Instalaes Eltricas I

PROF. : Jos Antnio C. Bento, MSc.

CURSO DE ENGENHARIA CIVIL

Unidade I

Conceitos Iniciais

2

COMPOSIO DA MATRIA Todos os corpos so compostos de molculas, e estas so um aglomerado de

um ou mais tomos, a menor poro da matria.

tomo em equilbrio - Nmero de Eltrons em rbita igual ao nmero de prtons no ncleo.

` tomo Cada tomo compes-se de um ncleo no qual

existem

9 Prtons com carga positiva;

9 Nutrons sem carga.

Em torno do ncleo gravitam os eltrons,elementos de carga negativa.

Conceitos Iniciais

3

CARGA ELTRICA Propriedade fsica fundamental que determina as interaes

eletromagnticas.9 Cargas de polaridades opostas - fora atrativa entre elas;9 Cargas de mesma polaridade - fora de repulso entre elas.

` Unidade de carga eltrica

Coulomb - estabelecida experimentalmente para se medir a carga eltrica;

9 A carga de 1 eltron : e = 1,6 x10-19 coulombs

Conceitos Iniciais

4

CORRENTE ELTRICA o deslocamento de cargas dentro de um condutor quando existe

uma diferena de potencial eltrico entre suas extremidades.

9 A Corrente Eltrica o fluxo de cargas que atravessam a seo reta de umcondutor, na unidade de tempo.

9 Unidade : ampre(A)

Conceitos Iniciais

5

CORRENTE ELTRICA` Um gerador eltrico uma mquina que funciona como uma bomba, criando

energia potencial. Esta energia potencial acumula cargas em um dos plos do gerador e gera

uma deficincia de cargas no outro plo.

9 Diferena de potencial (ddp) entre os terminais do gerador.

9 Circuito fechado - Corrente eltrica.

Conceitos Iniciais

6

DIFERENA DE POTNCIAL OU TENSO (U) A diferena de potncial medida em volts (V).

9 Para cada unidade de volt(V), tem-se realizado o trabalho contra as foraseltricas ao se deslocar uma carga entre dois pontos de 1 joule por coulomb.

Eltrons Livres Eltrons sobre ao de uma ddp(Tenso)

Conceitos Iniciais

7

DIFERENA DE POTNCIAL OU TENSO Se o circuito estiver aberto, teremos d.d.p. (Tenso) mas no

corrente.

Conceitos Iniciais

8

RESISTNCIA ELTRICA` a oposio interna do material circulao das cargas eltricas.9 Corpos maus condutores Resistncia Elevada

9 Corpos bons condutores Resistncia Baixa

Foras que mantm os eltrons livres, agregados ao ncleodo material.

Conceitos Iniciais

9

RESISTNCIAS ELTRICAS` A resistncia R e um condutor depende de:

9 Tipo de Material (Resistividade );

9 Comprimento do Material;

9 Seo do condutor A;

9 Temperatura do Condutor;

Para uma temperatura definida , temos que:

Conceitos Iniciais

10

RESISTNCIAS ELTRICAS` Para variaes na temperatura do condutor, temos uma variao em sua

resistncia eltrica conforme a equao abaixo:

Conceitos Iniciais

11

RESISTNCIAS ELTRICAS` Exemplo:

Conceitos Iniciais

12

LEI DE OHM` Georg Simeon Ohm (/1789-1854) estabeleceu a lei que tem o seu nome e

que inter-relaciona as grandezas d.d.p.(Tenso), Corrente e ResistnciaEltrica.

Conceitos Iniciais

13

LEI DE OHM

Conceitos Iniciais

14

LEI DE OHM` Exemplo:

Calcule a corrente I quando a chave se encontra fechada.

Potncia Eltrica

15

Potncia Como visto anteriormente, para executarmos movimentos, produzir

calor, luz, radiao etc., precisamos despender ENERGIA.

9 Potncia a grandeza que determina esta quantidade de energia a cadaunidade de tempo.

POTNCIA a rapidez com a qual uma certa quantidade de energia transformada ou a rapidez com que o trabalho realizado.

16

Potncia Trabalho

Energia consumida ao longo de um percurso.

9 W = F.x (x = deslocamento) Joule(J)

9 Potncia = F.v (v = velocidade) Watt(W = J.s-1)

Potncia e Energia Eltrica

Energia Eltrica Energia consumida pelo deslocamento de Cargas Eltricas.

9 Ep = q . V (V = d.d.p ou Potencia Eltrico) Joule(J)

9 Potncia = V.I (I = Corrente Eltrica-dq/dt) (VA)

17

Potncia Eltrica

P = V x I

Potncia e Energia Eltrica

Substituindo os termos da equao, temos:

P = RI2 V = R x I

Circuitos Eltricos

18

CIRCUITOS SRIES` So os circuitos em que a mesma corrente percorre todos os seus

elementos.

9 Trs resistncias R1, R2 e R3 em srie.

Req = R1 + R2 + R3

Circuitos Eltricos

19

CIRCUITOS SRIES` Exemplo

Circuitos Eltricos

20

CIRCUITOS PARALELOS` So os circuitos em que a mesma d.d.p. em todos os seus elementos.

9 Trs resistncias R1, R2 e R3 em paralelo.

_

Circuitos Eltricos

21

CIRCUITOS PARALELOS` Apenas duas resistncias em paralelo:

Circuitos Eltricos

22

CIRCUITOS PARALELOS` Resistncias iguais em paralelo.

Circuitos Eltricos

23

CIRCUITOS PARALELOS` Exemplo

Circuitos Eltricos

24

CIRCUITOS MISTOS` Combinao de ligaes Srie e Paralelo em um mesmo circuito.

o mais encontrado nas instalaes eltricas usuais:

9 Cargas - Resistncias em Paralelo;

9 Resistncia hmica dos fios Resistncias Srie ;

Circuitos Eltricos

25

CIRCUITOS MISTOS

Circuitos Eltricos

26

CIRCUITOS MISTOS` Exemplo1:

Circuitos Eltricos

27

CIRCUITOS MISTOS` Exemplo1:

Circuitos Eltricos

28

CIRCUITOS MISTOS` Exemplo:

a)b)

Circuitos Eltricos

29

DIVISOR DE TENSO` Utilizado em circuitos constitudos por uma cadeia de resistncias ligadas em

srie com uma fonte de tenso.

Circuitos Eltricos

30

DIVISOR DE TENSO` Exemplo 1.

Circuitos Eltricos

31

DIVISOR DE CORRENTE` Utilizado em circuitos constitudos por uma conjunto de resistncias ligadas em

paralelo com uma fonte de corrente.

Circuitos Eltricos

32

LEIS DE KIRCHHOFF` Leis estabelecidas por Gustav Kirchhoff(1824-1887) para resolver circuitos

mais complexos, com geradores em diversos braos o que, muitas vezes,torna impossvel a soluo pela determinao da resistncia equivalente.

1 Lei Lei dos Ns

A soma das Correntes que chegam a um n do circuito igual somadas correntes que se afastam.

Ns Ponto de juno de trs ou maisbraos de um circuito eltrico.

Circuitos Eltricos

33

LEIS DOS NS Exemplo

N A :

Circuitos Eltricos

34

LEIS DOS NS Exemplo

9 Determine no circuito acima, os valores das correntes i1, i2 e i3.

Circuitos Eltricos

35

LEIS DE KIRCHHOFF 2 Lei Lei das Malhas

A soma das Correntes pelas resistncias em cada malha do circuito igual soma algbrica das foras eletromotrizes dessa malha.

Malhas Circuito fechadoqualquer percorrido em umsentido arbitrado, por exemplo,o sentido horrio.

Circuitos Eltricos

36

LEIS DE KIRCHHOFF Exemplo

9 Aplicando as duas leis de Kirchhoff neste circuito, temos:

Circuitos Eltricos

37

LEIS DE KIRCHHOFF Exemplo

9 Sabendo que i1 = 5(A), determine o valor de R.