Exerccios Eletricidade Bsica

Q1) Qual o valor de energia convertida por um ferro de passar roupas, de 600W, ligado por 2min ? (2min=120s E=P*t=600*120= 72000J)Q2) Converta os valores acima para kW e hora e refaa o clculo, obtendo assim a resposta em kWh (600W=0,6kW 2min = 0,033h E=P*t=0,6*0,033= 0,0198kWh)Q3) Qual o tempo necessrio para que 2400J sejam convertidos por um sistema de 60W? (t=E/P=2400/60=40s)Q4) Converta os valores acima para kWh e kW e refaa o clculo, obtendo assim a resposta em hora. (2400J=0,0006666kWh 60W=0,06kW t=E/P=0,000667/0,06 =0,0111h)Q5) Qual a potncia necessria para converter 4800J em 6min ? (6min=360s P=E*t = 4800/360=13,33W)Q6) Converta os valores acima para kWh e hora e refaa o clculo, obtendo assim a resposta em kW. (6min=0,1h 4800J=0,00133kWh P=E/t = 0,00133/0,1= 0,0133kW)Q7) Quanto se pagar ao fim de 30 dias pelo uso durante 40min dirios de um chuveiro de 6000W, sendo R$0,65 o valor de cada kWh ? t (em hora)=0,333h t (total) =30*0,667 20h 6000W=6kW E=P*t =6*20=120kWh Custo=120*0,65=R$78,20 )Q8) Quanto se pagaria, se o chuveiro fosse substitudo por outro, de 4400W e o tempo dirio reduzido para 20min ? (t (em hora)=0,333h t (total) =30*0,333 10h 44000W=4,4kW E=P*t =4,4*10=44kWh Custo=44*0,65=R$28,60 )Q9) Usando o custo de R$0,62 por kWh e uma mquina de 800W ligada por 3 horas dirias, calcule o preo mensal da energia eltrica dessa mquina. ( Custo total= custo por kWh x Energia total. = 0,62x0,8x30x3= 44,64 Ento o custo mensal de R$44,64 )Q10) Determine a quantidade de energia dada a 15C por um gerador de 1,5V ( E=VQ=1,5x15=22,5J )Q11) Qual o valor de tenso necessrio para doar 1200J a um total de carga de 100C ? ( V=E/Q= 1200/100=12V )Q12) Quantos coulombs so necessrios para transportar 48000J a partir de uma fonte de 12V ? ( Q= E/V =48000/12=4000C )Q13) Cada trs unidades de carga que fluem por um dado gerador recebem 24J de energia. Qual o valor de tenso desse gerador? ( V=E/Q=24/3=8V )Q14) A tenso eltrica a razo entre a energia e o valor de carga que a transporta e por isso sua unidade bsica seria o joule por coulomb. No entanto a unidade padronizada dessa grandeza outra: Identifique-a. (a unidade padro o volt - V )Q15) A intensidade de corrente eltrica a razo entre a quantidade de cargas em movimento e o tempo desse deslocamento e assim sua unidade bsica seria o coulomb por segundo. Determine a unidade padronizada de intensidade de corrente eltrica. ( a unidade padro o ampre - A )Q16) Determine a potncia de um circuito alimentado por 24V e percorrido por 4A. ( P=V*I=24*4=96W ) Q17) Determine a potncia de um circuito alimentado por 24V e percorrido por 40mA ( P=V*I=24*0,04=0,96W )Q18) Determine a tenso necessria para desenvolver potncia de 120W com corrente de 4A. (V= P/V= 120/4 = 30A)Q19) Determine a tenso necessria para desenvolver potncia de 1,2W com corrente de 4A. (V= P/V= 1,2/4 = 0,3A)Q20) Determine a corrente circulante em um circuito de 24W alimentado por 12V.(V=P/V= 24/12 = 2A)Q21) Determine a corrente circulante em um circuito de 24W alimentado por 2V. (V=P/V= 24/2 = 12A )Q22) Determine a corrente circulante em um circuito de 0,4W alimentado por 2V. ( V=P/V= 0,4/2=0,2A )Q23) Quatro geradores, iguais, de 24V so ligados em paralelo, e alimentam uma carga de 20A. Qual o valor de corrente que flui por cada um dos geradores? ( Sendo iguais, a corrente se dividir de forma equivalente. Assim a corrente de cada um dada por: I = It/n = 20/4 = 5A.)Q24) Qual a potncia total fornecida pelo conjunto de geradores citados na questo anterior? ( A potncia de cada gerador calculada pelo produto de sua tenso e corrente, P=VI=24x5=120W. A potncia do cunjunto pode ser a soma das potncias fornecidas (Pt=P = 120+120+120+120 = 480W) ou pelo produto da tenso total pela corrente total (P=24x20=480W)

Q25) Os mesmos geradores anteriores se ligados em srie podem gerar vrios valores de tenso total. Determine esses valores. (Se todos estiverem no mesmo sentido, VT= 4x24=96V. Se houver um em sentido contrrio, VT=24+24+24-24=48V e se houver dois pra cada sentido : VT=24+24-24-24=0V)Q26) Determine a corrente que flui por uma resistncia 25 ligada a um gerador de 40V (I=V/R=40/25=1,6A)Q27) Se uma fonte de 300V for conectada a uma resistncia de 5, qual ser o valor da intensidade de corrente eltrica? (I=V/R=300/5=60A)Q28) Calcule o valor da resistncia de um circuito pelo qual flui 0,5A quando ligado a 18V. (R=V/I=18/0,5=36 )Q29) Em um circuito de resistncia 15 mede-se uma corrente de 1,5A. Qual seria o valor lido por um voltmetro ligado a esse circuito? ( V=RI=15*1,5=22,5V)Q30) Qual o valor da potncia desenvolvida em cada uma das quatro questes anteriores? ? (P=VI=40*1,6=64W; P=VI=300*60=18000W, ou 18kW; P=VI=22,5*1,5= 33,75W)Q31) Qual o valor de potncia desenvolvido por um circuito de 5 ligado a 16V? (P=V/R=16/5=51,2W)Q32) Considerando uma resistncia de 5 atravessada por 40A, qual seria a potncia desenvolvida? (P=RI=5*40= 8000W, ou 8kW)Q33) Se for necessrio produzir calor na taxa de 3200W usando pra isso uma resistncia de 2, qual o valor da tenso a que se deve ligar essa resistncia ? (V=(PR)= (3200*2)= 6400=80V)Q34) Determine a resistncia que, atravessada por 4A desenvolve 128W. (R=P/I=128/4=128/16=8)Q35) Determine a corrente que passa por uma resistncia que 2 estando esta produzindo 98W. (I=(P/R)= (98/2) 49=7A).Q36) Um resistor de 2 ligado em srie a um outro de 3 e o conjunto percorrido por 3A. Determine a queda de tenso e a potncia desenvolvida em cada um. ( A tenso ser R*I, ento, V1=R1*I1= 2 * 3 = 6V e V2 = R2* I2 = 3 * 3 = 9V P1= V1* I1 = 6*3=18W , P2= V2* I2 = 9*3=27W )Q37) Qual o valor de resistncia e potncia do resistor srie necessrio para permitir a alimentao de um dispositivo de 6V e 80mA a partir de uma fonte de 24V. ( A resistncia pode ser calculada por : R=(24-6)/0,08 = 18/0,08 = 225 . A potncia mnima do resistor, como sempre, a prpria potncia a ser desenvolvida pelo mesmo, ou seja, nesse caso P=18x0,08=1,44W )Q38) Calcule o valor de resistncia e potncia do resistor para, alimentado por 127V, produzir 60W. ( A potncia mnima do resistor, como sempre, a prpria potncia a ser desenvolvida pelo mesmo, ou seja, nesse caso 60W. A resistncia pode ser calculada por dois caminhos: usando R=V/I mas ento preciso calcular corrente primeiro, ou usando R=V/P que d o resultado mais rpido. Pela corrente fica I=P/V=60/127=0,472441A e ento R=127/0,472441=268,8167 . Pela outra frmula fica R=127/60=268,8167 )Q39) Determine o valor de resistncia e potncia do resistor limitador de corrente para 80mA a partir de uma fonte de 24V. (R=V/I = 24/0,08=300 )Q40) voltmetro deve ser ligado em paralelo com o elemento cuja tenso se deseja saber. Como deve ser ligado um ampermetro? (A ligao do ampermetro deve ser em srie para que a corrente seja igual do elemento em teste.)Q41) Determine o valor de resistncia representado por cada uma das sequncias a seguir:a) branco vermelho amarelo ouro 920000 +/-5%b) marrom vermelho preto prata 12 +/-10%c) vermelho vermelho prata, ouro 0,22 +/-5%d) laranja laranja ouro prata 3,3 +/-10% e) amarelo roxo preto prata 47 +/-10%Q42) Determine o valor da resistncia equivalente da associao srie de trs resistncias de 30. (A resistncia equivalente da srie Req=R = 30+30+30=90).Q43) Determine o valor da resistncia equivalente da associao paralela de trs resistncias de 30. (A resistncia equivalente do paralelo Req=R/n = 30/3=10). Q44) Considere quatro trechos de cobre, emendados de modo a formar um nico caminho (ligao srie) no qual flui corrente de 36A. Calcule a tenso de cada trecho e a total. Calcule tambm a potncia de cada trecho e a total. Tais trechos tm os seguintes comprimentos e reas de seco transversais:a) trecho 1 : 570m e 16mm 22,83V ; 821,82Wb) trecho 2 : 0,8km e 1,5mm 341,76V ; 12303,36Wc) trecho 3 : 68m e 0,5mm 87,14V ; 3137,357Wd) trecho 4 : 260m e 1mm 166,608V ; 5997,888WQ45) Calcule a resistncia do condutor, a resistncia total, a corrente, a queda de tenso no condutor, a tenso no aquecedor, a potncia dissipada no condutor, a potncia dissipada no aquecedor e a total e o rendimento do circuito. O circuito formado por um aquecedor de 1,5 ligado ao gerador, de 220V, atravs de 90m de condutor de cobre de bitola 4mm.Rcond.= L/S = 0,0187x90/4=0,4005Raquec.= 1,5Rtotal.= 1,5+0,4005=1,900051,9Itotal= Vtotal / Rtotal.=220/1,9=115,79AVcond.= Rcond. x Itotal =0,4x 115,79 = 46,316VVaquec..= Raquec.. x Itotal =1,5x 115,79 = 173,685VPaquec..= Vaquec.. x Itotal =173,685 x115,79 = 20110,98615WPtotal..= Vtotal.. x Itotal =220x 115,79=25473,8WRendimento = Vaquec / Vtotal..= 0,7894 ou 0,7894x100% = 78,94%

Q46) Qual o tempo necessrio para que uma capacitncia de 100F associada em srie a uma resistncia de 22k apresente a tenso igual total, partindo da condio de descarga completa. (11s)Q47) Qual seria o valor de reatncia capacitiva, a impedncia, a corrente e a tenso de cada elemento de um circuito srie formado por uma capacitncia de 1,5F e uma resistncia de1k. O circuito alimentado por tenso de 120V e 60Hz. (XC=1789,28, Z=2049,76, I=0,058A, VR=58V, VC=103,78V )Q48) No circuito citado anteriormente a corrente est avanada em relao tenso. Determine, apenas por anlise e sem calcular, se o avano maior ou menor que 45. (Maior que 45, pois Z maior prximo de Xc que de R )Q49) Calcule agora o valor exato de tal avano. (60,8)]Q50) O aumento da frequncia faria aumentar ou diminuir o valor do avano calculado anteriormente? (Faria diminuir o avano, pois faria diminuir o valor da reatncia e assim o circuito se tornaria menos reativo.)Q51) Um solenoide de 2000 espiras percorrido por 2A tem poder magntico maior, menor ou igual ao de um solenoide de 40000 espiras e percorrido por 0,1A ? Justifique. (O poder igual pois dado pelo produto corrente x nmero de espiras.)Q52) Qual o valor de reatncia de um indutor de 0,06H alimentado por tenso de frequncia de 600Hz ? (226,08)Q53) Qual seria o valor de corrente do indutor acima citado se a tenso aplicada for alternada de 120V? (0,531A)Q54) Se mantido o valor eficaz da tenso e indutncia, qual seria o novo valor de corrente se a frequncia da questo anterior fosse reduzida a um quarto do valor? (2,123A)

Q55) Qual o valor de reatncia de uma capacitncia de 10F ligada em uma tenso com frequncia de 120Hz ? ( XC=132,69 )Q56) Qual o valor de reatncia equivalente da associao srie de duas reatncias capacitivas, uma de 300 e outra de 200 ( XT=500 )Q57) Qual o valor de reatncia equivalente da associao paralela de duas reatncias capacitivas, uma de 300 e outra de 200 ( XT=120 )Q58) Considere que as duas associaes anteriormente citadas esto alimentadas por tenso de 60V. Calcule tenso e corrente de cada elemento. (Circuito srie IT=0,012A, V1=36V, V2=24V circuito paralelo I1=0,2A, I2=0,3A, V1=60V, V2=60V )Q59) Qual seria o valor de reatncia indutiva, a impedncia, a corrente e a tenso de cada elemento de um circuito srie formado por uma indutncia de 0,1H e uma resistncia de 50. O circuito alimentado por tenso de 60V e 120Hz. (XL=75,4, Z=90,47, I=0,663A, VR=33,15V, VL=49,99V)

Q60) No circuito citado anteriormente a corrente est atrasada em relao tenso. Determine, apenas por anlise e sem calcular, se o atraso maior ou menor que 45. (Maior que 45, pois Z maior prximo de XL que de R)

Q61) Calcule agora o valor exato de tal atraso. (56,48)

Q62) O aumento da frequncia faria aumentar ou diminuir o valor do atraso calculado anteriormente? (Aumentar, pois faria aumentar o valor da reatncia e assim o circuito se tornaria mais reativo.)

Q63) Um transformador de 250kVA e com tenso secundria de 220V tem que valor de corrente mxima no secundrio ? ( I= 1136,36A )

Q64) Qual a corrente primria se tenso primria 13800V? (18A.)Q65) Se um transformador tem 4000 espiras no primrio e 1000 espiras no secundrio, qual ser sua tenso secundria sendo 440V a tenso primria? VS=110V)ELETRICIDADE CIRCUITO ELTRICO o conjunto de elementos percorridos pelas cargas eltricas (nos slidos, a carga transportada pelos eltrons). As cargas ganham energia nos geradores e a deixam nos receptores.GERADOR ELTRICO o equipamento que transforma uma forma de energia (E) no eltrica em energia eltrica, que energiza as cargas eltricas. Exemplo de gerador: o alternador do automvel, a pilha, a bateria. RECEPTOR ELTRICO o que transforma a energia eltrica, transportada pelas cargas eltricas, em uma outra forma de energia, no eltrica (mecnica, luminosa, trmica etc). CONDUTOR ELTRICO pode ser entendido como um elemento do circuito eltrico, que tem a funo de transportar as cargas eltricas entre o gerador e o receptor. Como adjetivo, o material no qual as cargas so muito facilmente postas em movimento. o caso dos metais, cujo tipo que mais facilmente transporta as cargas eltricas a prata, seguida do cobre, do ouro e do alumnio. CARGA ELTRICA - Quando um corpo neutro perde ou ganha eltrons, passa a ter carga eltrica (Q) que mede o desequilbrio entre a quantidade de eltrons e de prtons do corpo em questo. A unidade da carga eltrica o COULOMB, C, correspondente a uma quantidade de 6,28 x 1018 (6280000000000000000) eltrons. POTENCIAL ELTRICO Quando um corpo neutro perde ou ganha eltrons, passa a ter carga eltrica e tem ento a capacidade energizar eltrons prximos, atraindo-os ou repelindo-os. Essa capacidade chamada potencial eltrico. TENSO ELTRICA - O sentido e a intensidade do movimento da carga eltrica so determinados pela diferena de potencial a qual esta carga estiver submetida. A diferena de potencial (ddp) tambm chamada tenso e tambm por fora eletro-motriz, por ser a mesma responsvel pelo movimento das cargas eltricas. A grandeza tenso eltrica simbolizada pelas letras V (geral), E (fontes) ou U (nos receptores).A unidade de tenso eltrica o VOLT - V. Uma unidade de volt igual energizao de um joule (J - unidade de energia) para cada coulomb (C - unidade de carga), ou seja V=E/Q Como a tenso quantidade de energia por carga, quanto maior a tenso, maior a potncia transferida.O instrumento medidor de tenso o voltmetro. Para fazer a medio os terminais ou ponteiras desse medidor devem ser ligadas nos terminais do circuito em teste. Tal ligao se chama paralela.

CORRENTE ELTRICA o fluxo de cargas eltricas se chama corrente eltrica, cuja intensidade no tempo (coulombs por segundo) se simboliza pela letra maiscula I. Ento I=Q/t. Como as cargas transportam energia, quanto maior for a corrente, maior a potncia transferida.A unidade de intensidade de corrente o AMPRE A equivalente a um coulomb por segundo.O instrumento medidor de corrente o ampermetro. Esse instrumento para ser instalado, precisa que o circuito a ser testado seja interrompido e religado atravs dos terminais, ou ponteiras, do medidor. Tal ligao se chama ligao srie.

Os condutores eltricos precisam ser mais grossos quando conduzem maior valor de corrente eltrica.

POTNCIA ELTRICA A carga eltrica exige energia para fluir por um circuito que lhe impe dificuldade ao fluxo. A quantidade de energia transferida a cada unidade de tempo chamado potncia eltrica, simbolizada pela letra maiscula P.

Como cada unidade de carga transporta uma quantidade de energia numericamente igual tenso do gerador (tenso=energia por carga) e como a intensidade de corrente a quantidade de cargas por segundo (corrente=carga por tempo), tem-se que a potncia ( que a energia transportada por tempo) fica igual ao produto da tenso pela corrente.

A unidade de potncia o WATT W (pronuncia-se ut), equivalente transferncia de energia de um joule a cada segundo, ou joule por segundo.O instrumento medidor de potncia o wattmetro.

A relao entre potncia, corrente e tenses : P = V*I Se dois equipamentos, de mesma potncia, funcionam com diferentes tenses, apresentam diferentes correntes, sendo menor corrente no de maior tenso.Outras unidades de potncias e suas equivalncias- cavalo-vapor cv 1cv=736- horse-power hp 1hp=746W- BTU/h 1BTU/h= 293,3WENERGIA ELTRICA A energia transferida por um equipamento ou circuito eltrico dependente da potncia de tal equipamento e do tempo de funcionamento.

E = P*t Sendo E a energia em joule (J); P a potncia em watt (W); t o tempo em segundo (s).Para a cobrana da energia eltrica so usadas outras unidades: para energia o quilowatt-hora (kWh), para a potncia o quilowatt (kW) e para o tempo a hora (h).A converso de joule para quilowatt hora conseguida pelo produto do valor em joule por 3600000.RESISTNCIA ELTRICA Ao se aplicar uma diferena de potencial (tenso) aos extremos de um circuito eltrico, h um fluxo de cargas, cuja intensidade (corrente) depende no s da tenso aplicada, mas tambm de uma caracterstica do circuito, chamada resistncia eltrica. A resistncia eltrica simbolizada pela letra maiscula R.A grandeza resistncia equivale razo entre a tenso aplicada e a corrente que flui (V/I). A unidade de resistncia eltrica o OHM . Cada ohm () o valor de tenso necessria (em volt V) para produzir um ampre (1A) A relao entre corrente, tenso e resistncia chama-se lei de OHM: V= R*I O instrumento medidor de resistncia eltrica se chama ohmmetro. Um ohmmetro s pode ser ligado a um circuito que no esteja energizado.

Obs. 1: Os ampermetros precisam ser ligados de modo a formar com o circuito medido um s percurso de corrente (chama-se associao srie) e para no alterar a corrente medida, tm resistncia eltrica baixssima. Tal caracterstica faz com que a ligao de um ampermetro diretamente a uma fonte de tenso produza grande corrente, sendo um grande risco de graves acidentes.

Obs.2: Se uma mesma resistncia ligada a diferentes valores de tenso, ter ento diferentes correntes, proporcionais aos valores de tenso.Obs. 3: Ao atravessar uma resistncia, as cargas tm sua energia eltrica transformada em trmica por um efeito que recebe o nome de efeito Joule e tem uma potncia de P= R*I. Essa a forma pela qual se determina a potncia perdida em um condutor de resistncia R, pelo qual flui uma determinada corrente I.

RESISTIVIDADE - A resistncia em cada unidade de comprimento e de rea de seco transversal chamada resistividade ou resistncia especfica. Tal valor varia conforme o material. Essa grandeza simbolizada pela letra grega (r). A resistncia to maior quanto maior for o comprimento e menor for rea da seco. R= L/S onde L o comprimento e S a rea de seco. O de sendo em mm/m , o comprimento L deve estar em metro e a rea em milmetro quadrado.RESISTOR o nome do dispositivo fabricado para fornecer resistncia eltrica.Obs.:O elemento resistivo do chuveiro eltrico seria mais apropriadamente chamado resistor, pois um dispositivo e no uma grandeza.O resistor utilizado para:1- produzir calor;2- limitar corrente;3- dividir tenso;4- dividir corrente.A seguir vm-se as frmulas pelas quais se calculam os valores de resistncia e de potncia do resistor para cada aplicao. O valor de resistncia encontrado deve ser o valor a ser utilizado e o valor de potncia encontrado deve ser o mnimo para o resistor a ser usado, ento a potncia do resistor pode ser maior que a calculada.1- Como produtor de calor, necessrio conhecer a potncia trmica desejada, P,e a tenso disponvel, V. O valor da resistncia ser dado por R = V / P 2- Como limitador de corrente, basta conhecer a tenso disponvel, V, e a corrente I desejada: R=V/I 3- Como divisor de tenso o resistor deve ser calculado a partir dos valores de tenso disponvel VT, da tenso desejada VR, e da corrente desejada IR. : RS=(VT-VR) / IR 4- Para ser usado como divisor de corrente, deve ser levado em conta o valor de tenso total, de corrente total e da corrente desejada: RP = VT / (IT-IR)Sempre que flui corrente por uma resistncia produzido calor na taxa de, e isso aproveitado nos dispositivos limitadores de corrente.SOBRECORRENTE E CURTO-CIRCUITOOs valores de corrente que esto acima do valor nominal para o circuito so considerados sobrecorrente, que produz calor (P = R I ) e temperatura acima do suportado pelo circuito, o que pode levar a danos e destruies. Alm do calor, a corrente eltrica est associada a campos magnticos, que produzem foras que podem vir tambm a provocar destruies nos circuitos eltricos. Se os terminais de um gerador so interligados pelos elementos que deveriam servir apenas de condutores para a energia a ser usada nos receptores eltricos, ento a sobrecorrente resultante considerada um curto-circuito. Para evitar os danos provenientes das sobrecorrentes, as mesmas devem ter sua durao limitada, o que feito pelos fusveis e pelos disjuntores.FUSVELFazendo uso do calor produzido pelo fluxo da corrente, fabricado um elemento de material e dimenses controladas de modo que o calor produzido pela passagem de corrente de determinado valor o faz fundir, interrompendo a corrente: o fusvel. A funo do fusvel impedir a continuidade da corrente de valor acima daquele para o qual foi fabricado, interrompendo-a em um tempo to curto que no chega a destruir os circuitos pelos quais fluia antes do aumento. A fuso do fusvel o destri fazendo com que deva ser substitudo.

Smbolo :

DISJUNTOREsse elemento tambm funciona baseado na temperatura desenvolvida pela passagem da corrente, embora tambm use outro princpio de funcionamento, chamado magntico. O disjuntor tem a mesma funo do fusvel, que limitar o tempo de passagem da corrente com valor acima do normal. Tem a grande vantagem de ser rearmvel, ou seja aps o uso ele pode voltar a ser usado.CORRENTE CONTNUA E ALTERNADAOs geradores que energizam as cargas impelindo-as sempre no mesmo sentido so chamados geradores de corrente contnua (CC ou DC). Esses geradores tm plo positivo e plo negativo definidos e fixos. o caso das pilhas e baterias.Os geradores que energizam as cargas de invertendo periodicamente o sentido do movimento imposto, so chamados geradores de corrente alternada (CA ou AC). o caso dos alternadores.Nesses geradores no se tem um plo positivo e um negativo fixos como no caso dos geradores de corrente contnua e sim plos que se invertem periodicamente. Nesses, chamam-se os plos, ou terminais, de A e B, ou de 1 e 2. H ainda a denominao fase e neutro, embora essa denominao se justifique mais nos sistemas em que h mais de uma tenso, como ocorre nos sistemas trifsicos usados para a distribuio de energia eltrica.FREQNCIA - A quantidade de vezes que a tenso ou a corrente completa um ciclo de alternncia a cada segundo denominada freqncia, simbolizada pela letra minscula f. A unidade da freqncia o hertz (Hz). O instrumento medidor se chama freqencmetro.EXEMPLOS: A freqncia da tenso das tomadas do Brasil, Colmbia e Equador, bem como na Amrica do Norte de 60Hz, Nos demais pases da Amrica do Sul e tambm em Portugal, Inglaterra, e outros pases da Europa, a freqncia de 50Hz.Obs.: um motor de induo tem sua velocidade de giro dependente diretamente da freqncia. Dessa forma, um motor feito para 60Hz, gira 16,7% menos se for ligado em freqncia de 50H.PERODO O tempo de durao de um ciclo chamado perodo, simbolizado pela letra maiscula T. A unidade de sua medida o segundo (s)A relao entre perodo e freqncia : f = 1/T

VALOR MXIMO E VALOR EFICAZ A tenso alternada produzida pelos alternadores tem formato senoidal com valor mximo maior que o valor eficaz, que caracteriza essa tenso. O valor mximo igual ao produto da tenso eficaz por raiz de dois : VMAX=VEF*2FASE E NEUTRO - O sistema de distribuio de energia eltrica aos usurios residenciais feito em tenso alternada, atravs de quatro condutores, sendo um neutro e trs fases. A tenso entre o neutro e qualquer fase (chamada tenso de fase) de 127V enquanto a tenso entre duas fases (chamada tenso de linha) 220V.A relao entre a tenso de linha VL e a tenso de fase VF dado por VL=VF*3ATERRAMENTO Por uma questo de proteo contra as descargas atmosfricas e tambm como forma de melhor equilibrar a tenso das fases, o condutor neutro aterrado, tanto nas ruas quanto nas prprias residncias, prximo ao ponto de medio atravs de uma haste de aterramento, de ao cobreado.Na mesma haste de aterramento se liga o condutor terra ou PE (protection earth), que deve percorrer toda a instalao da residncia para que todos os equipamentos ligados rede eltrica possam ser ligados tambm ao condutor de aterramento. Para a proteo dos usurios contra contatos indiretos, todos os equipamentos eltricos com carcaa metlica devem ser aterrados. A falta do aterramento no altera o funcionamento do equipamento.

SISTEMA MONOFSICO E TRIFSICOA tenso alternada a usada na gerao e na distribuio da energia eltrica.Na distribuio de energia em baixa tenso usado um sistema trifsico, composto por trs tenses alternadas seqenciadas interligadas atravs de um de seus terminais. O ponto comum de interligao das trs tenses se chama neutro e os outros trs pontos se chamam fases. Ento h trs fases e um neutro e esse terminal neutro aterrado por proteo contra descargas atmosfricas.Dependendo do circuito a ser alimentado pode-se usar somente uma fase e o neutro ( em Campos, isso significa tenso de 127V), duas fases (220V) ou as trs fases (tambm 220V, pois s se mede tenso entre dois pontos). A ligao s trs fases usada em equipamentos como motores trifsicos, usados na indstria.H muitas cidades em que a tenso medida entre fase e neutro (chamada tenso de fase) 220V e a tenso medida entre duas fases (chamada tenso de linha) de 380V.O sistema trifsico usado principalmente nas indstrias, para alimentar equipamentos como o motor de induo trifsico.INSTALAO ELTRICA PREDIAL BSICA.Nas instalaes bsicas h as tomadas, as luminrias e os interruptores. Os condutores que so ligados a esses elementos so:Nas tomadas (de uso geral- 127V) :- terra (verde ou verde-amarelo);- neutro (azul claro);- fase ( outra cor, vermelho por exemplo)Nos interruptores :- fase;- retorno (preferencialmente cor diferente das outras, mas pode ser a mesma da fase).Nas luminrias:- retorno;- neutro;- terra, a ser ligado na carcaa da luminria se for metlica.MOTOR ELTRICO os motores eltricos mais comuns so:1- Motor CC ou de corrente contnua;2- Motor universal;3- Motores de corrente alternada tipo de induo assncrono.

1- MOTOR DE CORRENTE CONTNUA CC -Esse motor s funciona alimentado por tenso contnua e tem seu sentido de rotao definido pela polaridade da tenso aplicada. A fora e a velocidade de rotao definida pela sua construo e pelo valor da tenso aplicada: quanto maior a tenso, mais rpido giram.Com exceo do tipo usado em computador, chamado motor de passo, esses motores usam dispositivos chamados comutadores ( compostos por escova e coletor) , que por terem grande atrito e temperatura, exigem manuteno freqente. A facilidade de controlar sua velocidade era o que tornava seu uso comum, porm hoje h meios de se controlar a velocidade dos motores de corrente alternada, o que faz com que o uso dos motores CC fique cada vez mais restrita aos motores de pequenas mquinas e eletroeletrnicos.2- MOTO UNIVERSAL Pode ser alimentado tanto em corrente contnua quanto em corrente alternada. Tem tima fora de giro de partida (torque de partida) aplicado em aspirador de p, liquidificador, batedeira, enceradeira, mquinas manuais como furadeira, esmerilhadeira, serras para madeira ou pedras, britadeiras etc Esses motores tambm usam comutador e por isso tambm exigem manuteno freqente.3- MOTOR DE CORRENTE ALTERNADA CA - Esse motor s funciona alimentado por tenso alternada e tem seu sentido de rotao definido pela sua construo. A fora de giro funo do valor da tenso aplicada e de sua freqncia. A velocidade de rotao tambm funo da freqncia da tenso aplicada. O tipo mais comum o de induo assncrono, que pode ser monofsico e trifsico.3-1 MOTOR DE INDUO MONOFSICO Motor eltrico que s funciona em tenso alternada: uma nica tenso e por isso s precisa de dois terminais de tenso. Esse tipo o usado nos ventiladores e bombas dgua. O sentido de rotao desse motor definido por sua montagem. Esse motor precisa de um sistema para permitir sua partida, o que em alguns casos utiliza dispositivos adicionais, como o capacitor de partida e a chave centrfuga, dispositivos esses sujeitos a defeitos que fazem com que esse tipo de motor tenha uma freqncia maior de manuteno que o outro tipo, o trifsico.3-2 MOTOR DE INDUO TRIFSICO Nesse tipo so necessrias trs fases para o funcionamento. O sentido da rotao do motor trifsico se inverte bastando para tal que se troquem de posio duas das trs fases que o alimentam.O motor trifsico melhor que o monofsico, pois menor, mais leve, mais barato, tem menor corrente e alm de tudo isso, no precisa de acessrios de partida, o que faz com que precise de menos manutenes que o monofsico.No motor trifsico a falta de uma das fases provoca aumento da corrente caso j esteja em giro. No caso de estar parado, a corrente aumentar ainda mais, alm de no girar. Em ambos os casos h risco de queima do motor.TIPOS DE INTERLIGAO ENTRE ELEMENTOS: SRIE E PARALELOConforme a maneira como se interligam receptores ou geradores, esses formam circuitos do tipo srie ou do tipo paralelo.SRIEO tipo srie constitudo por vrios elementos que se ligam formando uma nica passagem da corrente, que ento flui com um mesmo valor por todos os elementos.IT=I1=I2=I3= INA tenso total igual soma das tenses dos vrios elementos que compem a srie.VT=V1+V2+V3+VNEm funo disso, a resistncia total a soma das componentes.RT=R1+R2+R3+RN- Em uma instalao eltrica residencial os interruptores esto ligados em srie com as lmpadas por eles acionadas.Exemplo de diagrama esquemtico do circuito sriePARALELOO tipo paralelo constitudo por vrios caminhos para a passagem das cargas, todos com um mesmo ponto de sada e um mesmo ponto de chegada. Assim todos os caminhos esto sob mesma tenso.A corrente total que entra no circuito igual soma das correntes dos elementos que compem o circuito.IT=I1+I2+I3+INA tenso que alimenta o circuito como um todo, alimenta tambm cada elemento do circuito.VT=V1=V2=V3=VNO inverso da resistncia total igual soma dos inversos das resistncias componentes.1/RT=(1/R1)+(1/R2)+(1/R3)+(1/RN) Fazendo de dois a dois, fica RT = R1R2 / ( R1R2)- Em uma instalao eltrica residencial, as tomadas esto ligadas em paralelo umas com as outras.Exemplo de diagrama esquemtico do circuito paralelo.

MAGNETISMOO magnetismo uma das foras bsicas da natureza. Tem a propriedade de atrair o ferro. Tal fora est presente nos ms e tambm na corrente eltrica.Cada lado do m chamado plo. O plo norte aquele que aponta para o norte geogrfico se o m puder girar livremente, ficando ento o plo sul naturalmente apontando para o plo geogrfico sul*.ELETROMSA corrente eltrica apresenta em torno de si um campo magntico que se alinha e se concentra se a corrente faz um percurso helicoidal. Tal percurso helicoidal conseguido ao se enrolar o condutor (precisa ser com capa ou esmaltado) como a linha de um carretel, no necessariamente em vrias camadas.Ao se enrolar assim o condutor forma-se um solenide ou bobina ou ainda eletrom. Tal eletrom tem um poder magntico que depende diretamente do valor da corrente eltrica conduzida e do seu nmero de voltas, ou de espiras. A presena de um ncleo de ferro tambm auxilia no aumento do poder magntico. A posio dos plos norte e sul do eletrom depende do sentido em que a corrente flui em torno do eixo da bobina. Olhando-se a bobina por uma das pontas do seu eixo, se a corrente gira em sentido horrio enquanto se afasta do observador, ento o observador est do lado norte da bobina, caso contrrio est do lado sul. No desenho da bobina mostrada direita, se o negativo da tenso fosse ligado ao terminal da esquerda, e o positivo ao outro lado, ento o norte ficaria do lado esquerdo e o sul do lado direito.Com o eletrom forma-se um dispositivo com o qual possvel ento criar movimento retilneo a partir da energia eltrica, e dessa forma fabricam-se:- Vlvulas solenides dispositivos de controle de fluxo de lquidos e gases, com condio aberta ou fechada dependente da tenso eltrica aplicada em seu eletrom.- Rel ou contator eltrico elemento chaveador eltrico (interruptor) cuja condio aberta ou fechada depende da tenso eltrica aplicada em seu eletrom.- Motor eltrico com exceo de motores eletrostticos experimentais, todo motor eltrico funciona baseado em eletroms.OS ELETROMS EM CORRENTE ALTERNADA.Ligados em CA, os eletroms tambm produzem campo magntico, s que alternado como a corrente, trocando periodicamente os plos norte e sul entre si. Dependendo da pea a ser atrada, o campo alternado atuar de forma similar ao campo contnuo.INDUO ELETROMAGNTICAO campo magntico varivel, como o alternado, apresenta a propriedade de energizar as cargas eltricas dos condutores prximos colocando-as em movimento, ou induzindo-as ao movimento. Tal campo nesse caso se chama campo indutor.Se uma barra metlica, de ferro, por exemplo, for exposta ao campo indutor, ter as suas cargas eltricas livres postas em movimento, produzindo ento atravs dessa barra uma corrente eltrica (corrente induzida) que produzir seu aquecimento.- Em manuteno mecnica h uma aplicao importante desse princpio: o aquecedor indutivo. Tal aquecedor um equipamento eltrico que tem a funo de aquecer peas metlicas, principalmente rolamentos, dilatando-os para facilitar sua montagem e desmontagem.INDUTORA bobina quando alimentada por tenso alternada pode ter, portanto outras aplicaes que no sejam a de eletrom e nessas ocasies recebe a denominao de INDUTOR.TRANSFORMADORSe dois indutores forem montados em um mesmo ncleo, forma-se um transformador. Quando um dos indutores alimentado por tenso alternada recebe o nome de primrio do transformador e induz movimentos de cargas eltricas no outro indutor, chamado de secundrio do transformador. A movimentao das cargas no secundrio d origem a uma tenso nos seus terminais, chamada tenso secundria.A tenso secundria depende da tenso primria e dos nmeros de voltas (ou espiras) tanto de um quanto do outro indutor.O transformador usado tanto para gerar tenso:- maior que a aplicada no primrio, sendo chamado de transformador elevador;- menor que a aplicada no primrio, seu nome ento transformador abaixadorNo secundrio do abaixador, a capacidade de corrente maior que a solicitada no primrio.J no transformador elevador a corrente do primrio maior que a do secundrio. Essa uma aplicao em manuteno mecnica, pois as mquinas de solda eltrica tm alta corrente para fazer a soldagem, e essa alta corrente muito superior ao valor solicitado pela mquina tomada que a energiza, pois a mquina de solda eltrica basicamente um transformador abaixador. Ento o secundrio do transformador abaixador da mquina de solda tem tenso bem menor que a do primrio (nem d choque, se a mquina estiver normal) enquanto a corrente possvel bem maior que a que circula no primrio.Nas ruas vemos transformadores nos postes. Esses so abaixadores, de 13800V para 127V e 220V

REATNCIA E IMPEDNCIAQuando alimentados por tenso alternada, os eletroms apresentam um efeito similar ao da resistncia, que reduz o valor da corrente eltrica: chama-se reatncia indutiva, representada por XL e que tambm tem como unidade o ohm, (como a resistncia).A reatncia difere da resistncia por vrias razes, entre elas o fato de que seu valor varia em funo da freqncia da tenso.Assim, alm da resistncia, o condutor caso esteja em forma de bobina apresenta tambm a reatncia como razo entre tenso e corrente. A razo entre tenso e corrente resultante, j que h tanto resistncia quanto reatncia, chamada impedncia, simbolizada por Z e medida tambm na unidade ohm, .Se o ncleo das bobinas for de ferro, concentra o campo magntico criado pela corrente, produzindo um eletrom mais forte. O ncleo tambm altera a impedncia da bobina, produzindo uma impedncia muito maior que sem ncleo.

EXERCCIOS

1) Determine a quantidade de energia dada a 15C por um gerador de 1,5V E=VQ=1,5x15=22,5J2) Qual o valor de tenso necessrio para doar 1200J a um total de carga de 100C ? V=E/Q=1200/100=12V3) Quantos coulombs so necessrios para transportar 48000J a partir de uma fonte de 12V ? Q=E/V=4800/12=400C4) Em um dado gerador, Cada trs unidades de carga que fluem por um dado gerador recebem 24J de energia. Qual o valor de tenso desse gerador? V=E/Q=24/3=8V5) Qual o valor de corrente de um aquecedor de 2800W que funciona em 220V ? I=P/V=2800/220=12,7272A6) Qual o valor de tenso necessrio para que uma corrente de 10A transporte 1500W ? ? V=P/I=1500/10=150V7) Com 4A e 120V, qual o valor de potncia transferida pelas cargas? P=VxI=120x4=480W8) Determine a potncia total de uma residncia em que esto ligadas 8 lmpadas de 18W , um computador de 200W e um aquecedor de 1100W. P=8x18+200+1100=1444W9) Quantos reais custar a energia mensal (30 dias) de uma residncia cuja potncia total de 4500W ligados por 8 horas por dia, considerando R$0,60 por kWh ? Custototal=Energia x custounitrio=Potncia x tempo x custo unitrio = 4,5 x 8 x 30 x 0,6 = 648 reais10) Qual o valor de resistncia de um circuito alimentado por 6V e percorrido por 0,05A? R=V/I=6/0,05=120 11) Converta para ampre os valores a seguir:a. 400mA 0,4Ab. 800A 0,0008Ac. 2,3kA 2300A

12) Converta para coulomb os valores a seguir:a. 120mC 0,12Cb. 80C 0,00008Cc. 2300C 0,0023C

13) Calcule a corrente de uma lmpada de 2 ligada a uma bateria de 9V. I=V/R=9/2=4,5A14) Calcule a tenso necessria para fazer fluir 20A na lmpada de 2. V=RxI=2x20=40V15) Determine a resistncia de um circuito que ligado a 24V percorrido por corrente de 0,15A. R=V/I=24/0,15=160a. Qual o valor da potncia desenvolvida no circuito da questo anterior? P=VxI=24x0,15=3,6Wb. Qual o valor da potncia transferida pelo gerador ao circuito receptor? a mesma absorvida pelo circuito, j que considera-se at aqui o gerador ideal : 3,6Wc. Qual o valor da energia transferida pelo gerador ao circuito receptor ao longo de 30s? E=Pxt=3,6x30=108Jd. Considere um chuveiro de 6000W ligado durante 30min. Determine a energia consumida (em joules) ao longo do tempo considerado. E= Pxt=6000x30x60=10800000 J16) Calcule a corrente de cada um dos elementos a seguir:a. Chuveiro de 6000W em 220V I=P/V=6000//220=27,2727Ab. Chuveiro de 6000W em 127V I=P/V=6000/127=47,24409Ac. Aquecedor de 1500W em 220V I=P/V=1500/220=6,8181Ad. Aquecedor de 1500W em 127V I=P/V=6000/127=11,818A

17) Usando a tenso e a corrente, calcule a resistncia de cada elemento da questo anteriora. R=V/I=220/27,2727= 8,06667b. R=V/I=127/47,24409= 2,688c. R=V/I=220/6,8181= 32,667d. R=V/I=127/11,818= 10,746

18) Calcule o valor de corrente que fluiria nas resistncias calculadas anteriormente, caso fossem ligadas s tenses indicadas a seguir:a. Resistncia do item a ligada a 127V I=V/R=127/8,06667= 15,74379Ab. Resistncia do item b ligada a 220V I=V/R=220/2,688= 81,845Ac. Resistncia do item c ligada a 127V I=V/R=127/32,667= 3,8877Ad. Resistncia do item d ligada a 220V I=V/R=220/10,746= 20,4727A A unidade de energia utilizada na cobrana das distribuidoras de energia o quilowatt hora (kWh), cujo valor encontrado pelo produto da energia pelo tempo (como feito na questo anterior), porm utilizando como unidade de potncia o quilowatt e como unidade de tempo a hora. Cada kWh vale 3600000J.19) Considere um circuito de 6000W . Calcule quanto se gastaria (em quilowatt-hora ) e quanto se pagaria (em R$) pela energia gasta em 30 dias por um circuito de 6000W, fazendo duas utilizaes de meia hora por dia, ao custo de R$0,47 cada kWhPotncia = 6kW; tempo=0,5 por dia=30x0,5=15hs em 30 dias; E=Pxt=6x15=90kWh; Custototal= Energia total x preo do kWh = 90 x 0,47 = R$ 433,00

20) Determine quantos quilowatt-hora so gastos por algum cuja conta do ms R$220,00 (considere o valor de R$0,47 cada kWh). E=Custototal/Custounitrio = 220/0,47= 468,085kWh21) Calcule o tempo de durao de cada ciclo dos sistemas de 50Hz e de 60Hz. T=Custototal/Custounitrio = 220/0,47= 468,085kWh22) Quais so os condutores que devem chegar a uma tomada de uso geral (Campos) fase, neutro, terra.23) Em uma luminria comandada por interruptor simples, devem chegar trs condutores. Quais so eles? retorno, neutro, terra.24) Um equipamento ligado a uma tomada para a qual no foi colocado o condutor terra (PE), funciona perfeitamente. Qual ento a funo desse condutor ? .apenas proteo.25) Quais os valores possveis de se conseguir associando em srie, de dois a dois, resistores de 20, 40 e 60 ? 60 , 80 e 10026) Quais os valores possveis de se conseguir associando em paralelo, de dois a dois, resistores de 20, 40 e 60? 13,667 , 15 e 2427) Calcule a resistncia total e a corrente que circularia pelo circuito srie formado pelos elementos de 20 e 40 sendo a srie alimentada por 120V 60 , 2A28) De posse do valor de corrente e dos valores de resistncia dos elementos, calcule a tenso (ou queda de tenso) desenvolvida nos terminais de cada um dos elementos da questo anterior. V=RxI=20x2=120V; V= RxI=40x2=240V;29) Calcule a resistncia total, a corrente total e a corrente de cada elemento da associao paralela formada pelos elementos de 20 e 40 , estando a associao alimentada por 120V Req=20x40/20+40=13,33; Ieq=V/Req = 120/13,33=9A; I20=V/R20 = 120/20=6A; I40=V/R40 = 120/40=3A; 30) Considere o mesmo circuito anterior percorrido por uma corrente total de 15A. Calcule a tenso total e a partir desta, a corrente de cada elemento. Req=20x40/20+40=13,33; VT = Req x I= 13,33 x 15 = 199,95V; I20=VT/R20 = 199,95/20=9,9975A; I40=VT/R40 = 199,95/40=4,99875A; 31) Calcule a potncia total desenvolvida em cada uma das quatro questes anteriores. PT = VT x IT = 120 x 2 = 240W ; . PT = VT x IT = 120 x 2 = 240W ; . PT = VT x IT = 120 x 6 = 720W ; . PT = VT x IT = 199,94 x 15 = 2999,1W ;32) Dado um circuito srie, composto por uma resistncia de 1 e uma de 19 , alimentado por 120V, calcule a corrente total (que a mesma de cada um), a tenso de cada um dos elementos, a potncia de cada elemento e a total. Req = 1 + 19 = 20; IT=VT / Req = 120/20=6A; V1= R1 x IT = 1 x 6 = 6V; V2 = R2 x IT = 19 x 6 = 114V; 33) Reconsidere o circuito anterior, que agora recebe um elemento de 5 associado em paralelo apenas com o elemento de 19. Calcule a resistncia total, a corrente total, a tenso de cada um dos elementos, a corrente de cada elemento, a potncia de cada elemento e a total. Req5//19 = 5x9 / (5+1) = 3,95833; Reqtototal = 1+3,95833 = 4,95833 ; IT = VT / Req = 120/4,95833 = 24,2017; V1 = R1 x IT = 1 x 24,2017 = 24,2017V ; V2= Req 5//19 x IT = 3,95833 x 24,2017= 95,79832V; I19 = V19 / R19 = 95,79832 / 19 = 5,42017A; = V5 / R5 = 95,79832 / 5 = 19,15696A34) Um condutor de cobre de 2,5mm de seco e 100m de comprimento liga um aquecedor de 1,5 a um gerador de 127V. Calcule a resistncia do condutor, a resistncia total do circuito, a potncia de cada elemento e a total. R= L/S = 0,0178 x 100/2,5 = 0,712 RT=0,712+1,5 = 2,212 IT= 120 / 2,212 = 54,25A ; Vcond = 0,712 x 54,25 = 38,6V ; Vaquec = 1,5 x 54,25 = 81,375V ; Pcond = Vcond x Icond = 38,6 x 54,25= 2094,05W; Paquec = Vaquec x Iaquec = 81,375 x 54,25= 4414,59W