrapass-las,devendosersupervisionadoporumtcnicoouengenheiro,quandoestiver executando tarefas mais complexas. Jotcnicoemeletrotcnicaoprofissionaldegraumdiolegalmente habilitado para atuar junto a empresas e entidades com capacidade para ler plantas e executarinstalaesbsicasemprdios.Sabemedirtensescorrentesecalcular potncias;conheceeinstalaoscomponentesbsicosutilizadosnasinstalaes prediais. 1.1 Motivao Oeletricistadeummodogeral,paradesenvolversuashabilidadesepoder ampliarseushorizontes,precisaterconhecimentosbsicossobreosprincipais conceitosdaeletricidade,paraquepossa,posteriormente,premprticatodasas noes aprendidas de forma satisfatria. 22 Dentreosobstculosexistentesparaqueoeletricistaprticotenhaessa formao, destacamos os poucos trabalhos tcnicos que chegam ao conhecimento do mesmo, haja vista a distncia que ainda separa a universidade da comunidade e, o fato deque,aindaquechegasse,amaioriautilizaumalinguagemtcnicaededifcil compreenso. Essa realidade despertou-nos o interesse em elaborar um material prtico, de qualidade, ilustrativo, e de fcil compreenso, para aqueles aspirantes a eletricistas que tenham pouco ou nenhum conhecimento terico sobre a eletricidade e sua aplicao.Este trabalho tem por objetivo ser instrumento de estudo para jovens do ensino mdio, estudantes do curso de bacharelado de engenharia eltrica, para eletricistas com formao em escolas tcnicas ou outras instituies profissionalizantes, e para aqueles que exercem a profisso de eletricista de modo emprico, que queiram aprender algo sobre a profisso de eletricista, podendo atravs deste manual vir a se tornar um eletricista e ingressar no mercado de trabalho. 1.2 Organizao da Monografia Aelaboraodeummanualque,atravsdeumalinguagemsimples, explicasseessesconceitos,relacionando-osprtica,foiumdesafiodefundamental importnciaparanossaformaoacadmica,poisatravsdomesmo,realizamosum trabalho de carter tcnico-social. Iniciamosomanualfazendoumabreveexplanaosobreessesconceitos, comoporexemplo,aleideOhm,apartirda,abordarmostemasdemaior 23 complexidade,comoaforma deligaodeinstrumentosde medio,os princpiosde funcionamento de um gerador etc. NoCaptulo2tratamosdosconceitosbsicosdaeletricidadeeasgrandezasa ela relacionadas. NoCaptulo3abordaremososaspectostcnicosdoscircuitosalimentadospor corrente alternadas. NoCaptulo4apresentamososprincipaisinstrumentosdemedioesuas formas de ligao bem como as principais ferramentas utilizadas pelos eletricistas. No Captulo 5 discorremos sobre os principais equipamentos eltricos. NoCaptulo6mostramoscomosofeitasasinstalaesresidenciaisecomo fazer a leitura de um projeto eltrico. NoCaptulo7tecemosalgumasconsideraessobreequipamentosemedidas de segurana para eletricistas. Finalmente,noCaptulo8,conclumosessetrabalhocomsugestesdenovos temas nesta linha de abordagem. 24 2 GRANDEZAS ELTRICAS E CONCEITOS BSICOS Todo equipamento eltrico ao ser ligado recebe uma tenso, produzindo uma correntequecircularatravsdele,queporsuavezserlimitadapelaresistnciaou reatncia do equipamento. Conhecer o que significa cada uma destas grandezas de vital importncia para o eletricista, pois esses conhecimentos podem fazer diferena em determinadas situaes. Os conceitos que aprenderemos neste captulo esto muito relacionados aos circuitos de corrente continua, sendo necessrio tratarmos sobre corrente alternada em outro captulo. 2.1 Tenso Eltrica Tensoeltricaadiferenadepotencialeltrico(d.d.p.)existenteentre dois ns (pontos distintos de um circuito) [1]. Smbolo matemtico normalmente usado (E ou U). Unidade de medida Volt (V). Instrumento de medio Voltmetro. Deacordocomoseuvalorastensessoclassificadasemextrabaixa, baixaealta.Oslimitesdecadaumadestasclassificaesestoespecificadosna Tabela 2.1. 25 Tabela 2.1: Limites de Tenso [3] CLASSIFICAOCORRENTE CONTNUACORRENTE ALTERNADA EXTRA BAIXA TENSO1000 V 2.2 Resistividade a resistncia especfica de cada material. Resistnciaespecficaovalordaresistnciaeltricaencontradaemum material com as seguintes caractersticas[1]: 1 m de comprimento. 1 mm2 de seo transversal. 25 C de temperatura. Fatores que influenciam na resistncia eltrica dos materiais: Comprimento do material dado em metros. Seo transversal, dada em mm2. Temperatura. Natureza do material, baseada na resistividade. Arelaomatemticadosfatoresqueinfluenciamnaresistnciaeltrica mostrada na Eq. 2.1, a seguir: SlR= Eq. 2.1 26 Em que: R Resistncia do material (). Resistividade do material. l Comprimento do material (metro). S Seo transversal do material (metro quadrado). 2.3 Resistncia Eltrica a oposio que o condutor oferece passagem de corrente eltrica[1]. Smbolo matemtico (R). Unidade de medida Ohm (). Instrumento de medio Ohmmetro. Na Figura 2.1 vemos um circuito simples, no qual a corrente I (A) gerada pela fonte de tenso limitada pela resistncia R () do resistor. Figura 2.1: Circuito de um Resistor Simples 27 Na Tabela 2.2 temos os valores de resistores comerciais. Para obtermos os demais valores de resistores basta multiplica-los por: 10, 102, 103, 104, 105, 106.

Tabela 2.2: Valores Comerciais de Resistores[4] VALORES COMERCIAIS 1.0 ohm 1.1 ohm 1.2 ohm1.3 ohm1.5 ohm 1.6 ohm 1.8 ohm2.0 ohm2.2 ohm 2.4 ohm 2.7 ohm3.0 ohm3.3 ohm 3.6 ohm 3.9 ohm4.3 ohm4.7 ohm 5.1 ohm 5.6 ohm6.2 ohm6.8 ohm 7.5 ohm 8.2 ohm9.1 ohm Instrues para determinar o valor de um resistor Existem basicamente duas opes para conhecer o valor de um resistor: Mediraresistnciacomummultmetro(oquepodesersvezes impraticvel, se o componente estiver soldado num circuito). Ler o valor direto do corpo do resistor. Considerando-se,porm,quenamaioriadasvezesovalorvmcodificado emcores,necessriosabermoscomoleroudecodificarestevalor.NaFigura2.2 mostramos exemplos de resistores com seus respectivos cdigo de cores. 28 Figura 2.2: Resistores Fonte: www.mercadobr.com.br 2.4 Descrio do Cdigo de Cores de Resistores Ocdigodecoresaconvenoutilizadaparaidentificaodovalorda resistncia dos resistores de uso geral. O valor da resistncia identificado atravs dos anis existentes no corpo do mesmo. Cada anel possui uma cor com valor padronizado. Na Figura 2.3 verificamos a ordem e a forma como as cores esto dispostas no corpo do resistor. Figura 2.3: Cdigo de Cores de Resistores Fonte: www.introelec.com.br 29 Ostrs primeiros anisindicam ovalordaresistncia,sendoque oterceiro anelcorrespondeaomultiplicadoreoquarto,tolerncia.NaTabela2.3temosos valores equivalentes a cada cor em suas respectivas faixas. Tabela 2.3: Cdigo de Cores de Resistores[5]

1 anel 2 anel 3 anel 4 anelCores 1 digito2 digitoMultiplicadorTolerncia Prata--0,0110% Ouro--0,15% Preto001- Marrom11101% Vermelho221002% Laranja331 0003% Amarelo4410 0004% Verde55100 000- Azul 661 000 000- Violeta7710 000 000- Cinza88-- Branco99-- Para determinarmos o valor da resistncia devemos: 1.Identificaracordoprimeiroaneleverificaratravsdatabelade coresoalgarismocorrespondentecor.Estealgarismosero primeiro dgito do valor do resistor; 2.Identificaracordosegundoanel.Determinaroalgarismo correspondente ao segundo dgito do valor da resistncia; 30 3.Identificaracordoterceiroanelquedeterminarovaloraser multiplicadopelonmeroformadopelositens1e2.Daento obtemos o valor da resistncia; 4.Identificaracordoquartoaneleverificaraporcentagemde tolerncia do valor nominal da resistncia do resistor. OBS:Aprimeirafaixaseraqueestivermaispertodequalquerumdos terminais do resistor. Exemplo: 1 Faixa Vermelha = 3 2 Faixa Violeta = 8 3 Faixa Marrom = 10 4 Faixa Ouro = 5% Ovalorser380com5%detolerncia.Ouseja,ovalorexatoda resistncia para qualquer elemento com esta especificao estar entre 361 e 399 . Omultiplicadoronmerodezerosquevoccolocanafrentedonmero quefoiidentificado.Noexemploacimaomarromcorrespondea10,entocolocamos apenasumzero.Seacordoterceiroanelfossevermelho,omultiplicador correspondente seria 100, ento colocaramos 2 zeros, e assim por diante. Outroelementoquetalveznecessitedeexplicaoatolerncia.O processodefabricaoemmassaderesistoresnoconseguegarantirparaestes componentes um valor exato de resistncia. Assim, pode haver variao dentro do valor especificado de tolerncia. importante notar que quanto menor a tolerncia, mais caro 31 o resistor, pois o processo de fabricao deve ser mais refinado para reduzir a variao em torno do valor nominal. Caso o resistor possua cinco faixas em vez de quatro, teremos que seguir o mesmo procedimento s que agora as trs primeiras faixas sero os dgitos, a quarta o multiplicador e a quinta a tolerncia[6]. 2.5 Associao de Resistores Associao em srie: NaFigura2.4temosumcircuitoderesistoresligadosemsrieeoseu respectivo circuito equivalente. Figura 2.4: Associao de Resistores em Srie A resistncia equivalente da associao em serie dada pela Eq. 2.2: n TR R R R R + + + + = 3 2 1 Eq. 2.2 32 A lei de Kirchhoff para associao em srie diz que a soma das tenses em cada resistor igual a tenso da fonte, como pode ser observado na Eq. 2.3. Ou seja, a soma de todas as tenses ser igual zero. n TE E E E E + + + + = 3 2 1 Como podemosobservarnaFigura2.4,naligaoemsrieacorrenteque passa no primeiro resistor a mesma que passa em todos os outros, como descrito matematicamente na Eq. 2.4. 3 2 1I I I = = Associao em paralelo: NaFigura2.5temosumcircuitoderesistoresligadosemparaleloeoseu respectivo circuito equivalente. Figura 2.5: Associao de Resistores em Paralelo A resistncia equivalente da associao em paralelo dada pela Eq. 2.5: Eq. 2.3 Eq. 2.4 33 n TR R R R R1 1 1 1 13 2 1+ + + + = NaleideKirchhoffparaassociaoemparaleloocomportamentodas correntes dado pela Eq. 2.6. nI I I I + + + = ...2 1 Ou seja, a soma das correntes que entram no ponto igual a soma algbrica das correntes que saem deste mesmo ponto. Associao mista: A associao mista na verdade, a combinao das associaes em srie e em paralelo, mostrado na Figura 2.6[2]. Figura 2.6: Associao Mista de Resistores Eq. 2.5 Eq. 2.6 34 2.6 Corrente Eltrica omovimentoordenadodecargaseltricasnegativasatravsdeum condutor[1]. Smbolo matemtico normalmente usado (I). Unidade de medida Ampre (A). Instrumento de medio Ampermetro. 2.7 Diferena entre Corrente Contnua e Alternada CorrentecontnuaFluiapenasemumsentido,podendoserconstanteno tempo. Exemplo de fontes decorrentecontnua:Pilhas, acumuladores e outros.Na Figura 2.7 podemos ver um exemplo de fonte de corrente continua. Figura 2.7: Fonte de Corrente Contnua Pilha Fonte: www.arremate.com.br Correntealternada-aquelacujaintensidadeesentidovariamcomo tempo. 35 Asinstalaeseltricasdeindustriaseresidncias,soexemplosde consumidores de corrente alternada. Na Figura 2.8 temos uma tomada eltrica de uma residncia onde estas so geralmente alimentadas com tenso alternada[2].

Figura 2.8: Tomada Fonte: www.amoedo.com.br 2.12 Primeira Lei de Ohm Aintensidadedacorrenteeltricaemumcondutordiretamente proporcional tenso e inversamente proporcional sua resistncia eltrica. Aseguir,temos aexpressoqueregealeideOhm,representadapelaEq. 2.7. REI = Em que: ICorrente eltrica em Ampre (A). RResistncia eltrica em Ohm (). Eq. 2.7 36 E Tenso eltrica em Volts (V). NaFigura2.9podemosverumtringuloqueserveparaumamelhor memorizaodaleideohm.Eleutilizadodaseguinteforma:sequisermossabera corrente, cobriremos a letra I, ento teremos a frmula desejada, e assim por diante. Figura 2.9: Lei de Ohm 2.8 Potncia Eltrica a quantidade de trabalho realizado na unidade de tempo. Smbolo matemtico (P). Unidade de Medida Watt (W). Instrumento de Medio Wattmetro. 2.9 Capacitores Capacitoressodispositivosformadospordoiscondutoresseparadospor um isolante, capazes de armazenar energia eltrica, como mostra a Figura 2.10. 37 Figura 2.10: Capacitor Smbolo matemtico (C) Unidade de medida Faraday (F) Instrumento de medio Capacmetro Acargadeumcapacitoracargadeumadesuasplacas,evidentemente comvaloresiguaisesinaisopostos.D-seonomedecapacitnciacargaqueum capacitordevereceber,paraqueentresuasplacasseestabeleaumadiferenade potencial unitria. Matematicamente a capacitncia dada pela Eq 2.8. EQC= Em que: C capacitncia em Farads (F) Q carga adquirida pelo capacitor, em Coulombs (C) E tenso entre as placas do capacitor, em Volts (V) Existem capacitores de vrios tamanhos e modelos na Figura 2.11 podemos observar alguns destes modelos. Eq. 2.8 38 Figura 2.11: Tipos de Capacitores Na Tabela 2.4 temos os valores de capacitores comerciais. Para obtermos os demaisvaloresdecapacitoresdevemosmultiplicaressesvaloresporseus submltiplos: 10-3, 10-6, 10-9, 10-12. Tabela 2.4: Valores Comerciais de Capacitores[4] VALORES COMERCIAIS 1.0 F1.1 F1.2 F1.3 F 1.5 F1.6 F1.8 F2.0 F 2.2 F2.4 F2.7 F3.0 F 3.3 F3.6 F3.9 F4.3 F 4.7 F5.1 F5.6 F6.2 F 6.8 F7.5 F8.2 F9.1 F 2.10 Decodificao de Capacitores Existem inmeras maneiras de identificarmos a capacitncia de um capacitor, umadelasatravsdadescriodocdigodecoresquebemsemelhantede resistores.Oscapacitoresdepolistermetalizadoutilizamestetipodeidentificao como mostrado na Figura 2.12. 39 Figura 2.12: Cdigo de Cores em Capacitores Fonte: www.feiradeciencias.com.br NaTabela2.5temososvalorescorrespondentesacadafaixanos capacitores. Os valores encontrados so dados em picofarad (pF). Tabela 2.5: Valores Comerciais de Capacitores[7] 1 anel2 anel3 anel4 anel5 anel Cor 1 digito2 digitomultiplicadortolernciatenso de pico mxima marrom1110-------- vermelho22100----250 Vp Laranja331000-------- amarelo4410000----400 Vp Verde55100000-------- Azul661000000----630 Vp Violeta77------------ Cinza88------------ Branco99---- 10%---- Preto 00---- 20%---- Existemcapacitoresquenopossuemtalcodificaoemcores,tornando sua decodifio difcil at mesmo para tcnicos mais experientes. Na Figura 2.13 veremos outro tipo de codificao muito comum, onde os dois primeirosnmerocorrespondemaosalgarismoseoterceiroaomultiplicador.Sendo seus valores dados em picofarad (pF). 40 Figura 2.13: Decodificao da capacitncia Fonte: www.feiradeciencias.com.br JnaFigura2.14temoscapacitoresqueutilizamletrasenmerospara indicarem seus valores. Figura 2.14: Decodificao da capacitncia Fonte: www.feiradeciencias.com.br Nestecaso,ovalordascapacitnciasdadoemnanofarad,ofatodo"n" minsculo ser colocado no meio dos nmeros apenas para economizar uma vrgula e evitar erro de interpretao de seu valor. Algunsfabricantesfazemcapacitorescomformatosevaloresimpressos comoosapresentadosabaixo.NaFigura2.15,nocapacitorAsuacapacitncia escrita por extenso, sendo esta de 3300 pF. Figura 2.15: Decodificao da capacitncia Fonte: www.feiradeciencias.com.br 41 NotequenoscapacitoresB,C,Dhoaparecimentodeumaletra maiscula ao lado dos nmeros. Esta letra refere-se tolerncia do capacitor, ou seja, o quanto que o capacitor pode variar de seu valor em uma temperatura padro de 25C. A letra "J" significa que este capacitor pode variar at 5% de seu valor, a letra "K" = 10% ou "M" = 20%. J nos capacitores E, F e G as suas capacitncias vem codificadas seguidas dasletrasquecorrespondemasuastolerncias.SeguenaTabela2.6,oscdigosde tolerncias de capacitncia. Tabela 2.6: Tolerncia dos capacitores Cdigo

Acima de 10pF F1% G2% H3% J5% K10% M20% S50%-20% 80% -20% ouZ 100% -20% P100% -0% ATabela2.7dalgunsvaloresdecapacitncia(F)xtenso(V) comercialmentedisponveisparacapacitoreseletrolticos.Evidentementenoesto inclusos todos os valores possveis de se encontrar. 42 Tabela 2.7: Valores comerciais de capacitores eletrolticos. VALORES COMERCIAIS DE CAPACITORES ELETROLTICOS 0,22 x 1000,33 x 630,47 x 500,47 x 631 x 501 x 1001 x 160 1 x 2501 x 3502,2 x 502,2 x 632,2 x 1002,2 x 2503,3 x 100 4,7 x 354,7 x 504,7 x 634,7 x 1004,7 x 2504,7 x 35010 x 16 10 x 2510 x 3510 x 5010 x 6310 x 10010 x 20010 x 250 22 x 1622 x 2522 x 3522 x 4022 x 5022 x 6322 x 100 22 x 16022 x 25022 x 35022 x 45033 x 1633 x 16047 x 25 47 x 5047 x 6347 x 10047 x 250100 x 10100 x 16100 x 25 100 x 35100 x 50100 x 63100 x 200100 x 250100 x 350220 x 10 220 x 25220 x 35220 x 63220 x 100330 x 16470 x 10470 x 25 470 x 63470 x 2501000 x 632200 x 252200 x 352200 x 502200 x 63 3300 x 163300 x 254700 x 164700 x 354700 x 505000 x 70- OsCapacitoreseletrolticospodemexplodirquandosubmetidosatenses negativas(ligadosdeformainvertida).NaFigura2.16podemosverificarquea identificao nos capacitores eletrolticos vem descrita no corpo do mesmo. Figura 2.16: Capacitores eletrolticos Fonte: www.feiradeciencias.com.br 43 2.11 Associao de Capacitores Associao em srie: Naassociaoemseriedecapacitorescadacapacitorligadona extremidade do outro. Na Figura 2.17 temos um circuito de capacitores ligados em srie e seu respectivo circuito equivalente. Figura 2.17: Ligao em Srie de Capacitores A capacitncia equivalente na associao em srie e dada pela Eq. 2.9: nC C C C Ceq1 1 1 1 13 2 1+ + + + = Aleidekirchhoffparaassociaoemsriedecapacitores,quantoao comportamento da Tenso dado pela Eq. 2.10. n TE E E E E + + + + = 3 2 1 Eq. 2.9 Eq. 2.10 44 Ouseja,asomadetodasastensesdetodososcapacitoresserigual tenso da fonte. Associao em paralelo: Naassociaoemparalelooscapacitoressoligadoscomomostraa Figura 2.18. Figura 2.18: Ligao Paralela de Capacitores A capacitncia equivalente da associao em paralelo dada pela Eq. 2.11 : nC C C C Ceq + + + + = 3 2 1 A carga equivalente na ligao em paralelo igual a soma das cargas de cada capacitor, como descrito matematicamente na Eq. 2.12. 4 3 2 1Q Q Q Q + + = Ou seja, a carga total igual soma das cargas parciais. Eq.2.12 Eq.2.11 45 A tenso igual em todos os capacitores ligados em paralelo, como descrito na Eq. 2.13. 3 2 1E E E E = = = Associao mista: A associao mista na verdade, a combinao das associaes em srie e paralelo[2].

Figura 2.19: Ligao Paralela de Capacitores 2.13 Indutores Um indutor tambm conhecido como bobina um condutor eltrico enrolado, geralmenteutilizadoparaproduzircampomagntico,quetambmcapazde armazenar energia eltrica, na Figura 2.20 temos um exemplo de indutor. Eq. 2.13 46 Figura 2.20: Bobina Fonte: www.scientia-imc.com.br NaTabela2.8temososvalorescomerciasdeindutores,Paraobtermosos demais valores basta multiplica-los pelos seus submltiplos: 10-3, 10-6. Tabela 2.8 Valores Comerciais de Indutores[4] VALORES COMERCIAIS 1.0 H1.1 H1.2 H1.3 H1.5 H1.6 H1.8 H2.0 H2.2 H2.4 H2.7 H3.0 H3.3 H3.6 H3.9 H4.3 H4.7 H5.1 H5.6 H6.2 H6.8 H7.5 H8.2 H9.1 H 2.14 Associao de Indutores Osindutorespodemsercombinadosemsrieeparaleloassimcomoos resistoreseoscapacitores.Oclculodaindutnciaequivalentesemelhanteaodos resistores. 47 Associao em srie: Naassociaoemseriedeindutoresassimcomonadecapacitorese resistores, o terminal de cada indutor ligado a extremidade do prximo indutor, como mostra a Figura 2.21. Figura 2.21: Ligao em Srie de Indutores A indutncia equivalente da associao em srie e dada pela Eq. 2.14: n TL L L L L + + + + = 3 2 1 NaleideKirchhoffparaassociaoemsriedeindutoreso comportamento da tenso regido pela Eq. 2.15. n TE E E E E + + + + = 3 2 1 Ou seja, a soma de todas as tenses ser igual zero. Eq. 2.14 Eq. 2.15 48 Na ligao em serie a corrente que passa no primeiro indutor a mesma que passa em todos os outros, como mostramos na Eq. 2.16. 3 2 1I I I = = Associao em paralelo: Naassociaoemparaleloosindutoressoligadoscomomostramosna Figura 2.22. Figura 2.22: Ligao Paralela de Indutores A indutncia equivalente da associao em paralelo dada pelaEq. 2.17: n TL L L L L1 1 1 1 13 2 1+ + + + = O comportamento da corrente segundo a lei de Kirchhoff para associao em paralelo dado pela Eq2.18. 3 2 1I I I I + + = Eq. 2.16 Eq. 2.17 Eq. 2.18 49 Ouseja,asomadascorrentesqueentramnopontoigualasomadas corrente que saem deste mesmo ponto. Associao mista: A associao mista de indutores assim como a de resistores na verdade, a combinao das associaes srie e paralelo. Figura 2.23: Ligao Mista de Indutores 2.15 Magnetismo e Eletromagnetismo Plos do im: Todoimpossuidoisplosondeentreelesseestabeleceumcampo chamadomagnetico:plonorteeplosul.Osplosiguaisserepelemeosplos diferentes se atraem. A direo das linhas de campo so mostradas na Figura 2.24. 50 Figura 2.24: Plos do m Campo magntico: Apresenadeumimtransformaoespao,criandoumaregioondeas foras eletromagnticas so sentidas. Essa regio chamada de campo magntico. A eletricidade produz campo magnticoHans ersted descobriu que um fio eltrico colocado prximo a uma bssola era capaz de desviar o ponteiro da agulha quando este era percorrido por uma corrente eltrica. O eletrom Podemos utilizar a eletricidade para construir um eletrom. Enrolando um fio em torno de uma barra de ferrita, concentramos as linhas de fora do campo magntico eobtemosumimforteosuficienteparaatrairapeadeferro.Aconstruodeum eletrom mostrada na Figura 2.25. Figura 2.25: Eletrom Fonte: www.seed.slb.com 51 Plos do eletrom Oeletromtambmtemplonorteeplosul.Adisposiodessesplos dependedosentidodacorrente.Seosentidodacorrentemuda,aposiodosplos tambm muda. Regra da mo direita Aregradamodireitaumaregrasimplesepraticadecomoseobtero sentidodocampomagntico,emumcondutorporondepassaumacorrenteeltrica. Para isso devemos apenas, direcionarmos o dedo polegar da mo direita, no sentido da corrente, e os demais dedos indicaro o sentido do campo magntico, como mostramos na Figura 2.26[2]. Figura 2.26: Regra da mo direita Fonte: http://myspace.eng.br 2.16 Simbologia Aplicada Paraumamelhorfamiliarizaocomoscomponenteseltricos,colocamos no Quadro 2.1 as principais simbologias utilizadas na representao destes: 52 Quadro 2.1 Simbologias dos Componentes Eltricos GRANDEZA OU INSTRUMENTOSMBOLO CORRENTERESISTOR INDUTOR CAPACITOR TERRA GERADOR DE TENSO CONTINUA GERADOR DE TENSO ALTERNADA CHAVE ABERTA CHAVE FECHADA AMPERMETRO VOLTMETRO CAPACMETRO WATTMETRO TRANSFORMADOR 53 3ASPECTOSTCNICOSEPRTICOSEMCIRCUITOSCOMCORRENTE ALTERNADA Nasuavidaprofissionaloeletricistaterdesedepararcominmeros problemas, e em sua grande maioria estes esto relacionados com circuitos de corrente alternada, pois a maioria dos circuitos, seja residencial ou industrial, suprido por esse tipodealimentao.Efoiporessemotivoquetivemosocuidadodededicarum captulo inteiro falando sobre seus conceitos mais importantes. 3.1 Circuitos com Cargas Resistivas Socircuitosondeexistemapenaselementosresistivos,porexemplo,ferro de passar (Figura 3.1) ou outros aparelhos que possuam apenas resistores. A corrente fica em fase com a tenso, isto , a corrente no fica atrasada em relao tenso. Figura 3.1: Exemplo de carga resistiva - Ferro Eltrico Fonte: www.praobra.com.br 54 3.2 Circuitos com Cargas Indutivas So circuitos nos quais h uma predominncia de elementos indutivos, como exemplospodemsercitadososaparelhosdear-condicionado(Figura3.2),reatores, geradores,motoresououtroselementosquepossuambobinas.Acorrentenestetipo de circuitos fica atrasada 90em relao tenso, ou seja, o pico da corrente vem um quarto de ciclo depois do pico da tenso. Figura 3.2: Exemplo de carga indutiva equipamento de ar condicionado Fonte: www.otimoar.com.br 3.3 Circuitos com Cargas Capacitivas Socircuitosemquehpredominnciadecargascomcaractersticas capacitivas; um exemplo que pode ser citado so os bancos de capacitores (Figura 3.3) que so utilizados para compensar um circuito que possui caractersticas indutivas. Em um circuito capacitivo a corrente avanada 90graus em relao tenso, isto , o pico da corrente fica adiantado um quarto de ciclo em relao ao pico da tenso. Oscapacitoresso maiscomumenteusadoseminstalaesindustriaisque possuem um grande nmero de cargas indutivas, com o intuito de corrigir o baixo fator 55 depotncia,queimplicaraemmultaaoconsumidorseesteseencontrarabaixode o,92, aplicada pela concessionria local. Figura 3.3: Banco de Capacitores Fonte: www.leyden.com.ar 3.4 Potncia em corrente alternada Nos circuitos de corrente continua ou puramente resistivos a potncia eltrica nada mais que o produto da tenso pela corrente como mostra a Eq. 3.1, mas nos circuitos de corrente alternada essa potncia dividida em trs tipo que so: Potncia ativa Potncia ativa a potncia dissipada em calor. 56 Potncia reativa Potncia reativa a potncia trocada entre gerador e carga consumida. Potncia aparente Potncia aparente a soma vetorial das potncias ativa e reativa[7]. 3.5 Fator de Potncia Fatordepotnciaumvalordadopeloco-senodongulodedefasagem entre a tenso e a corrente, esse valor compreendido entre 0 e 1 capacitivo, ou 0 e 1 indutivo, este valor tambm pode ser encontrado pela razo entre a potncia ativa e a aparente como mostramos naEq. 3.1[7]. ) ( _) ( _VA aparente potenciaW ativa potenciaCos FP = = 3.6 Ramal Trifsico Derivao de uma rede trifsica que distribui a energia eltrica at o ponto de consumo. 3.7 Diferena entre Tenso de Fase e Tenso de Linha Tenso de fase: Tensodefaseatensoexistenteentreumadasfases(R,SouT)eo neutro N. Eq .3.1 57 Tenso de linha: Tenso de linha a tenso existente entre duas fases, seja entre a fase R e a S, ou entre a R e a T, ou ainda, entre a S e T. Sendo a tenso de linha raiz de trs vezes maior que a tensao de fase. Natematicamente esta relaao dada pela Eq. 3.2. fase linhaE E = 3 NaFigura3.4temosumconjuntodevoltmetrosondeosdoisprimeiros voltmetros esto medindo a tenso de linha, e o ultimo a tenso de fase. Figura 3.4: Rede Trifsica Eq. 3.2 58 4 INSTRUMENTOS DE MEDIO E FERRAMENTAS Conhecerasgrandezaseltricasqueatuamemumequipamentoeas ferramentas com o qual ir trabalhar extremamente importante para o eletricista, pois saberqualinstrumentodemedioouferramentautilizarparaaexecuodeum servio imprescindvel para no comprometer a qualidade deste. Neste captulo trataremos sobre os instrumentos de medio, suas formas de ligao e as principais ferramentas utilizadas pelos eletricistas. 4.1 Ampermetro Oampermetrouminstrumentoqueserveparamediodacorrente eltrica em um circuito. Na Figura 4.1 mostramos a foto de um ampermetro. Figura 4.1: Ampermetro Fonte: www.siemens.com.mx Eledeveserligadoemsriecomocircuito,devendoserobservadaa polaridade como ele ser ligado, como mostra a Figura 4.2. 59 Figura 4.2: Ligao do Ampermetro 4.2 Voltmetro O voltmetro um instrumento que serve para medir a tenso aplicada entre dois pontos de um determinado circuito. Figura 4.3: Voltmetro Fonte: www.siemens.com.mx Ovoltmetrodeveserligadoemparalelocomafonteouacarga,devendo ser observado a polaridade da ligao, como mostra a Figura 4.4. 60 Figura 4.4: Ligao do Voltmetro 4.3 Wattmetro O wattmetro um instrumento utilizado para medir a potncia eltrica de um determinado circuito. Na Figura 4.5 temos a foto de um wattmetro muito comum. Figura 4.5: Wattmetro Fonte: www.siemens.com.mx O wattmetro possui duas bobinas uma de corrente e outra de potencial. Para fazermosaligaodowattmetrodevemosligarabobinadecorrenteemseriecoma carga e a de potencial em paralelo, como mostra a Figura 4.6. 61 Figura 4.6: Ligao do Wattmetro 4.4 Ohmmetro O ohmmetro um instrumento que serve para medir a resistncia. Ele deve ser ligado ao componente a ser medido, desde que este se encontre desenergizado. A forma como o ohmmetro ligado mostrado na Figura 4.7. Figura 4.7: Ligao do Ohmmetro 4.5 Capacmetro O capacmetro um instrumento utilizadoparamediracapacitnciadeum capacitorquedeveseencontrardesenergizado.PodemosvernaFigura4.8afotode capacmetro. 62

Figura 4.8: Capacmetro Fonte: www.vipelettronica.it

Podemos observar na Figura 4.9 como deve ser feita medio da capacitncia de um capacitor. Figura 4.9: Ligao do Capacmetro 4.6 Indutmetro O indutmetro um instrumento capaz de medir a indutncia de uma bobina ou condutor. Na Figura 4.10 temos a fotografia de um indutmetro. 63 Figura 4.10: Indutmetro Fonte: www.relepar.com.br 4.7 Frequencmetro OFrequencmetroumaparelhoutilizadoparamedirafreqncia(nmero de repeties em um segundo) de uma determinada forma de onda. Figura 4.11: Frequencmetro Fonte: www.relepar.com.br 4.8 Multmetro Omultitesteoumultmetrooaparelhousadobasicamenteparamedir correnteeltrica,tensocontnua,tensoalternadaeresistncia eltrica.A funodo multitestepodeserescolhidaatravsdachaveseletoralocalizadaabaixodopainel. 64 Existem dois tipos de multiteste: o analgico (de ponteiro) e o digital (de visor de cristal lquido) que podem ser vistas na Figura 4.10. Figura 4.10: Tipos de Multmetros Fonte: http://planeta.terra.com.br PodemosobservarnaFigura4.11a ampliaodachavede funesde um multmetro e algumas das funes que um multmetro pode realizar. Figura 4.11: Funes do multmetro Fonte: http://planeta.terra.com.br 65 ExistetambmomultmetroalicatemostradonaFigura4.12,quealmde fazertodasasoperaesdescritasacima,tambmcapazdemediracorrenteque passa por um determinado condutor, sem que seja necessria a interrupo do circuito, bastadoparaissoenvolverocondutorporondecirculaacorrentecomomultmetro alicate. Figura 4.12: Multmetro Alicate Fonte: www.mercadolivre.com.br 4.9 Osciloscpio Oosciloscpiobasicamenteumdispositivodevisualizaogrficaque mostra sinais eltricos variveis no tempo. O eixo vertical representa a tenso, e o eixo horizontal o tempo. O painel de um osciloscpio e suas funes podem ser vistas nas Figuras 4.13 e 4.14 respectivamente. 66 Figura 4.13: Tela do Osciloscpio Fonte: http://usuarios.iponet.es/ Figura 4.14: Comandos do Osciloscpio Fonte: http://usuarios.iponet.es/ Regulagem vertical utilizada para regular a amplitude do sinal para que a leitura se torne visvel na tela do osciloscpio. Regulagemhorizontalservepararegularafreqnciadosinal,paraque ele se torne visvel na tela do osciloscpio. 67 Controledevisualizaosomecanismosdecontrolequeservempara ajustar o foco da tela ou posicionar o sinal na tela de forma conveniente. Conectoressooslocaisondeseroconectadososcabosquetraroo sinal a ser verificado ao osciloscpio. Disparo para ajustar o melhor possvel sinal repetitivo[10]. 4.10 Teste Non Teste non um instrumento utilizado para a localizao do condutor fase no circuito. O teste non possui uma pequena lmpada, que se acende quando a ponta do instrumento est em contato com o condutor fase. Observem na Figura 4.15 que o teste non, ao ser posto em contato com a fase do interruptor, a lmpada acende. O mesmo no ocorre quando ele posto em contato com o neutro. Figura 4.15: Identificao da Fase com teste non 68 4.11 Ferramentas imprescindvelaoeletricistatersempreemmossuasferramentasde trabalho;a faltadeuma ferramentaadequada podeviracomprometeraqualidade do servioqueestsendoexecutado.NaFigura4.16podemosobservarasprincipais ferramentas teis ao eletricista: Figura 4.16: Quadro de Ferramentas Quadro 4.1: Ferramentas DESCRIO DOS MATERIAIS 1 Alicate de corte de bico reto;6 Chave de fenda11 Nvel 2 Alicate de corte;7 Chave fixa12 Prumo 3 Alicate universal8 Chaves allem13 Trena 4 Arco de serra9 - Lima chata bastarda14 Furadeira eltrica 5 Chave estrela10 Martelo15 Ferro de solda. 69 5 EQUIPAMENTOS ELTRICOS DE PROTEO E DE USO GERAL Paraummelhordesempenhoimprescindvelaoeletricistaconheceros equipamentos com os quais ir trabalhar, por esse motivo iremos abordar neste captulo os principais equipamentos que esse profissional poder se deparar. 5.1 Equipamentos de Uso Geral 5.1.1 Soldagem em Circuitos Asoldagemserveparaconectarcomponenteseltricos.Paraexecutarmos uma boa soldagem devemos tomar as seguintes precaues: O ferro de solda, quando ligado, fica extremamente quente, por isso devemos evitar tocar na parte de metal; Evitarinalarafumaaproduzidapelasolda;trabalharem ambientes de preferncia bem ventilados; Antesdesoldaralgo,colocaraquantidadequeacharconveniente de estanho na ponta do ferro; Deixaroferroaquecer,aplicarumacamadadesoldanapontae limpar com uma esponja mida; Cortar os terminais do componente no tamanho adequado; Inserirosterminaisdocomponentenosorifciosapropriados,e dobr-los, para que fiquem firmes no lugar; 70 Encostarapontadoferrodesoldademaneiraqueelatoqueo chumbo e o cubra ao mesmo tempo; Aplicar a solda no chumbo (e no na ponta do ferro de solda); Deixar a soldadura esfriar naturalmente[12]. Podemos observar na Figura 5.1 a foto de um ferro de solda e de um tubo de estanho que utilizado em soldagem: Figura 5.1: Materiais para Soldagem de componentes 5.1.2 Protoboard Oprotoboardumaplacasuporteutilizadaparamontaretestarcircuitos, antesdestesseremmontadosemumcircuitoimpresso.Elepossuilinhasverticaise horizontais,asquaispossuemcontatoseltricosentresi,oquesignificaque dispositivos diferentes ligados em furos diferentes podem estar conectados. As linhas verticais nos cantos do protoboard esto conectadas entre si e as linhas horizontais tambm possuem conexo, como mostra a Figura 5.2[72]. 71 Figura 5.2: Protoboard Fonte: www.seattlerobotics.org 5.1.3 Conectores Sodispositivosquefazemaligaoeltricadecondutoresentresieoua uma parte condutora a um equipamento.Existemtambmconectoresfeitosdemateriaisdiferentesparaligar condutores de elementos distintos, evitando que haja corroso entre eles.Conector de emendaConectorqueligaasextremidadesdedoiscondutoresdemesmaformae mesma seo transversal. Temos na Figura 5.3 alguns tipos destes conectores. Figura 5.3: Tipos de Conectores de Emendas 72 Conectores de pino Conectoresdevariaspartesinterligadas,cadaumadelasligadaaum condutor,enoqualaforadeinseroeretenodoscontatosproporcionadapor deformao elstica. Um exemplo muito comum deste tipo de conector mostrado na Figura 5.4. Figura 5.4: Conector de Pino Fonte: www.matrixtecnologia.com.br Conector de parafuso Conectorquesefixaaoscondutoresporparafusos.Umexemploquepode ser dado deste tipo de conector mostrado na Figura 5.5. Figura 5.5: Conector parafuso fendido (SPLIT BOLT), do tipo bimetlico Fonte: www.jabu.com.br 73 Conector derivao Conectorqueligaumcondutorderivaoaumcondutortronco.NaFigura 5.6 podemos ver um conector derivao. Figura 5.6: Conector Derivao Fonte: www.tramontina.com.br Conectores de aterramento Conector que liga um ou mais condutores a um eletrodo de aterramento. Conectorutilizadoemumconjuntodeaterramentodelinhasou equipamentos desenergizados, que podem ser acidentalmente energizados. Na Figura 5.7 podemos observar um destes conectores. Figura 5.7: Conector para aterramento Fonte: www.jabu.com.br 74 5.1.4 Botes de Comando umelementodecomandocujafinalidadeligaroudesligaraschaves magnticas.AFigura5.8mostraalgunsdestesbotesmuitocomunsempainisde comando. Figura 5.8: Tipos de Botoeiras Fonte: www.gallucci.com.br 5.1.5 Contactores Contactorumdispositivodemanobra,acionadomagneticamente,que permite comandar grandes intensidades de corrente, atravs de um circuito auxiliar de baixa intensidade de corrente. Alguns modelos de contactores so mostrados na Figura 5.9. 75 Figura 5.9: Contactores Fonte: www.siemens.com.ar Oscontactoressomuitoutilizadosparacomandarapartidademotores eltricos.Umtipodechavemuitousadaachaveempartidadireta,quepodeser utilizada quando o motor possui menos de 5 CV (3,72 kW). A forma como feita essa ligao pode ser vista na Figura 5.10, e o seu respectivo circuito de comando. Figura 5.10: Partida direta utilizando um contactor Fonte: www2.uah.es 76 Figura 5.11: Circuito de comando Partida direta utilizando contactor 5.1.6 Rel de Tempo Rel de tempo um dispositivo de comando que serve para ligar ou desligar dispositivos ou circuitos em um tempo pr-estabelecido. Na Figura 5.12 temos a foto e a vista frontal de um rel de tempo. Na vista frontal podemos ver a sua forma de ligao, naqualdevemosligaroscontatos(a)e(b),eoscontatosauxiliaresdeacordocomo quisermosqueocircuitoasercomandadofuncione.Acontagemparaainversodos contadosseiniciaassimqueoscontatos(a)e(b)foremenergizados;otempode inverso deve ser programado atravs do ajuste do rel[64]. 77 Figura 5.12: Rel de Tempo Fonte: www.jabu.com.br 5.1.7 Fotoclula umequipamentodecomandoautomticoquetemporfinalidadeligar dispositivosquenecessitemserligadosapenasnoperododanoite.NaFigura5.13 podemos ver um modelo deste tipo de rele. Figura 5.13: Fotoclula Fonte: www.saturno.ind.br 78 Elasfuncionamacionandoodispositivoaoanoitecereodesligandoao amanhecer.Seufuncionamento,narealidade,foto-trmico.Existe,nointeriorda clula,umdispositivobimetlicoqueoverdadeiroresponsvelpeloacionamentoda carga,este,porsuavez,sofreainflunciadeumaclula foto-eltrica(daionomedo dispositivo)que,napresenadaluz,deixapassarumapequenacorrentepelo bimetlico, corrente esta suficientemente forte para provocar o aquecimento da lmina e, conseqentemente, flexion-la. NaFigura5.14representamosoesquemadeligaodeumafotoclulaa uma lmpada comum[11]. Figura 5.14: Ligao do Rel Foto-eltrico 5.1.8 Estabilizadores e No breaks Ambos os equipamentos tm a funo de diminuir interferncias e quedas de voltagens provenientes da rede, mas a diferena entre esses dois equipamentos que o no break possui uma ou mais baterias que fornecem energia, mesmo quando a rede eltrica no est presente. Na Figura 5.15 temos as fotos de um estabilizador e de um nobreak[9]. 79 Figura 5.15: Estabilizador e No break Fonte: www.submarino.com.br 5.1.9 Geradores Geradorumdispositivoquetransformaenergiamecnicaemeltrica.A foto de um gerador pode ser visa na Figura 5.16. Figura 5.16: Gerador de corrente alternada Fonte: www.metaldan.com.br Um gerador de corrente alternada simples constitudo por um im fixo e por umaespiracolocadanomeiodoim,comomostraaFigura70.Aalimentaoda 80 lmpadarealizadaatravsdasescovasqueestoemcontatocomosanisligados na extremidade da espira. Ao girar a espira, h variao de fluxo magntico, induzindo umacorrente,que,atravsdasescovas,alimentaocircuitoe,portanto,acendea lmpada.Estacorrentealternadaenestecasoogeradordenominadogeradorde corrente alternada como o da Figura 5.17. Figura 5.17: Princpio de funcionamento de um gerador Fonte: www.geindustrial.com.br AFigura5.18mostraogeradordecorrentealternadaquefuncionano mesmoprincpio,isto,ocampomagnticoindutorgeraumatensonaespirade campo, que ao girar da posio para a posio 2, est em um sentido e da posio 3 para 4 em outro sentido. A espira de campo ligada a anis coletores para poder ser levadaarmadura,deondefornecidaemterminais,emumaplacadeligaes.Da placa de ligaes fazemos a conexo com os circuitos externos, que podem ser linhas de transmisso, ou cargas localizadas. 81 Figura 5.18: Influncias das linhas de campo no rotor Fonte: www.geindustrial.com.br Paraqueaenergiaeltricasejageradanecessrioquehajaumafora mecnicaasertransformada,eessaproduzidapelaturbinaqueutilizaaforada correntedosriosparamoverorotordogerador,quepodeservisualizadonaFigura 5.19. Figura 5.19: Esquema de Usina Hidreltrica Fonte: www.alterima.com.br 82 5.1.10 Motores Osmotoressomquinaseltricasqueconvertemenergiaeltricaem energiamecnica.NaFigura5.20podemosverummotoremcorte.Apartefixado motor chamada de estator e a mvel de rotor. Oprincipiodefuncionamentodomotorsemelhanteaodogerador,a diferenaquenosmotorestantoabobinadapartefixa(estator)comoadaparte girante (rotor) so alimentadas, fazendo com que haja a presena de campo magntico em ambas as partes. As foras de atrao e repulso entre elas fazem com que o motor gire. Figura 5.20: Motor em corte Fonte: www.motomaq.com.br 5.1.11 Transformadores Ostransformadoressoaparelhosqueservem para elevarouabaixaratenso em pontos estratgicos do sistema de distribuio ou em situaes mais simples como 83 ligarumaparelhoquefuncionaem110Vemumatomadade220V.NaFigura5.21 temos a foto de um transformador trifsico. Figura 5.21: Transformador Fonte: www.transformadoresuniao.com.br Socompostosporenrolamentoschamadosdeenrolamentosprimriose enrolamentossecundrios,enroladosemumncleodeferro,comoodesenhoda Figura 5.22. Figura 5.22: Transformador ideal Fonte: www.transformadoresuniao.com.br 84 Na Figura 5.23, podemos observar como os transformadores so usados em um sistemadedistribuio.Observamosquehumasubestaoelevadoralogoapsa gerao da energia eltrica que se d na usina hidreltrica, fazendo com que haja um aumento da tenso gerada nas linhas de transmisso, que so muito longas. Chegando cidade de destino, essa tenso novamente reduzida, para que seja distribuda pela cidadesobreumamenortenso,efinalmentereduzidanovamenteparaatenso utilizada pelos consumidores[14]. Figura 5.23: Funo dos Transformadores Fonte: http://gauss.des.icai.upco.es Na Figura 5.24 podemos ver transformadores de pequeno e de grande porte: 85 Figura 5.24: Tipos de transformadores 5.2 Dispositivos de Proteo 5.2.1 Disjuntores Dispositivosdemanobracomcapacidadedeligaoeinterruposob condiesnormaiseanormaisdocircuito,sendoqueentreasltimasseincluemos esforostrmicosedinmicos,ocasionadospelasobrecargaepelocurto-circuito.Na Figura 5.25 mostramos disjuntores monopolar, bipolar e tripolar. Figura 5.25: Tipos de disjuntores Fonte: www.energibras.com.br 86 Paraumamaiorseguranaeesttica,osdisjuntoressocolocadosem caixas,comoosdaFigura5.26,cabendoaoprojetistacoloc-lasemumlocalque possibilitequeodisjuntorsejalocalizadoedesligadomanualmenteomaisrpido possvel caso no funcione como esperado. Figura 5.26: Quadro de distribuio Fonte: www.thomeu.com.br Existem tambm os disjuntores de alta tenso mostrados na Figura 5.27, que servem para proteger o sistema eltrico de possveis falhas que podem danific-lo. Figura 5.27: Disjuntor de Alta Tenso Fonte: www.energibras.com.br 87 5.2.2 Fusveis Sodispositivosutilizadosnoscircuitoseltricos,comafinalidadede proteg-loscontraosefeitosdascorrentesdecurto-circuitoousobrecargasdelonga durao. So classificados de acordo com o tempo de atuao. Na Figura 5.28 podemos ver fusveis tipo faca e tipo soquete. Figura 5.28: Tipos de Fusveis Fonte: www.rcs.pt Ofuncionamentodofusvelbaseia-senoprincpiosegundooqualuma correntequepassaporumcondutorgeracalorproporcionalaoquadradodesua intensidade.Quandoacorrenteatingeaintensidademximatolervel,ocalorgerado nosedissipacomrapidezsuficiente,derretendoumcomponenteeinterrompendoo circuito. O tipo mais simples composto basicamente de um recipiente tipo soquete, emgeraldeporcelana,cujosterminaissoligadosporumfiocurto,quesederrete quandoacorrentequepassaporeleatingedeterminadaintensidade.Ochumboeo estanhosodoismetaisutilizadosparaessefim.Ochumbosefundea327Ceo 88 estanho,a232C.Seacorrenteformaiordoqueaquelaquevemespecificadano fusvel:10A,20A,30A,etc,oseufilamentosefunde(derrete).Quantomaiorfora correnteespecificadapelofabricante,maioraespessuradofilamento.Assim,sea espessurado filamentodo fusvelsuportanomximo umacorrentede10Ae porum motivoqualqueracorrenteexcederessevalor,atemperaturaatingidapelofilamento ser suficiente para derret-lo, e desta forma a corrente interrompida. Osfusveisseencontramnormalmenteemdoislugares:nasinstalaes eltricas de uma residncia, no quadro de distribuio e junto do relgio medidor. Alm disso,elesestopresentesnocircuitoeltricodosaparelhoseletrnicos,nocircuito eltrico do carro etc. A Figura 5.29 mostra as partes que formam o fusvel diazed. Figura 5.29: Fusivel diazed Fonte: http://geocities.yahoo.com.br 89 NaFigura5.30podemosobservaraformacomomontadoumfusveltipo soquete. Figura 5.30: Montagem do Fusvel diazed Fonte: www.energibras.com.br Existemtambmosfusveisdevidroquesoutilizadosgeralmentepara proteger circuitos eletrnicos. Na Figura 5.31 podemos ver um deste tipo de fusvel[8]. Figura 5.31: Fusvel de Vidro Fonte: www.rcs.pt 5.2.3 Rel Trmico de Proteo Rel trmico de proteomostrado na Figura 5.32 um dispositivo utilizado naproteodecircuitos,contraosefeitosdasobrecarga,atuandopeloefeitotrmico causado pela corrente eltrica. 90 Figura 5.32: Rel Trmico de Proteo Fonte: www.steck.com.br 5.2.4 Pra-raios O pra-raio um dispositivo conectado a terra, colocado a certa altura, que temporfinalidadeprotegersuasimediaesouoprpriosistemaeltricocontraos efeitos nocivos das descargas atmosfricas. No lado esquerdo da Figura 5.33 temos o pra-raiodelinhatambmconhecidoscomoprotetoresdesurtosquesograndes aliadoscontraaqueimadeequipamentoseletrnicos.Juntamentecombons aterramentoseltricos,conseguemevitarosgrandesprejuzoscomoraioseoutras interfernciaseletromagnticasocorridasoanotodo,Noladodireitodafiguratemos pra-raio tipo haste, utilizado na proteo de edifcios contra descargas atmosfricas. Figura 5.33: Tipos de Pra-raios 91 6 INSTALAES RESIDENCIAIS Na vida para vida para termos sucesso em qualquer empreendimento preciso planejar,assimtambmnaeletricidade.Antesdeexecutarmosainstalaodeuma residnciaprecisamosprimeiramenteteremmosoprojetoeltrico,paraquesua instalao fique mais fcil. Antesdemostrarmoscomolertaisprojetos,vamosaprendercomosoligados os principais elementos que compe a instalao eltrica de uma residncia. 6.1 Lmpadas Lmpadas incandescentes Aslmpadasincandescentessolmpadasqueproduzemluminosidade atravsdoaquecimentodofilamento,queprovocadopelapassagemdecorrente eltrica atravs deste filamento. Apesardestaslmpadaspossurembaixocusto,possuemumaeficincia muito baixa, pois apenas 5% da energia consumida transformada em luz. Na Figura 6.1 mostramos os principais elementos que compe uma lmpada incandescente. Figura 6.1: Elementos de uma lmpada incandescente 92 Lmpadas fluorescentes Almpadafluorescenteconstitudaporumtubodevidroquepossuium filamentoemcadaextremidade.Dentrodestetubodevidroexisteumapequena quantidadedemercrioeumgsnobre(argnio,criptnioounenio)embaixa presso e um revestimento opaco. Sobaaodepotencialeltricoaplicadonosfilamentos,oseltronsse movem de um lado para o outro em alta velocidade, e a coliso entre eles e os tomos demercrioemiteradiaoultravioleta.Essaradiao,aoatravessarorevestimento opaco, converte-a em luz visvel, como podemos ver na Figura 6.2. Figura 6.2: Princpio de funcionamento da lmpada fluorescente Fonte: http://myspace.eng.br A eficincia de uma lmpada fluorescente esta na faixa de 23%. Oreatortemafunodelimitaracorrenteeforneceratensoadequada para o funcionamento da lmpada. Ostarttem a funo deprovocarumarco eltricoentreos filamentos a fim deligaralmpada;umavezacesaalmpada,ostartdesligaautomaticamente.Na Figura 6.3 podemos verificar a forma de ligao de uma lmpada fluorescente. 93 Figura 6.3: Esquema de ligao da lmpada fluorescente Fonte: http://myspace.eng.br Osreatoresdepartidarpidadispensamautilizaodostart,poisestes fazem tanto a funo do reator como a do start. Almdasfluorescentestubularessotambmmuitocomunshojeemdia lmpadasfluorescentescompactas,emformatodeUoucircular(Figura6.4),que contmoreatornaprpriabaseesoquetepadro,quetornamaligaotosimples quantos as incandescentes. Figura 6.4: Tipos de Lmpadas Fluorescentes Lmpadas a vapor de mercrio e vapor de sdio Ambasaslmpadaspossuemfuncionamentosemelhante.Quandoa lmpada ligada, acontece uma descarga no tubo de ignio entre o eletrodo principal eoauxiliar,essadescargavaporizaomercrionointeriordobulbo,oqualfica 94 altamente condutor, e onde ser conduzida a corrente eltrica que emitir uma radiao visvelverde-amareladaeoutraparteultravioleta.Apinturainternadobulboque excitvel a radiao ultravioleta quem faz a correo do espectro, corrigindo a cor da luz verde-amarelada para uma cor mais agradvel. Aslmpadasdesdiotmfuncionamentosemelhante,claro,utilizandoo sdiocomoelementoprincipal.Elassomaiseconmicasporquepodemproduziro mesmofluxoluminosoqueumademercriocomumapotnciamenor.Porexemplo: uma lmpada de sdio de 400 W produz um fluxo luminoso duas vezes maior que a de mercrio de mesma potncia. NaFigura6.5podemosverificaraspartesdeumalmpadaavaporde mercrio. Figura 6.5: Lmpada de Vapor Metlico 6.2 Condutor Eltrico umfiocondutor,slido,macio,providodeisolao,utilizadoparaa conduo de energia eltrica. 95 Condutibilidade Certassubstnciasnanaturezatmapropriedadedeconduzirsinais eltricos e outras no. As primeiras so chamadas de condutores eltricos e as outra de isolanteseltricos.Nosmateriaiscondutoresaresistnciapassagemdesinais eltricosbaixaenosisolantesalta.Podemoscitarcomomateriaiscondutoreso cobre, a prata, o alumnio e o ouro. J como isolantes temos plstico, vidro e cermica. Nosfios,doscabosmetlicosderedes,temossinaiseltricoscirculandoeporisto mesmo elestmque serconstrudoscom materialcondutor.J acapaquerecobre o fio, evitando que haja contato com outros fios, feita de material isolante. Algunscaboseltricospodemserdotadosapenasdecondutoreisolao, sendochamadosentodecondutoresisolados,enquantoqueoutrospodempossuir adicionalmenteacobertura(aplicadasobreaisolao),sendochamadosdecabos unipolaresoumultipolares,dependendodonmerodecondutores(veias)que possuem. A Figura 6.6 mostra exemplos desses trs tipos de condutores eltricos. Figura 6.6: Tipos de Condutores Fonte: www.cablingnet.hpg.ig.com.br 96 Nas instalaes eltricas devemos sempre especificar os condutores atravs decorespadronizadas,parafacilitarainstalaoeumafuturamanuteno.Os condutoresdevemter,segundoaAssociaoBrasileiradeNormasTcnicas(ABNT), as seguintes cores: O condutor neutro deve ser azul claro Ocondutordeproteo(terra)deveserdecorverdeouverde-amareladoParaosdemaiscabos(fase)noprevistaautilizaodenenhuma cor especfica. Seo dos Condutores (Bitola) Almdomaterialusado,caracterizamososcondutoreseltricospelasua seotransversal(bitola),queodimetrodofiotirandooseuisolamento,como mostra a Figura 6.7. Figura 6.7: Seco dos Condutores Fonte: www.cablingnet.hpg.ig.com.br Quanto maior for a bitola do fio, menor ser a resistncia apresentada por ele passagemdesinaiseltricos,masfiosmaisgrossosapresentamproblemasde 97 flexibilidade e so mais difceis de serem manobrados. Desta forma o condutor tem que terasecoquesejasuficienteparaapassagemdesinalequenodificulteasua instalao.Abitoladofiopodeserinformadadeduasformas:emmmouusandoa normaamericanaAWG(AmericanWireGauge),quemuitopoucoutilizadahojeem dia. A Tabela 6.1 relaciona as duas medidas: Tabela 6.1: Comparao entre medidas AWG e milmetros AWG Dimetro (mm) rea (mm2) AWG Dimetro (mm) rea (mm2) 08.2553.40 200.8120.519 17.3542.40 210.7230.412 26.5433.60 220.6440.325 35.8326.70 230.5730.259 45.1921.20 240.5110.205 54.6216.80 250.4550.163 64.1113.30 260.4050.128 73.6710.60 270.3610.102 83.268.35 280.3210.0804 92.916.62 290.2860.0646 102.595.27 300.2550.0503 112.304.15 310.2270.0400 122.053.31 320.2020.0320 131.832.63 330.1800.0252 141.632.08 340.1600.0200 151.451.65 350.1430.0161 161.291.31 360.1270.0123 171.151.04 370.1130.0100 181.0240.823 380.1010.00795 190.9120.653 390.08970.00632 98 OBS:Podemosobservarapartirdatabelaque,quantomenoronmero AWG, maior ser a sua seco. J na tabela 6.2 temos a relao entre os cabos comerciais em milmetros e o cabo correspondente AWG. Tabela 6.2: Valores comerciais de cabos para atender a tabela AWG VALORES AWGVALORES QUE PODEM SER UTILIZADOS MM2 141.5 122.5 104 86 610 416 225 1/035 2/050 3/070 4/095 250120 300150 350185 400240 500300 600400 *Por exemplo, ao invs do dimetro 2,05 mm podemos utilizar o cabo de 2,5 mm como dimetro equivalente para o AWG 12. Condutor Slido (Rgido) e Retorcido (Flexvel) Oscondutorespodemserdotiporetorcido(vriosfiosenroladosformamo condutor) ou slido (composto de um s fio). Ocabocomfiosretorcidosapresentamaiorflexibilidade,masem compensao,aresistnciapassagemdesinalmaior.Comistoadegradaodo sinal (atenuao) maior nos cabos com condutores retorcidos. Convm us-los ento 99 somenteemambientesqueexigemqueocabosejacurvadooudobradoeusaros cabos de condutor slido nas outras aplicaes[13]. 6.3 Aterramento Paraobtermoseletricidadenecessrioquehajadiferenadepotencial entre as partes conectadas. Por exemplo, se tivermos dois fios, um com potencial 12 V eoutrocompotencialzero,teremosentoumadiferenadepotencialde12V,seos dois fios tiverem o potencial 12 V, ento no haver diferena de potencial entre eles, e a tenso eltrica obtida entre eles ser zero. Aredeeltricaformadapordoisfios-umfaseeumneutro.Ofioneutro possui potencial zero e pelo fio fase que a tenso eltrica transmitida; como haver uma diferena de potencial entre fase e neutro, haver tenso eltrica. O fio terra ligado na carcaa de equipamentos, para que eles fiquem com a tensoigualadaterra,evitandoassimqueumapessoasofraumchoqueeltricoao tocar na carcaa ou tambm em equipamentos que iro ser interligados entre si, e que no pode haver diferena de potencial entre eles. Por exemplo, um computador e uma impressora, que tiverem diferena de potencial, podem causar uma descarga que pode danificar algum componente. Para que o fio terra possua tenso igual a zero ele ligado a uma haste de cobre que enterrada no cho, como mostra a Figura 6.8. 100 Figura 6.8: Aterramento Fonte: www.okime.com.br Existem dois tipos de configurao de aterramentos, que so os seguintes: Eletrodo em anel: Oeletrodoemanelconstitudoporumcondutorenterradoaolongodo permetro do prdio a uma profundidade de meio metro; Malha de terra: Amalhadeterraconstitudapelacombinaoentrecondutoresehastes, que so enterradas no solo, como na Figura 6.9[15]. 101 Figura 6.9: Malha de aterramento Fonte: www.okime.com.br 6.4 Instalaes Eltricas 6.4.1 Ligao de uma lmpada comandada por um interruptor simples Osinterruptoressodispositivosutilizadosparaligaredesligarequipamentos. Em residncias, so geralmente usados para ligar e desligar lmpadas. Os interruptores residenciais diferem em: fabricante, material e composio interna, dependendo de sua utilizao. Alguns tipos de interruptores so mostrados na Figura 6.10. Figura 6.10: Tipos de Interruptores 102 Aofazermosaligaodeumalmpadacomandadaporuminterruptor simples, devemos ter o cuidado de ligar sempre: A fase ao interruptor. O retorno ao disco central da lmpada. O neutro diretamente ao contato da base rosqueada da lmpada. AFigura6.11mostracomodevemosfazertalligao,medidasessasque diminuiro o risco de acidentes quando for feita a manuteno na lmpada[16]. Figura 6.11: Ligao Interruptor Simples Fonte: Manual da Pirelli 6.4.2 Ligao comandada por dois pontos (interruptores paralelos) Estetipodeligaoserveparafacilitaravidadaspessoasporpossibilitaro comandodailuminaoemdoispontosdoambiente;comumenteutilizadaem 103 escadas e outros locais em que o projetista achar conveniente. Essa ligao melhor visualizada na Figura 6.12[16]. Figura 6.12: Ligao Interruptor Paralelo Fonte: Manual da Pirelli 6.4.3 Ligao de Tomadas Aligaodatomadatripolaressimpleserpida,precisoapenasque conectemosofiofaseeofioneutronosterminaisdapartedecimaeofioterrano terminal inferior, como mostra a Figura 6.13[16]. 104 Figura 6.13: Ligao da tomada dois plos mais terra Fonte: Manual da Pirelli A tomada deve ter configurao igual ao da Figura 6.14: Figura 6.14: Tomada de dois plos mais terra Aligaodatomadabipolaraindamaissimples.Aligaodelafeita apenasconectando-seos fios faseeneutro umemcadaterminal datomada. como 105 sefizssemosaligaodatomadatripolarsemofioterra,quepodesermelhor visualizado na Figura 6.15[16]. Figura 6.15: Ligao da tomada de dois plos A tomada deve ter configurao da Figura 6.16, no havendo problemas se a configuraoficarinvertida,poisnoexistenenhumtipodeconvenoparaestetipo de instalao: 106 Figura 6.16: Tomada de dois plos 6.4.4 Instalaes Telefnicas Otelefonetambmumaparelhoquefuncionabasedeeletricidade, alimentado por um par de fios tranados a uma tenso de -48 V e sua conexo rede feita atravs de um conector de quatro terminais chamado de conector padro. Destes quatro conectores, apenas dois so utilizados, sendo que a inverso dos fios no altera o funcionamento do telefone. A ligao feita como mostra a Figura 6.17: Figura 6.17: Tomada de Telefone Osdoisconectoresparalelosservemparaqueofonesejaconectadode forma correta, ou quando feito outro tipo de ligao, que no ir ser comentado aqui. 107 NaFigura6.18podemosverdiversostiposdeconectoresparatelefone, escolhidos de acordo com a necessidade da ligao. Figura 6.18: Tomadas de Telefone Fonte: www.jabu.com.br 6.4.5 Instalaes Clandestinas Asinstalaesclandestinastambmconhecidasporgambiarraougato, geralmenteestoforadasespecificaestcnicas,epodemprovocaracidentesque coloquem em risco a vida das pessoas prximas deste tipo de instalao como tambm avidadaspessoasresponsveisporela.NaFigura6.19mostramosumasriede gambiarrasfeitasemumposte.Podemosperceberquehfaltadeorganizaoe esttica na fiao, a qual est sujeita a todo tipo de acidentes. Figura 6.19: Ligaes Clandestinas Fonte: www.brimagens.com.br 108 6.5 Projeto Eltrico Agoraquejconhecemosasformasdeligaodetomadas,interruptores simples e paralelos temos os conhecimentos necessrios para podermos ler uma planta eltrica. Na Figura 6.20 podemos ver a planta eltrica de um pequeno apartamento que possui uma sala, um quarto e um banheiro. Figura 6.20: Planta Baixa Residencial Iremosrealizaressetrabalhoporpartes,primeiramentemostraremoscomo foramligadasastomadas.PodemosnotarnaFigura6.21queocondutorfaseeo condutor neutro percorreram os eletrodutos ate chegar s tomadas de destino. 109 Figura 6.21: Projeto Eltrico Residencial Ligao de Tomadas Na sala, o projetista optou por colocar um interruptor paralelo, por ele achar convenienteaomoradorpoderligaroudesligaralmpadadasalatantodaportade entrada como da porta do quarto. NotemosagoranaFigura6.22,aligaodointerruptorparalelo:nasala, ondehuminterruptorprximoportadafrente,irficarsomenteumafase;eos outros dois retornos iro direto para o outro interruptor; na lmpada sero conectados o neutroeooutroretorno,queirparaooutrointerruptorprximoaoquarto, completando assim a ligao. 110 Figura 6.22: Projeto Eltrico Residencial Ligao de Interruptores Porltimoserofeitasasligaesdosinterruptoressimplesnoquartoeno banheiro, como mostra a Figura 6.23. Figura 6.23: Projeto Eltrico Residencial 111 Noquadro6.1temosasimbologiautilizadaemplantaseltricasdos principais componentes que compem uma residncia. Quadro 6.1: Descrio de Smbolos DESCRIO DE SMBOLOS Luminria incandescente; Luminria fluorescente; Tomada baixa; Tomada mdia; Tomada alta; Interruptor de 1 tecla simples; Interruptor de 2 tecla simples;

Interruptor de 1 tecla paralela; Quadro geral de distribuio; Caixa de medio; Campainha; Terra, retorno, fase e neutro (lendo da direita para a esquerda). 112 7 CONSIDERAES SOBRE SEGURANA Sabersuaslimitaeseconhecersuasferramentasdetrabalhoso informaes extremamente necessrias formao do eletricista, assim como conhecer osperigosquedaeletricidade.Porissooeletricistadeveconhecerqueatitudesele deve ter afim de prevenir acidentes como tambm saber o que fazer em determinadas situaes,poisissopodefazerumaenormediferenaemsuavidapessoale profissional. Trabalharcomeletricidadealgoqueexigemuitaatenoedisciplina,o eletricista deve tomar uma serie de cuidados ao executar qualquer tarefa, pois qualquer descuido pode ser fatal. 7.1 Equipamentos de Segurana Todooperrio,aoexecutarumatarefa,estsujeitoasofreracidentesde trabalho.Alm docuidadoredobrado,ele deveutilizarosequipamentosdesegurana deacordocomaoperaoaserexecutada.Comoeletricistanodiferente,poisa eletricidade invisvel e traioeira e deve ser tratada com extrema ateno. Ao executar qualquer tipo de trabalho com eletricidade importantssimo que o eletricista no esteja utilizando qualquer tipo de adorno pessoal como brincos, cordo, etc. NaFigura7.1podemosobservarosequipamentosdeproteomais utilizados pelos eletricistas[17]. 113 Figura 7.1 Equipamentos de Segurana 1 - culos de proteo 2 - Luva de borracha 3 - Cinto tipo pra-quedista 4 - Bota de borracha. 7.2 Choque Eltrico uma perturbao causada no organismo, quando uma certa quantidade de correnteeltricapassapelomesmo.Essasperturbaespodemserdoscentros nervosos, alterao do ritmo cardaco e queimaduras de vrios graus, que podem levar a vitima ao bito. O indivduo pode vir a sofrer um choque eltrico ao: Entraremcontatocomumcircuitoenergizado.Ex:fiosresidenciais, fios de motores etc. Entrar em contato com um corpo eletrizado. Ex: choque na carcaa de geladeiras, furadeiras eltricas etc. 114 Sofrer ao direta e indireta das descargas atmosfricas. Ex:raios. Aproximar-sedecamposeletromagnticos.Ex:guindastesse aproximando de redes de alta tenso (13,8 kV). Manusearequipamentoseltricosumaoperaoquedeveserfeitacom muitocuidado,entoenumeramosaquialgumasdicasquepodemajudaraevitar acidentes envolvendo eletricidade em casa e no trabalho: Verificar sempre o estado das instalaes eltricas; Antes de concertar e reformar, desligar sempre a chave geral; Para limpar e consertar aparelhos eltricos deslig-los da tomada; Antes de trocar lmpadas desligar o interruptor, e nunca tocar na parte metlica; Evitarusarextenses;muitosaparelhosligadosnamesmatomada podem causar sobrecargas e curtos-circuitos na fiao; Desligar o chuveiro antes de mudar a chave vero / inverno; Nunca manusear equipamentos eltricos com mos ou ps molhados; Ao instalar antenas manter distncia de fios eltricos. A gravidade do choque depende: a)Do tempo que a corrente eltrica mantm-se no corpo; b)Do percurso que a corrente faz pelo corpo da vitima, sendo de grande gravidade choque em que a corrente percorre o corao da vitima; c)De a pessoa estar molhada, pois aumenta a intensidade da corrente e conseqentemente a gravidade do choque. Todosnsdevemostermuitocuidadoaomanusearmosequipamentos eltricos 115 Ocuidadodeveserredobradoparaaspessoasquetrabalhamcom eletricidade,evitandoqueasrotinasexecutadasdiariamentepossamfazercomque essas pessoas se tornem descuidadas e venham a cometer vrios deslizes, pondo em risco a sua vida e tambm daquelas que esto a sua volta. Uma situao que deve ser lembrada quando o eletricista se v diante de um fio condutor e est em dvida entre o fio ser fase ou neutro, e muitas das vezes, por seacharconhecedordoassunto,seguraofiocomapalmadasmos.Aotomaro choque,asuamosefechaimediatamente,impossibilitandoavtimaderetir-la, podendo ser fatal. Naocorrnciadeumacidentecomchoqueseltricosdevemosagirda seguinte forma: No toque na vtima sem antes desligar a corrente eltrica. Seissonoforpossvel,afasteavtimadofiocomummaterialno condutorseco(pedaodepau,corda,borrachaoupanogrosso). Nunca use objetos metlicos ou midos. O corpo humano comea a perceber a passagem de corrente eltrica a partir de 1 mA. Ascontraesmuscularesprovocadaspelacorrenteeltricanocorpo humanoestoassociadasacorrentealternadaapartirdedeterminadovalor,oque excita os nervos, provocando contraes musculares permanentes; com isso, cria se o efeitodeagarramentoqueimpedeavtimadesesoltardocircuito.Aintensidadede corrente para esse limiar varia entre 9 e 23 mA para os homens e 6 a 14 mA para as mulheres[18]. 116 Dependendodograudepericulosidadedolocaloudotrabalhoexecutado, estelocaldeveserdevidamentesinalizado,afimdeevitarqualquertipodeacidente, por falta de informao ou por puro descuido. As sinalizaes mais utilizadas para este fim so a caveira ou o relmpago, como podemos ver na Figura 7.2: Figura 7.2 Sinais de Advertncia 117 7.3 Preveno e Segurana Aeletricidadefazpartedenossocotidianoeoferecegrandesbenefcios, mas preciso saber utiliz-la adequadamente. Ela pode apresentar perigo em algumas situaes, principalmente quando se fala da rede eltrica, presente em toda a cidade. Poresse motivoprecisotomar umaserie de medidas,quevenham tornar mais seguro o convvio com a eletricidade. Dentre essas medidas podemos destacar: Cuidados com fios e cabos partidos. A rede eltrica projetada de modo a no oferecer riscos a populao. Mas chuvas,ventos,galhosdearvores,colisodeveculosemposteseoutrosacidentes podem partir cabos de redes. Caso voc observe fios ou cabos pendurados ou cados nocho,noseaproximeenodeixeningumseaproximardeles,poissomuito perigosos.Lembre-sedetambmficarlongedecercasdearames,portesdeferro, varais de roupa e outros objetos que estejam em contatos com eles. Ateno:Mesmoque falteluznascasasprximasnosignificaqueocabo cado esteja desenergizado. Cuidados em construes e reformas. pelafaltadeateno,omanuseioinadequadodasferramentaseo desconhecimentodosperigosqueaconteceamaioriadosacidentescomenergia eltrica em construes e reformas. preciso cuidados redobrados para que andaimes, canos,barrasdeferros,arameseoutrosmateriaismetlicosfiquemlongedarede eltrica,lembrandoqueguindastesprximosaeladevemseroperadoscomextrema segurana. Alem disso, sempre verifique se a obra est ou ficar muito prxima da rede 118 eltricae,casojestejaconcluda,soliciteconcessionriadeenergiaparaisolaros cabos dos circuito da rede, pois a simples aproximao pode causar acidentes. No se esquea de instalar sua antena a uma distancia segura, de forma que no toque fios da rede eltrica em caso de queda. Se por acaso esta cair em direo aos fios no tente recuper-la. Cuidado com as crianas Para que seus filhos no sejam vtimas de acidentes preciso que voc d a eles algumas recomendaes: esclarea que subir em arvores prximas rede eltrica perigoso,poisosgalhospodemestarenergizados;empinarpipaspertodarede tambmapresentariscos,poisalinhapodeconduziraeletricidadeatacriana; orienteparaquenotenterecuperarpipasepapagaiosenroscadosnosfios,nem dentro das subestaes, pois podem receber choque fatal. Faa com que brinquem em locais longe da rede eltrica. Poda de rvores. Quando uma arvore estiver muito prxima ou em contato com os fios da rede eltrica,nosubanelaejamaistentepod-las.Lembre-sevocnoprecisacorrer riscos, contate a concessionria de energia pois, esta possui uma equipe especializada nesse tipo de atividade. Interveno de terceiros na rede. Na falta de energia eltrica em sua residncia contate a concessionria. No tente subir em postes e no contrate ningum para acessar a rede. Alem de perigoso, 119 estetipodeinfraorepresentaumgrandeperigoasequipesdaconcessionriaque estejam trabalhando nas imediaes[19]. 120 8 CONCLUSO Nestetrabalhoapresentamososprincipaisconceitosrelacionadoscoma eletricidadeesuasaplicaes,falamostambmsobreinstrumentosdemedioeas ferramentasutilizadaspeloseletricistas,assimcomoasmedidasdeseguranaqueo profissional da eletricidade deve adotar para preservar a si e terceiros ao prestar seus servios profissionais. Emsuarealizao,foitomadomuitocuidadocomalinguagemparaqueo contedopudesseserentendidoporpessoasquenopossuemgraudeestudo elevado.Trata-sedetrabalhodecartertcnico-socialquevisaaaproximaoda universidade e a comunidade.Esperamos que este texto sirva de incentivo para a realizao de outros que visemainclusosocialnosprocessos de aprendizagem,sobretudodaquelaspessoas que no tm acesso ao conhecimento formal, at mesmo em nvel mdio. Um trabalho desta natureza faz tambm com que a Universidade cumpra seu papel de extenso. 8.1 Sugestes Emcontinuidadeaestetrabalhosugerimosodesenvolvimentodenovos textos,comointuitodefornecerembasamentotcnicoparaomesmopblicoalvo, sobretemasespecficostaiscomo:rededecomputadores;mquinaseltricas;e segurana no trabalho. 121 REFERNCIAS [1]CREDER,Hlio.Manualdoinstaladoreletricista.2ed.RiodeJaneiro.LTC, 2002. [2] ___________. Instalaes eltricas. 14 ed. Rio de Janeiro. LTC, 2002. [3] ASSOCIAO BRASILEIRA DE NORMAS TCNICAS. Instalaes eltricas de alta tenso. NBR 14.039. So Paulo. [4]UNIVERSIDADEFEDERALDESOJOODELREI.. Acesso em 23 fev. 2005. [5]CARVALHO,OthondeMateriaiseltricos.Acesso em 02 fev. 2005.

[6]ELETRNICATOTAL.Sitedecomponenteseletrnicos..Acessoem10 fev. 2005. [7]INSTITUTOMILITARDEENGENHARIA..Acessoem16ago. 2005. [8] GEOCITIES. Sala de fsica.. Acesso em 15 fev. 2005. [9] MAGAZINELUIZA.COM . Acesso em 15 fev. 2005. [10]IPONET.http://usuarios.iponet.es/agusbo/osc/osc_1.htm>.Acessoem11fev. 2005. [11]_________.Fotoclula..