MEDIDAS ELÉTRICAS

Prof. Samuel Bettoni

Objetivos

Conhecer os principais instrumentos de medidas elétricas e não elétricas: Utilização Constituição básica Princípio de funcionamento, etc.

Conhecer os principais métodos de medição de grandezas elétricas e não elétricas.

Ementa

Sistema Internacional de Unidades Teoria dos Erros Generalidade dos instrumentos elétricos

de medição Instrumentos de bobina móvel Instrumentos de ferro móvel Instrumentos eletrodinâmicos Frequencímetros e fasímetros

Ementa

Medição de resistência elétrica Medição de impedância Transformadores para instrumentos

elétricos de medição Medição de potência em circuitos

trifásicos Medição de energia elétrica Medição de resistência de terra Medidas magnéticas

Critérios de Avaliação

1ª Avaliação: 60 ptos 40 ptos – 2 provas teóricas ( 20 ptos cada

uma)

20 ptos – Trabalhos

2ª Avaliação: 40 ptos

40 ptos – prova final

Bibliografia – Básica

Filho, Solon de Medeiros; “Fundamentos de Medidas Elétricas”; Editora Universitária -UFPE; 1979.

Bibliografia – Básica

Roldan, José; “Manual de Medidas Elétricas”; Hemus; 2002.

Bibliografia – Básica

Filho, Solon de Medeiros; “Medição de Energia Elétrica”; Editora Universitária – UFPE; 1976.

Bibliografia – Complementar Torreira, Raul P.;

“Instrumentos de Medição Elétrica”; Hemus; 1978.

Bibliografia – Complementar Rizzi, Álvaro

Pereira; “Medidas Elétricas - Potência, Energia, Fator de Potência e Demanda”; LTC; 1980.

Introdução

Técnicas de Medição têm importância desde o começo da civilização humana: Comércio baseado na troca de mercadorias

A revolução industrial, durante o século XIX, trouxe um avanço grande na área de medição.

Introdução

Um sistema de medição fornece informação sobre o valor físico de alguma variável a ser medida.

Casos simples de sistemas de medição consiste de uma única unidade que fornece a saída de uma variável aplicada.

Introdução

Entretanto, existem sistemas de medição mais complexos, nos quais o sistema consiste de vários elementos:

Introdução

Sistemas de Medição “Tradicional”

Introdução

Sistema de Medição Computacional

Sistema Internacional de Unidades As primeiras unidades de medidas

usadas no passado, eram baseadas no corpo humano;

Essas unidades eram definidas de maneira arbitrária;

Sistema Internacional de Unidades

Sistema Internacional de Unidades Era necessário ter unidades de medida

mais precisas;

A primeira unidade de medida a ser “melhorada” foi a unidade de comprimento (o metro);

Originalmente, o metro foi definido como 10-7 vezes o comprimento de um quadrante da circunferência da Terra.

Sistema Internacional de Unidades Uma barra de platina foi utilizada para

representar o metro padrão, no começo do século XIX;

Em 1889, uma barra formada por uma liga de platina e irídio foi utilizada para representar o metro padrão;

Sistema Internacional de Unidades Pesquisas tecnológicas alavancaram o

desenvolvimento de novos padrões para o metro;

Em 1960, o metro padrão foi definido em termos de 1,65076373 x 106 comprimentos de onda da radiação espectral do criptônio no vácuo;

Recentemente, 1983, o metro padrão foi definido como o comprimento percorrido pela luz no vácuo em (1/299.792.458) segundos.

Sistema Internacional de Unidades A Agência Internacional de Pesos e

Medidas, situada na França, tem sediado a Conferência Geral de Pesos e Medidas, recebendo representantes de todas as nações do mundo.

Em 1960, a Conferência Geral adotou um sistema chamado Sistema Internacional de Unidades, cuja abreviação internacional é SI.

Sistema Internacional de Unidades Atualmente, o SI é dividido em três

classes:

Unidades de Base Unidades Suplementares Unidades Derivadas

Sistema Internacional de Unidades

Sistema Internacional de Unidades Sistema de Unidades Básicas

Sistema Internacional de Unidades No S.I. existem também duas unidades

suplementares:

Unidade Símbolo Grandeza

Radiano rad Ângulo plano

Esterradiano

sr Ângulo sólido

Sistema Internacional de Unidades Sistema de Unidades Derivadas

S.I.

Sistema de Unidades Derivadas

Sistema Internacional de Unidades Prefixos do Sistema Internacional de

Unidades

Sistema Internacional de Unidades Grafia dos Nomes das Unidades

Unidades escritas por extenso são em letra minúscula Ex: ampère, kelvin, newton, etc… A exceção é o grau Celsius.

Não é permitida combinar partes escritas com símbolos das unidades Ex: quilovolts ou kV; metro por segundo ou m/s;

etc…

Sistema Internacional de Unidades Plural dos Nomes de Unidades Na escrita dos nomes de unidades, o

plural obedece às seguintes regras: Prefixos do SI são invariáveis; Os nomes recebem o “s”:

quando são palavras simples (Ex: ampères) ; quando são palavras compostas sem hífen (Ex:

metros quadrados); quando são termos compostos por

multiplicação (Ex: newtons-metros);

Sistema Internacional de Unidades Plural dos Nomes de Unidades Na escrita dos nomes de unidades, o

plural obedece às seguintes regras: Não recebem o “s” :

quando os nomes terminam em s, x ou z (Ex: siemens, hertz);

quando se referem a termo de uma divisão (Ex: quilômetros por hora);

quando em palavras compostas ligados por hífen ou preposição (Ex: elétron-volts).

Sistema Internacional de Unidades Grafia dos Símbolos de Unidades

Os símbolos são invariáveis; Ex: W, V.

Os prefixos do SI nunca devem ser justapostos num mesmo símbolo;

Os prefixos do SI podem ficar juntos em uma unidade que represente multiplicação ou divisão; Ex: kV/mm.

Os símbolos de uma unidade composta por multiplicação pode ser formado pela justaposição dos símbolos ou mediante a colocação de um ponto.

Sistema Internacional de Unidades Grafia dos Símbolos de Unidades

As unidades de tempo aceitas com o SI são o dia (d), a hora (h) e o minuto (min).

Quando um símbolo com prefixo tem expoente, todo o conjunto é afetado pelo expoente.

Revisão…

Algarismo Significativo

Algarismo Significativo

O resultado de uma medição é expressado por números que dão a “dimensão” da grandeza do fenômeno físico estudado.

Entretanto, esse número sempre está associado a uma incerteza intrínseca devido ao próprio fenômeno físico, ao erro do experimentador, erro do instrumento, etc.

Algarismo Significativo

Exemplos

16,3 m

8 kg

9,0

0,004

1001x10-3

3 algarismos significativos e 1 algarismo duvidoso

1 algarismo significativo e 1 algarismo duvidoso

2 algarismos significativos e 1 algarismo duvidoso

1 algarismo significativo e 1 algarismo duvidoso

4 algarismos significativos e 1 algarismo duvidoso

Algarismo Significativo

Arredondamento Se o algarismo à direita do último dígito

que se pretende representar for menor do que 5, apenas despreza-se os demais dígitos à direita.

Ex: Representar o número abaixo com 4 algarismos significativos

11,321511,32

Algarismo Significativo

Arredondamento Se o algarismo à direita do último dígito

que se pretende representar for maior do que 5, adiciona uma unidade ao último dígito e despreza-se os demais dígitos à direita.

Ex: Representar o número abaixo com 5 algarismos significativos

11,321611,322

Algarismo Significativo

Manipulação de Números O resultado de uma operação deverá ter o

mesmo número de algarismos significativos do dado “menos exato” que estiver presente na operação. Exemplo Duas pilhas A e B foram medidas com dois

voltímetros diferentes V1 e V2 respectivamente. Qual é a diferença entre as duas tensões, se A = 1,495 V e B = 1,49439?A – B = 1,495 – 1,49439 = 0,00061 V

Logo, A – B = 0,001V