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Instalações Elétricas Residenciais Apresentação 1. OBJETIVO Apresentar alguns dos principais equipamentos utilizados em instalações residenciais e prediais, verificando seus princípios de funcionamento e para quais aplicações cada um deles é indicada. Para que isso aconteça, você vai montar diferentes circuitos utilizando como guia os esquemáticos e as instruções detalhadas presentes no roteiro. Os resultados dos experimentos reforçarão os conhecimentos relacionados as leis de Kirchhoff, análise de circuitos e instalações elétricas. Ao final deste experimento, você deverá ser capaz de: identificar os principais componentes utilizados em circuitos de acionamentos de lâmpadas em instalações residenciais; • entender o princípio de funcionamento de equipamentos de proteção como dis-juntores e o dispositivo DR; • interpretar os circuitos fornecidos no experimento, permitindo a leitura correta dos esquemáticos desde tipo de circuito; • verificar as diferentes formas de realizar o acionamento de lâmpadas e em quais situações cada uma delas é útil; • diferenciar como a tensão e a corrente se comportam em circuitos em série e em paralelo, podendo escolher qual deles é mais adequado para instalações elétricas residenciais. • 2. ONDE UTILIZAR ESSES CONCEITOS? A eletricidade mudou a forma como o ser humano vive e interage com o mundo. Atualmente a maioria das residências possuem acesso à energia elétrica, permitindo a utilização de eletrodomésticos e sistemas de iluminação. Para que uma instalação residencial ou predial funcione adequadamente, é necessário que o responsável pela sua implementação siga as normas adequadas, além de atender as necessidades do cliente. Todas as instalações residenciais e prediais devem seguir certas especificações, exigindo que o projetista tenha conhecimentos adequados de como dimensionar, instalar, interpretar e criar circuitos elétricos residenciais. 3. O EXPERIMENTO Neste laboratório virtual você seguirá as instruções contidas no roteiro. Nele você vai encontrar as orientações necessárias para realizar as ligações e a montagem de circuitos onde será observado a funcionamento de componentes de proteção como o disjuntor e o dispositivo DR, além dos principais dispositivos utilizados no acionamento de diferentes lâmpadas encontradas em instalações residenciais. 4. SEGURANÇA A bancada utilizada no laboratório virtual possui os dispositivos necessários para proteger os equipamentos e usuários contra curto-circuito, sobrecarga e corrente de fuga. Quando for realizar a montagem de cada circuito, é essencial que as instruções do roteiro sejam seguidas fielmente, realizando a montagem dos circuitos com segurança. 5. CENÁRIO Você irá encontrar uma bancada onde você pode selecionar a perspectiva que a bancada será visualizada, te permitindo acompanhar os experimentos do melhor ponto de vista. No balcão é possível encontrar lâmpadas LED e incandescente para serem conectadas na painel frontal, além disso você terá acesso a um multímetro. Os principais componentes utilizados serão: Dispositivo DR: Responsável pela proteção de pessoas e animais contra choques elétricos por contato direto ou in-direto. Em condições normais, a soma vetorial das correntes nos condutores ativos é zero, quando houver uma falha (corrente de fuga), o somatório das correntes será diferente de zero, o que irá provocar a atuação do dispositivo, interrompendo a passagem de corrente elétrica para a instalação. Disjuntores: São dispositivos que funcionam como interruptores automáticos, destinados a proteger uma de-terminada instalação elétrica contra possíveis danos causados por curtos-circuitos e sobrecargas elétricas. Além da possibilidade de rearmar o dispositivo manualmente após ocorrer uma falha, os disjuntores também funcionam como dispositivos de manobra, funcionando como interruptores manuais da passagem de corrente e, dessa forma, permitindo correções, por exemplo. Interruptor Simples: São equipamentos utilizados na abertura e fechamento de circuitos elétrico no qual está inserido. Majoritariamente utilizado no acionamento de pontos luminosos no setor residencial. Dimmer: É um dispositivo utilizado para variar a intensidade de uma corrente elétrica média em uma carga, amplamente utilizado na regulação da luminosidade em lâmpadas em um ambiente, podendo as-sim regular a iluminação total em um ambiente para fins de eficiência ou decorativos. Lâmpada Incandescente: Um dispositivo onde a corrente elétrica percorre fios de cobre que se acham firmemente fixados dentro de uma coluna de vidro. Entre as duas extremidades dos fios de cobre estende-se um outro fio muito fino chamado filamento, que normalmente, é feito de tungstênio. Quando a corrente passa por este último, torna-o incandescente, emitindo assim, luz. Lâmpada LED: A lâmpada LED é um diodo semicondutor, composto por cristais de silício e germânio, que quando energizado emite luz visível. O consumo desse tipo de lâmpada é muito menor do que as lâmpadas incandescentes. Interruptor Paralelo: Um dispositivo com a mesma função de um interruptor simples, mas que, através de uma conexão nos condutores, permite ter dois pontos para abrir ou fechar circuitos elétricos. Interruptor Intermediário: Um dispositivo que permite ter três ou mais pontos para abrir ou fechar circuitos elétricos, sendo que, para cada interruptor intermediário, deverá ter um par de interruptores paralelos. Bons estudos. Sumário teórico Acesse o sumário: 1 ALGETEC – SOLUÇÕES TECNOLÓGICAS EM EDUCAÇÃO CEP: 40260-215 Fone: 71 3272-3504 E-mail: contato@algetec.com.br | Site: www.algetec.com.br LABORATÓRIO DE INSTALAÇÕES ELÉTRICAS INSTALAÇÕES ELÉTRICAS RESIDENCIAIS – CIRCUITOS BÁSICOS INSTALAÇÕES ELÉTRICAS RESIDENCIAIS – CIRCUITOS BÁSICOS Para que uma instalação elétrica funcione da forma adequada, fornecendo energia elétrica para os dispositivos do ambiente, existem uma série de cuidados que devem ser tomados. Para garantir a integridade da estrutura física e a segurança de pessoas e animais na instalação, devem ser utilizados equipamentos de proteção. 1. DISPOSITIVOS DE PROTEÇÃO E SEGURANÇA Os dispositivos de proteção e de segurança devem ser utilizados em instalações elétricas residenciais com o objetivo de proteger e dar segurança para a instalação elétrica, tais como: fiação, equipamentos, pessoas e animais domésticos. Os dispositivos utilizados no experimento serão o disjuntor e dispositivo diferencial residual. 1.1. DISJUNTORES Os condutores de uma instalação elétrica devem ser protegidos por um ou mais dispositivos de seccionamento automático contra sobrecargas e curtos-circuitos. Os disjuntores são os dispositivos responsáveis por realizar esta proteção. O disjuntor não deve ser utilizado como dispositivo de liga-desliga de um circuito elétrico, e sim, de proteção. Por norma todos os condutores vivos devem passar por dispositivos de proteção. 2 ALGETEC – SOLUÇÕES TECNOLÓGICAS EM EDUCAÇÃO CEP: 40260-215 Fone: 71 3272-3504 E-mail: contato@algetec.com.br | Site: www.algetec.com.br LABORATÓRIO DE INSTALAÇÕES ELÉTRICAS INSTALAÇÕES ELÉTRICAS RESIDENCIAIS – CIRCUITOS BÁSICOS O disjuntor tem a vantagem sobre os fusíveis, em se tratando da ocorrência de um curto-circuito. No caso de um disjuntor, acontece apenas o desarme e, para religá- lo, basta acionar a alavanca (depois de verificar/sanar o curto-circuito). Nesse caso, a durabilidade do disjuntor é muito maior. Assim, a utilização dos disjuntores é muito mais eficiente. O disjuntor possui dois elementos de acionamento ou disparo com características distintas para cada tipo de falha: • Disparador térmico contra sobrecargas - consiste em uma lâmina bimetálica (dois metais de coeficientes de dilatação diferentes), que ao ser percorrida por uma corrente acima de sua calibragem, aquece e entorta, acionando o aceleradorde disparo que desliga o disjuntor. • Disparador magnético contra curtos-circuitos - é formado por uma bobina (tubular ou espiralada) intercalada ao circuito, que ao ser percorrida por uma corrente de curto-circuito, cria um campo magnético que atrai a armadura, desligando instantaneamente o disjuntor. A combinação desses dois disparadores, o disjuntor protege o circuito elétrico contracorrentes de alta intensidade e de curta duração, que são as correntes de curto- circuito (disparador magnético) e contra as correntes de sobrecarga (disparador térmico). 1.2. DISPOSITIVO DR O dispositivo diferencial residual é responsável por realizar a proteção de pessoas e animais contrachoques elétricos provenientes do contato intencional ou acidental condutores ou pontos energizados da instalação elétrica. A norma 5410 da ABNT determina que devem ser utilizados os dispositivos DR de alta sensibilidade 3 ALGETEC – SOLUÇÕES TECNOLÓGICAS EM EDUCAÇÃO CEP: 40260-215 Fone: 71 3272-3504 E-mail: contato@algetec.com.br | Site: www.algetec.com.br LABORATÓRIO DE INSTALAÇÕES ELÉTRICAS INSTALAÇÕES ELÉTRICAS RESIDENCIAIS – CIRCUITOS BÁSICOS (corrente diferencial - residual igual ou inferior a 30 mA) nos seguintes circuitos elétricos de uma residência: • Circuitos que sirvam a pontos situados em locais contendo banheira ou chuveiro; • Circuitos que alimentam tomadas de corrente situadas em áreas externas à edificação; • Circuitos de tomadas situadas em cozinhas, copas-cozinhas, lavanderias, áreas de serviço, garagens e em geral, em todo local interno/externo molhado em uso normal ou sujeito a lavagens. A proteção dos circuitos por DR pode ser realizada individualmente ou por grupos de circuitos. As condições gerais de instalação devem obedecer às prescrições descritas a seguir: a) Os dispositivos DR devem garantir o seccionamento de todos os condutores vivos do circuito protegido; b) O circuito magnético dos dispositivos DR deve envolver todos os condutores vivos do circuito, inclusive o Neutro. Por outro lado, o condutor de proteção (PE) correspondente deve passar exteriormente ao circuito magnético. Os condutores de Proteção (PE) não podem ser seccionados; c) Os dispositivos DR devem ser selecionados e os circuitos elétricos divididos de forma tal que, as correntes de fuga para a terra, susceptíveis de circular durante o funcionamento normal das cargas alimentadas, não possam provocar a atuação desnecessária do dispositivo. As sensibilidades desses dispositivos podem ser de 30 mA, 300 mA e 500 mA. Os de 30 mA são chamados de alta sensibilidade são utilizados em instalações residenciais na proteção. Os dispositivos DR de sensibilidades de 300 mA e 500 mA, protegem as instalações contrafugas de correntes excessivas e incêndios de origem elétrica. 4 ALGETEC – SOLUÇÕES TECNOLÓGICAS EM EDUCAÇÃO CEP: 40260-215 Fone: 71 3272-3504 E-mail: contato@algetec.com.br | Site: www.algetec.com.br LABORATÓRIO DE INSTALAÇÕES ELÉTRICAS INSTALAÇÕES ELÉTRICAS RESIDENCIAIS – CIRCUITOS BÁSICOS 2. ACIONAMENTO DE LÂMPADAS Em instalações elétricas, um dos itens mais utilizados é o sistema de iluminação. Os circuitos destinados para este fim podem utilizar fontes de iluminação com diferentes princípios de funcionamento. Cada lâmpada possui fluxo luminoso, temperatura de cor e consumo de energia específicos, estes critérios devem ser levados em conta ao selecionar a fonte de iluminação para um determinado ambiente. Para realizar o acionamento de lâmpadas podem ser utilizados diferentes tipos de Interruptores, sendo que cada um é adequado para uma determinada aplicação. Os principais tipos de Interruptores são: simples, paralelo, intermediários e dimmer, cada um deles possui uma determinada conexões particulares que permitem acionar um ou mais lâmpadas. Uns tipos proporcionam mais conforto, segurança e economia de energia do que os outros. 2.1. INTERRUPTOR SIMPLES O interruptor simples possui dois pontos de conexão, ao realizar a instalação elétrica nesses pontos deve ser fornecida uma tensão compatível com a lâmpada utilizada. A tensão entre as fases disponibilizadas pela bancada é de 220 volts. A forma correta de realizar o circuito de acionamento de uma lâmpada pode ser observado abaixo. 5 ALGETEC – SOLUÇÕES TECNOLÓGICAS EM EDUCAÇÃO CEP: 40260-215 Fone: 71 3272-3504 E-mail: contato@algetec.com.br | Site: www.algetec.com.br LABORATÓRIO DE INSTALAÇÕES ELÉTRICAS INSTALAÇÕES ELÉTRICAS RESIDENCIAIS – CIRCUITOS BÁSICOS 2.2. DIMMER O dimmer é interruptor que, através de um circuito (geralmente semicondutores), variam o fluxo luminoso ao variar a potência média fornecida para a lâmpada instalada em seu circuito. Nem todas as lâmpadas podem ter seu fluxo luminoso regulado por um dimmer. As lâmpadas incandescentes podem ser dimerizáveis devido ao fato que seu elo incandescente segue a Lei de Ohm, já as lâmpadas LED que utilizam dispositivos semicondutores no seu funcionamento, são não dimerizáveis. O dimmer pode proporcionar alguma economia de energia elétrica e fornecer o conforto de regular a luminosidade do ambiente de acordo com o desejo do usuário. A instalação do dimmer é feita do mesmo modo que a do interruptor simples, que possui duas entradas. 2.3. INTERRUPTOR PARAPELO E INTERRUPTOR INTERMEDIÁRIO É muito importante a necessidade de controlar uma ou várias lâmpadas situadas no mesmo ponto, de mais de um local diferente. No caso de uma residência que possui uma escada, é bom que tenha um interruptor em cada uma das extremidades, ligados à mesma lâmpada. Isso possibilita uma pessoa acender a lâmpada ao chegar e apagá-la quando atingir a outra extremidade da escada. Nas salas, quartos, corredores, cozinhas e na iluminação externa também é importante controlar uma ou mais lâmpadas de lugares diferentes. Nestes casos utiliza- se um conjunto de interruptores paralelos, conhecido também como “Three Way” ou um conjunto de Interruptores Intermediários (“Four Way”). Utilizando dois interruptores paralelo é possível comandar uma lâmpada (ou conjunto de lâmpadas) de dois locais diferentes. A forma de realizar a instalação desse tipo de circuito pode ser visto na imagem abaixo. 6 ALGETEC – SOLUÇÕES TECNOLÓGICAS EM EDUCAÇÃO CEP: 40260-215 Fone: 71 3272-3504 E-mail: contato@algetec.com.br | Site: www.algetec.com.br LABORATÓRIO DE INSTALAÇÕES ELÉTRICAS INSTALAÇÕES ELÉTRICAS RESIDENCIAIS – CIRCUITOS BÁSICOS Caso a aplicação onde a instalação elétrica é utilizada necessite que comandar uma lâmpada (ou conjunto de lâmpadas), o interruptor intermediário (Four Way) é colocado/instalado entre dois interruptores paralelos (Three Way). Podem ser instalados tantos Interruptores Intermediários (“Four Way”) quantos forem necessários os pontos de comando, no mesmo circuito, como podem ser observados na figura abaixo. Roteiro Acesse o roteiro: 1 ALGETEC – SOLUÇÕES TECNOLÓGICAS EM EDUCAÇÃO CEP: 40260-215 Fone: 71 3272-3504 E-mail: contato@algetec.com.br | Site: www.algetec.com.br LABORATÓRIO DE INSTALAÇÕES ELÉTRICAS INSTALAÇÕES ELÉTRICAS RESIDENCIAIS – CIRCUITOS BÁSICOS INSTRUÇÕES GERAIS 1. Neste experimento, você irá realizar a montagem e análise de circuitos utilizados em instalações elétricas residenciais. 2. Utilize a seção “Recomendações de Acesso” para melhor aproveitamento da experiência virtual e para respostas às perguntas frequentes a respeito do VirtuaLab. 3. Caso não saiba como manipular o Laboratório Virtual, utilize o “Tutorial VirtuaLab” presente neste Roteiro. 4. Caso já possua familiaridade com o Laboratório Virtual, você encontrará as instruções para realização desta prática na subseção “Procedimentos”. 5. Ao finalizar o experimento, responda aosquestionamentos da seção “Avaliação de Resultados”. 2 ALGETEC – SOLUÇÕES TECNOLÓGICAS EM EDUCAÇÃO CEP: 40260-215 Fone: 71 3272-3504 E-mail: contato@algetec.com.br | Site: www.algetec.com.br LABORATÓRIO DE INSTALAÇÕES ELÉTRICAS INSTALAÇÕES ELÉTRICAS RESIDENCIAIS – CIRCUITOS BÁSICOS RECOMENDAÇÕES DE ACESSO PARA ACESSAR O VIRTUALAB 1. Caso utilize o Windows 10, dê preferência ao navegador Google Chrome; 2. Caso utilize o Windows 7, dê preferência ao navegador Mozilla Firefox; 3. Feche outros programas que podem sobrecarregar o seu computador; 4. Verifique se o seu navegador está atualizado; 5. Realize teste de velocidade da internet. Na página a seguir, apresentamos as duas principais dúvidas na utilização dos Laboratórios Virtuais. Caso elas não se apliquem ao seu problema, consulte a nossa seção de “Perguntas Frequentes”, disponível em: https://algetec.movidesk.com/kb/pt-br/ Neste mesmo link, você poderá usar o chat ou abrir um chamado para o contato com nossa central de suporte. Se preferir, utilize os QR CODEs para um contato direto por Whatsapp (8h às 18h) ou para direcionamento para a central de suporte. Conte conosco! ATENÇÃO: O LABORATÓRIO VIRTUAL DEVE SER ACESSADO POR COMPUTADOR. ELE NÃO DEVE SER ACESSADO POR CELULAR OU TABLET. O REQUISITO MÍNIMO PARA O SEU COMPUTADOR É UMA MEMÓRIA RAM DE 4 GB. SEU PRIMEIRO ACESSO SERÁ UM POUCO MAIS LENTO, POIS ALGUNS PLUGINS SÃO BUSCADOS NO SEU NAVEGADOR. A PARTIR DO SEGUNDO ACESSO, A VELOCIDADE DE ABERTURA DOS EXPERIMENTOS SERÁ MAIS RÁPIDA. 3 ALGETEC – SOLUÇÕES TECNOLÓGICAS EM EDUCAÇÃO CEP: 40260-215 Fone: 71 3272-3504 E-mail: contato@algetec.com.br | Site: www.algetec.com.br LABORATÓRIO DE INSTALAÇÕES ELÉTRICAS INSTALAÇÕES ELÉTRICAS RESIDENCIAIS – CIRCUITOS BÁSICOS PERGUNTAS FREQUENTES 1) O laboratório virtual está lento, o que devo fazer? a) No Google Chrome, clique em “Configurações” -> “Avançado” -> “Sistema” -> “Utilizar aceleração de hardware sempre que estiver disponível”. Habilite a opção e reinicie o navegador. b) Verifique as configurações do driver de vídeo ou equivalente. Na área de trabalho, clique com o botão direito do mouse. Escolha “Configurações gráficas” e procure pela configuração de performance. Escolha a opção de máximo desempenho. Obs.: Os atalhos e procedimentos podem variar de acordo com o driver de vídeo instalado na máquina. c) Feche outros aplicativos e abas que podem sobrecarregar o seu computador. d) Verifique o uso do disco no Gerenciador de Tarefas (Ctrl + Shift + Esc) -> “Detalhes”. Se estiver em 100%, feche outros aplicativos ou reinicie o computador. 4 ALGETEC – SOLUÇÕES TECNOLÓGICAS EM EDUCAÇÃO CEP: 40260-215 Fone: 71 3272-3504 E-mail: contato@algetec.com.br | Site: www.algetec.com.br LABORATÓRIO DE INSTALAÇÕES ELÉTRICAS INSTALAÇÕES ELÉTRICAS RESIDENCIAIS – CIRCUITOS BÁSICOS 2) O laboratório apresentou tela preta, como proceder? a) No Google Chrome, clique em “Configurações” -> “Avançado” -> “Sistema” -> “Utilizar aceleração de hardware sempre que estiver disponível”. Habilite a opção e reinicie o navegador. Caso persista, desative a opção e tente novamente. b) Verifique as configurações do driver de vídeo ou equivalente. Na área de trabalho, clique com o botão direito do mouse. Escolha “Configurações gráficas” e procure pela configuração de performance. Escolha a opção de máximo desempenho. Obs.: Os atalhos e procedimentos podem variar de acordo com o driver de vídeo instalado na máquina. c) Verifique se o navegador está atualizado. 5 ALGETEC – SOLUÇÕES TECNOLÓGICAS EM EDUCAÇÃO CEP: 40260-215 Fone: 71 3272-3504 E-mail: contato@algetec.com.br | Site: www.algetec.com.br LABORATÓRIO DE INSTALAÇÕES ELÉTRICAS INSTALAÇÕES ELÉTRICAS RESIDENCIAIS – CIRCUITOS BÁSICOS DESCRIÇÃO DO LABORATÓRIO MATERIAIS NECESSÁRIOS • Bancada didática de instalações elétricas residenciais; • Lâmpadas LED; • Lâmpadas incandescentes; • Multímetro. PROCEDIMENTOS LEI DE KIRCHHOFF 1. MONTANDO O CIRCUITO DE COMANDO PARA UMA LÂMPADA Utilize o primeiro esquemático de Leis de Kirchhoff para orientar a conexão dos cabos do circuito. Conecte uma lâmpada incandescente no soquete L1. 2. REALIZANDO MEDIÇÕES DO CIRCUITO DE COMANDO PARA UMA LÂMPADA Acione o disjuntor bipolar utilizado no circuito. Utilize o interruptor simples para ligar e desligar a lâmpada. Utilize o multímetro para medir a tensão e a corrente no soquete de L1. Remova os cabos e lâmpadas do módulo 1. Siga para a seção 6 ALGETEC – SOLUÇÕES TECNOLÓGICAS EM EDUCAÇÃO CEP: 40260-215 Fone: 71 3272-3504 E-mail: contato@algetec.com.br | Site: www.algetec.com.br LABORATÓRIO DE INSTALAÇÕES ELÉTRICAS INSTALAÇÕES ELÉTRICAS RESIDENCIAIS – CIRCUITOS BÁSICOS “Avaliação de Resultados”, neste roteiro, e responda de acordo com o que foi observado neste experimento. 3. MONTANDO O CIRCUITO DE COMANDO PARA DUAS LÂMPADAS EM SÉRIE Utilize o segundo esquemático de Leis de Kirchhoff para orientar a conexão dos cabos do circuito. Conecte as lâmpadas incandescentes nos soquetes L1 e L2. 4. REALIZANDO MEDIÇÕES NO CIRCUITO DE COMANDO PARA DUAS LÂMPADAS EM SÉRIE Acione o disjuntor bipolar utilizado no circuito. Utilize o interruptor simples para ligar e desligar as lâmpadas. Utilize o multímetro para medir a tensão total do circuito e as tensões nos soquetes L1 e L2. Utilize o multímetro para medir a correte total do circuito e as correntes nos soquetes L1 e L2. Remova os cabos e lâmpadas do módulo 1. Siga para a seção “Avaliação de Resultados”, neste roteiro, e responda de acordo com o que foi observado neste experimento. 5. MONTANDO O CIRCUITO DE COMANDO PARA DUAS LÂMPADAS EM PARALELO Utilize o terceiro esquemático de Leis de Kirchhoff para orientar a conexão dos cabos do circuito. Conecte as lâmpadas incandescentes nos soquetes L1 e L2. 7 ALGETEC – SOLUÇÕES TECNOLÓGICAS EM EDUCAÇÃO CEP: 40260-215 Fone: 71 3272-3504 E-mail: contato@algetec.com.br | Site: www.algetec.com.br LABORATÓRIO DE INSTALAÇÕES ELÉTRICAS INSTALAÇÕES ELÉTRICAS RESIDENCIAIS – CIRCUITOS BÁSICOS 6. REALIZANDO MEDIÇÕES NO CIRCUITO DE COMANDO PARA DUAS LÂMPADAS EM PARALELO Acione o disjuntor bipolar utilizado no circuito. Utilize o interruptor simples para ligar e desligar as lâmpadas. Utilize o multímetro para medir a tensão total do circuito e as tensões nos soquetes L1 e L2. Utilize o multímetro para medir a correte total do circuito e as correntes nos soquetes L1 e L2. Remova os cabos e lâmpadas do módulo 1. Siga para a seção “Avaliação dos Resultados”, localizada nas páginas 10-14 deste roteiro, e responda de acordo com o que foi observado no experimento, associando também com os conhecimentos aprendidos sobre o tema. INTERRUPTOR PARALELO E INTERMEDIÁRIO 1. MONTANDO O CIRCUITO COM INTERRUPTOR PARALELO Utilize o primeiro esquemático de interruptor paralelo e intermediário para orientar a conexão dos cabos do circuito. Conecte uma lâmpada LED no soquete L1. 2. TESTANDO O CIRCUITO COM INTERRUPTOR PARALELO Acione o disjuntor bipolar utilizado no circuito. Utilize os interruptores paralelos S2 e S4 para ligar e desligar a lâmpada. Remova os cabos e lâmpadas do módulo 1. Siga para a seção “Avaliação de Resultados”, neste roteiro, e responda de acordo com o que foi observado neste experimento. 8 ALGETEC – SOLUÇÕES TECNOLÓGICAS EM EDUCAÇÃO CEP: 40260-215 Fone: 71 3272-3504 E-mail: contato@algetec.com.br | Site: www.algetec.com.br LABORATÓRIO DE INSTALAÇÕES ELÉTRICAS INSTALAÇÕES ELÉTRICAS RESIDENCIAIS – CIRCUITOS BÁSICOS 3. MONTANDO O CIRCUITO COM INTERRUPTOR INTERMEDIÁRIO Utilize o segundo esquemático de interruptor paralelo e intermediáriopara orientar a conexão dos cabos do circuito. Conecte uma lâmpada LED no soquete L1. 4. TESTANDO O CIRCUITO COM INTERRUPTOR INTERMEDIÁRIO Acione o disjuntor bipolar utilizado no circuito. Utilize os interruptores paralelos S2, S3 e S4 para ligar e desligar a lâmpada. Remova os cabos e lâmpadas do módulo 1. Siga para a seção “Avaliação dos Resultados”, localizada nas páginas 10-14 deste roteiro, e responda de acordo com o que foi observado no experimento, associando também com os conhecimentos aprendidos sobre o tema. DISPOSITIVO DIFERENCIAL RESIDUAL 1. MONTANDO O CIRCUITO QUE UTILIZA O DISPOSITIVO DR Siga o primeiro esquemático de dispositivo diferencial residual para orientar a conexão dos cabos do circuito. Utilize os conectores do lado superior direito do módulo 1 da bancada que estão protegidos pelo equipamento. Ligue o dispositivo DR e verifique o acionamento da lâmpada pelo interruptor simples. Com a lâmpada acesa, utilize o botão de teste do equipamento. Remova os cabos e lâmpadas do módulo 1. 9 ALGETEC – SOLUÇÕES TECNOLÓGICAS EM EDUCAÇÃO CEP: 40260-215 Fone: 71 3272-3504 E-mail: contato@algetec.com.br | Site: www.algetec.com.br LABORATÓRIO DE INSTALAÇÕES ELÉTRICAS INSTALAÇÕES ELÉTRICAS RESIDENCIAIS – CIRCUITOS BÁSICOS 2. MONTANDO O CIRCUITO COM ATUAÇÃO DO DISPOSITIVO DR Siga o segundo esquemático de dispositivo diferencial residual para orientar a conexão dos cabos do circuito. Ligue o dispositivo DR e utilize o interruptor simples para ligar a lâmpada L2. Com a lâmpada L2 ligada, acione o interruptor S2. Remova os cabos e lâmpadas do módulo 1. Siga para a seção “Avaliação dos Resultados”, localizada nas páginas 10-14 deste roteiro, e responda de acordo com o que foi observado no experimento, associando também com os conhecimentos aprendidos sobre o tema. DIMMER ROTATIVO 1. MONTANDO E TESTANDO O CIRCUITO COM DIMMER ROTATIVO Utilize o esquemático de dimmer rotativo para orientar a conexão dos cabos do circuito. Conecte uma lâmpada LED no soquete L1 e acione o disjuntor bipolar. Varie a posição do dimmer e observe o comportamento da lâmpada LED. Substitua a lâmpada LED pela lâmpada incandescente e verifique o comportamento da lâmpada ao utilizar o dimmer. Remova os cabos e lâmpadas do módulo 1. Siga para a seção “Avaliação dos Resultados”, localizada nas páginas 10-14 deste roteiro, e responda de acordo com o que foi observado no experimento, associando também com os conhecimentos aprendidos sobre o tema. 10 ALGETEC – SOLUÇÕES TECNOLÓGICAS EM EDUCAÇÃO CEP: 40260-215 Fone: 71 3272-3504 E-mail: contato@algetec.com.br | Site: www.algetec.com.br LABORATÓRIO DE INSTALAÇÕES ELÉTRICAS INSTALAÇÕES ELÉTRICAS RESIDENCIAIS – CIRCUITOS BÁSICOS AVALIAÇÃO DOS RESULTADOS LEIS DE KIRCHHOFF CIRCUITO DE COMANDO PARA UMA LÂMPADA 1. Qual é o valor da tensão em L1 exibida pelo multímetro? 2. Qual é o valor da corrente em L1 exibida pelo multímetro? 3. Utilizando os seus conhecimentos de circuitos, encontre a resistência equivalente desta lâmpada incandescente com os dados obtidos anteriormente. CIRCUITO DE COMANDO PARA DUAS LÂMPADAS EM SÉRIE 1. Comparando este circuito com o circuito de comando para uma lâmpada, existe alguma diferença na luminosidade das lâmpadas em L1? Qual? 11 ALGETEC – SOLUÇÕES TECNOLÓGICAS EM EDUCAÇÃO CEP: 40260-215 Fone: 71 3272-3504 E-mail: contato@algetec.com.br | Site: www.algetec.com.br LABORATÓRIO DE INSTALAÇÕES ELÉTRICAS INSTALAÇÕES ELÉTRICAS RESIDENCIAIS – CIRCUITOS BÁSICOS 2. Quais são os valores das tensões em L1 e L2 que são exibidas pelo multímetro? Qual é o valor da tensão total do circuito? 3. Quais são os valores das correntes em L1 e L2 que são exibidas pelo multímetro? Qual é o valor da corrente total do circuito? 4. Quais as relações que podem ser observadas entre as tensões e correntes medidas neste circuito? CIRCUITO DE COMANDO PARA DUAS LÂMPADAS EM PARALELO 1. Comparando este circuito com o circuito de comando para uma lâmpada, existe alguma diferença na luminosidade das lâmpadas em L1? Qual? 2. Quais são os valores das tensões em L1 e L2 que são exibidas pelo multímetro? Qual é o valor da tensão total do circuito? 12 ALGETEC – SOLUÇÕES TECNOLÓGICAS EM EDUCAÇÃO CEP: 40260-215 Fone: 71 3272-3504 E-mail: contato@algetec.com.br | Site: www.algetec.com.br LABORATÓRIO DE INSTALAÇÕES ELÉTRICAS INSTALAÇÕES ELÉTRICAS RESIDENCIAIS – CIRCUITOS BÁSICOS 3. Quais são os valores das correntes em L1 e L2 que são exibidas pelo multímetro? Qual é o valor da corrente total do circuito? 4. Quais as relações que podem ser observadas entre as tensões e correntes medidas neste circuito? INTERRUPTOR PARALELO E INTERMEDIÁRIO CIRCUITO COM INTERRUPTOR PARALELO 1. Qual o comportamento da lâmpada neste circuito ao realizar mudanças no estado dos interruptores paralelos S2 e S4? 2. Cite uma aplicação deste tipo de circuito que é utilizada em instalações elétricas residenciais? CIRCUITO COM INTERRUPTOR INTERMEDIÁRIO 1. Qual o comportamento da lâmpada neste circuito ao realizar mudanças no estado dos interruptores paralelos S2, S3 e S4? 13 ALGETEC – SOLUÇÕES TECNOLÓGICAS EM EDUCAÇÃO CEP: 40260-215 Fone: 71 3272-3504 E-mail: contato@algetec.com.br | Site: www.algetec.com.br LABORATÓRIO DE INSTALAÇÕES ELÉTRICAS INSTALAÇÕES ELÉTRICAS RESIDENCIAIS – CIRCUITOS BÁSICOS 2. Caso fosse necessário adicionar um quarto interruptor no circuito, mantendo o princípio de funcionamento do circuito proposto, qual seria o tipo de interruptor? Justifique. DISPOSITIVO DIFERENCIAL RESIDUAL CIRCUITO UTILIZANDO DISPOSITIVO DR 1. Quando o dispositivo diferencial residual atua, o que ocorre com o circuito? Cite um circuito em instalações elétricas residenciais no qual o dispositivo DR é indicado. CIRCUITO COM ATUAÇÃO DO DISPOSITIVO DR 1. O que ocorreu ao acionar o interruptor S2? Este era o comportamento esperado para este tipo de circuito? DIMMER ROTATIVO CIRCUITO COM DIMMER ROTATIVO 1. Qual o comportamento da lâmpada LED quando o dimmer é utilizado? O fluxo luminoso está variando de acordo com a variação do dimmer? 14 ALGETEC – SOLUÇÕES TECNOLÓGICAS EM EDUCAÇÃO CEP: 40260-215 Fone: 71 3272-3504 E-mail: contato@algetec.com.br | Site: www.algetec.com.br LABORATÓRIO DE INSTALAÇÕES ELÉTRICAS INSTALAÇÕES ELÉTRICAS RESIDENCIAIS – CIRCUITOS BÁSICOS 2. Qual o comportamento da lâmpada incandescente quando o dimmer é utilizado? O fluxo luminoso está variando de acordo com a variação do dimmer? 15 ALGETEC – SOLUÇÕES TECNOLÓGICAS EM EDUCAÇÃO CEP: 40260-215 Fone: 71 3272-3504 E-mail: contato@algetec.com.br | Site: www.algetec.com.br LABORATÓRIO DE INSTALAÇÕES ELÉTRICAS INSTALAÇÕES ELÉTRICAS RESIDENCIAIS – CIRCUITOS BÁSICOS TUTORIAL VIRTUALAB 1. COMPREENDENDO O FUNCIONAMENTO DO EXPERIMENTO Dos passos 1 ao 5 deste tutorial você vai aprender as principais interações que podem ser feitas durante a realização dos experimentos. Esses passos vão te fornecer as informações necessárias para que você utilize este laboratório virtual com facilidade, observando alguns dispositivos de proteção e acionamento de lâmpadas em instalações elétricas residenciais. Na tela inicial é possível selecionar qual dos experimentos você vai realizar primeiro. 16 ALGETEC – SOLUÇÕES TECNOLÓGICAS EM EDUCAÇÃO CEP: 40260-215 Fone: 71 3272-3504 E-mail: contato@algetec.com.br | Site: www.algetec.com.br LABORATÓRIO DE INSTALAÇÕES ELÉTRICAS INSTALAÇÕES ELÉTRICAS RESIDENCIAIS – CIRCUITOS BÁSICOSSelecione a opção Leis de Kirchhoff. Todos os experimentos começam exibindo esta tela da figura abaixo. Você pode selecionar no canto superior esquerdo as opções de câmera, definindo o ponto de vista que você terá do experimento. Dica: Durante a realização do experimento, você pode alterar entre as câmeras disponíveis para observar melhor o circuito que você está montando. 17 ALGETEC – SOLUÇÕES TECNOLÓGICAS EM EDUCAÇÃO CEP: 40260-215 Fone: 71 3272-3504 E-mail: contato@algetec.com.br | Site: www.algetec.com.br LABORATÓRIO DE INSTALAÇÕES ELÉTRICAS INSTALAÇÕES ELÉTRICAS RESIDENCIAIS – CIRCUITOS BÁSICOS Na parte superior direita da tela inicial do experimento é possível visualizar os esquemáticos dos circuitos a serem montados, a caixa de anotações e as configurações do experimento. Acesse a opção “Esquemáticos”. Observe o esquemático na janela abaixo, ele mostra o circuito que será montado durante o experimento. 18 ALGETEC – SOLUÇÕES TECNOLÓGICAS EM EDUCAÇÃO CEP: 40260-215 Fone: 71 3272-3504 E-mail: contato@algetec.com.br | Site: www.algetec.com.br LABORATÓRIO DE INSTALAÇÕES ELÉTRICAS INSTALAÇÕES ELÉTRICAS RESIDENCIAIS – CIRCUITOS BÁSICOS Dica: Alguns experimentos possuem mais de um circuito que deve ser montado! Para visualizar os outros esquemáticos disponíveis dentro do experimento de Leis de Kirchhoff (ou outro experimento), clique com o botão esquerdo no botão destacado em vermelho na imagem acima. 19 ALGETEC – SOLUÇÕES TECNOLÓGICAS EM EDUCAÇÃO CEP: 40260-215 Fone: 71 3272-3504 E-mail: contato@algetec.com.br | Site: www.algetec.com.br LABORATÓRIO DE INSTALAÇÕES ELÉTRICAS INSTALAÇÕES ELÉTRICAS RESIDENCIAIS – CIRCUITOS BÁSICOS 2. REALIZANDO A MONTAGEM DO CIRCUITO Vamos utilizar o primeiro esquemático como exemplo. As conexões realizadas devem seguir o circuito proposto. Vamos utilizar a câmera livre para montar o circuito. Clique no botão conector vermelho da fase R da alimentação trifásica. Observe que a coloração do conector mudou indicando que o ponto inicial da conexão foi selecionado. 20 ALGETEC – SOLUÇÕES TECNOLÓGICAS EM EDUCAÇÃO CEP: 40260-215 Fone: 71 3272-3504 E-mail: contato@algetec.com.br | Site: www.algetec.com.br LABORATÓRIO DE INSTALAÇÕES ELÉTRICAS INSTALAÇÕES ELÉTRICAS RESIDENCIAIS – CIRCUITOS BÁSICOS Importante: Note que cada conector possui uma letra ou número de identificação (na imagem acima as setas indicam as entradas 1 e 3 do disjuntor), eles são usados para que você possa identificar mais facilmente o conector. Nas instruções do experimento essas identificações serão apresentadas entre parênteses. Observe que os conectores (1) e (3) também mudaram de coloração, isso indica que ponto final da conexão que se inicia na fase (R) pode ser uma dessas opções. Clique no conector (1) dos disjuntores. 21 ALGETEC – SOLUÇÕES TECNOLÓGICAS EM EDUCAÇÃO CEP: 40260-215 Fone: 71 3272-3504 E-mail: contato@algetec.com.br | Site: www.algetec.com.br LABORATÓRIO DE INSTALAÇÕES ELÉTRICAS INSTALAÇÕES ELÉTRICAS RESIDENCIAIS – CIRCUITOS BÁSICOS Observe que um cabo de conexão está realizando a ligação entre os pontos definidos anteriormente. Realize o procedimento de conexão entre o conector (S) da alimentação trifásica e o conector (3) do disjuntor. Observe que a conexão foi realizada da forma esperada. Verifique o esquemático para observar que a conexão das fases (R) e (S) foi feita com os terminais de entrada do disjuntor bipolar. 22 ALGETEC – SOLUÇÕES TECNOLÓGICAS EM EDUCAÇÃO CEP: 40260-215 Fone: 71 3272-3504 E-mail: contato@algetec.com.br | Site: www.algetec.com.br LABORATÓRIO DE INSTALAÇÕES ELÉTRICAS INSTALAÇÕES ELÉTRICAS RESIDENCIAIS – CIRCUITOS BÁSICOS Seguindo as instruções do esquemático, deve ser feita uma conexão da saída do disjuntor bipolar com a entrada do interruptor simples. Conecte a saída (2) do disjuntor bipolar com a entrada (1) do interruptor simples. Verifique que a conexão foi realizada de acordo com o esperado. 23 ALGETEC – SOLUÇÕES TECNOLÓGICAS EM EDUCAÇÃO CEP: 40260-215 Fone: 71 3272-3504 E-mail: contato@algetec.com.br | Site: www.algetec.com.br LABORATÓRIO DE INSTALAÇÕES ELÉTRICAS INSTALAÇÕES ELÉTRICAS RESIDENCIAIS – CIRCUITOS BÁSICOS Seguindo a orientação do esquemático você deve conectar a saída (2) do interruptor simples com a entrada (1) do bocal da lâmpada L1. Verifique que a conexão foi realizada de acordo com o esperado. 24 ALGETEC – SOLUÇÕES TECNOLÓGICAS EM EDUCAÇÃO CEP: 40260-215 Fone: 71 3272-3504 E-mail: contato@algetec.com.br | Site: www.algetec.com.br LABORATÓRIO DE INSTALAÇÕES ELÉTRICAS INSTALAÇÕES ELÉTRICAS RESIDENCIAIS – CIRCUITOS BÁSICOS Seguindo a orientação do esquemático você deve conectar a saída (2) do bocal da lâmpada L1 com a saída (4) do disjuntor bipolar. Verifique que a conexão foi realizada de acordo com o esperado. Observe as conexões do esquemático e confirme se as ligações que você realizou condizem com elas. 25 ALGETEC – SOLUÇÕES TECNOLÓGICAS EM EDUCAÇÃO CEP: 40260-215 Fone: 71 3272-3504 E-mail: contato@algetec.com.br | Site: www.algetec.com.br LABORATÓRIO DE INSTALAÇÕES ELÉTRICAS INSTALAÇÕES ELÉTRICAS RESIDENCIAIS – CIRCUITOS BÁSICOS Para completar o circuito é necessário colocar uma das lâmpadas disponibilizadas no bocal adequado. Clique em uma das lâmpadas incandescentes na bancada. Observe que é exibido no ponto que você clicou as opções que onde a lâmpada pode ser conectada. Selecione a opção: Posicionar no primeiro soquete. 26 ALGETEC – SOLUÇÕES TECNOLÓGICAS EM EDUCAÇÃO CEP: 40260-215 Fone: 71 3272-3504 E-mail: contato@algetec.com.br | Site: www.algetec.com.br LABORATÓRIO DE INSTALAÇÕES ELÉTRICAS INSTALAÇÕES ELÉTRICAS RESIDENCIAIS – CIRCUITOS BÁSICOS Observe que a lâmpada incandescente escolhida foi encaixada no bocal escolhido. 27 ALGETEC – SOLUÇÕES TECNOLÓGICAS EM EDUCAÇÃO CEP: 40260-215 Fone: 71 3272-3504 E-mail: contato@algetec.com.br | Site: www.algetec.com.br LABORATÓRIO DE INSTALAÇÕES ELÉTRICAS INSTALAÇÕES ELÉTRICAS RESIDENCIAIS – CIRCUITOS BÁSICOS 3. FUNCIONAMENTO DO EXPERIMENTO Com o circuito devidamente montado e com as conexões realizadas estando de acordo com o esquemático, é hora de testar o funcionamento do experimento. Para acionar o disjuntor bipolar que permite que o circuito seja energizado, você deve clicar na alavanca vermelha indicada na imagem acima. 28 ALGETEC – SOLUÇÕES TECNOLÓGICAS EM EDUCAÇÃO CEP: 40260-215 Fone: 71 3272-3504 E-mail: contato@algetec.com.br | Site: www.algetec.com.br LABORATÓRIO DE INSTALAÇÕES ELÉTRICAS INSTALAÇÕES ELÉTRICAS RESIDENCIAIS – CIRCUITOS BÁSICOS Importante: Caso o circuito esteja realmente condizente com o esquemático o disjuntor vai ser acionado normalmente, se houver algum erro na montagem vai ser exibida uma mensagem avisando que o “Circuito montado não condiz com o proposto pelo experimento”. Se esta mensagem for exibida, siga para o Passo 5, lá você terá as instruções necessárias para corrigir seu circuito. Para utilizar o interruptor simples (ou o interruptor paralelo e intermediário) você deve clicar na parte esquerda ou na parte direita do interruptor que está indicada pelo retângulo vermelho na imagem acima. Acione o interruptor clicando na parte direita do interruptor. 29 ALGETEC – SOLUÇÕES TECNOLÓGICAS EM EDUCAÇÃO CEP: 40260-215 Fone: 71 3272-3504 E-mail: contato@algetec.com.br | Site: www.algetec.com.br LABORATÓRIO DE INSTALAÇÕES ELÉTRICAS INSTALAÇÕES ELÉTRICAS RESIDENCIAIS – CIRCUITOS BÁSICOS Observe que a lâmpadaincandescente acendeu devido ao fato que o interruptor fechou o circuito. 30 ALGETEC – SOLUÇÕES TECNOLÓGICAS EM EDUCAÇÃO CEP: 40260-215 Fone: 71 3272-3504 E-mail: contato@algetec.com.br | Site: www.algetec.com.br LABORATÓRIO DE INSTALAÇÕES ELÉTRICAS INSTALAÇÕES ELÉTRICAS RESIDENCIAIS – CIRCUITOS BÁSICOS 4. MEDIÇÕES COM O MULTÍMETRO Neste experimento você pode realizar medições de tensão e corrente em diferentes pontos do circuito. Para isso você pode clicar no multímetro exibido na imagem abaixo. Observe que uma janela com opções de medidas que podem ser realizadas apareceu no ponto onde você clicou. Selecione a opção “Medir Tensão Soquete 1”. 31 ALGETEC – SOLUÇÕES TECNOLÓGICAS EM EDUCAÇÃO CEP: 40260-215 Fone: 71 3272-3504 E-mail: contato@algetec.com.br | Site: www.algetec.com.br LABORATÓRIO DE INSTALAÇÕES ELÉTRICAS INSTALAÇÕES ELÉTRICAS RESIDENCIAIS – CIRCUITOS BÁSICOS Note que o multímetro exibe em sua tela a tensão sobre a lâmpada incandescente. Importante: Para realizar outras medições você pode clicar no multímetro, onde será exibida uma janela com a opção “Remover”, clicando nesta opção o multímetro voltará para a mesa e você poderá selecionar um novo ponto de medição. 32 ALGETEC – SOLUÇÕES TECNOLÓGICAS EM EDUCAÇÃO CEP: 40260-215 Fone: 71 3272-3504 E-mail: contato@algetec.com.br | Site: www.algetec.com.br LABORATÓRIO DE INSTALAÇÕES ELÉTRICAS INSTALAÇÕES ELÉTRICAS RESIDENCIAIS – CIRCUITOS BÁSICOS 5. REMOVENDO OS EQUIPAMENTOS E MENU DE OPÇÕES Caso você tenha feito alguma conexão errada durante a montagem dos circuitos ou quando você deseja realizar a montagem de outro esquemático disponível no experimento, você pode remover as conexões e recomeçar a montagem do circuito do início ou de algum ponto desejado. Importante: Para remover um dos cabos de conexão do circuito (ou todos eles), primeiro o circuito montado deve ser desenergizado, para que isso aconteça você deve desligar o disjuntor bipolar. 33 ALGETEC – SOLUÇÕES TECNOLÓGICAS EM EDUCAÇÃO CEP: 40260-215 Fone: 71 3272-3504 E-mail: contato@algetec.com.br | Site: www.algetec.com.br LABORATÓRIO DE INSTALAÇÕES ELÉTRICAS INSTALAÇÕES ELÉTRICAS RESIDENCIAIS – CIRCUITOS BÁSICOS Se você deseja remover os cabos de conexão individualmente, clique em algum ponto da extensão do cabo e observe que vai surgir uma opção de “Remover este cabo”. Dica: Existe a opção de remover todos os cabos ao mesmo tempo, para fazer isso você deve clicar na opção “Remover todos os cabos” no canto superior direito da tela. Para remover a lâmpada, basta clicar nela e uma opção “Remover” vai aparecer, clicando nesta opção a lâmpada vai retornar a sua posição inicial na mesa. 34 ALGETEC – SOLUÇÕES TECNOLÓGICAS EM EDUCAÇÃO CEP: 40260-215 Fone: 71 3272-3504 E-mail: contato@algetec.com.br | Site: www.algetec.com.br LABORATÓRIO DE INSTALAÇÕES ELÉTRICAS INSTALAÇÕES ELÉTRICAS RESIDENCIAIS – CIRCUITOS BÁSICOS Desta forma você retornou ao ponto inicial do experimento. Você pode acessar as “Opções” do experimento clicando na parte assinalada em vermelho no canto superior direito da tela. 35 ALGETEC – SOLUÇÕES TECNOLÓGICAS EM EDUCAÇÃO CEP: 40260-215 Fone: 71 3272-3504 E-mail: contato@algetec.com.br | Site: www.algetec.com.br LABORATÓRIO DE INSTALAÇÕES ELÉTRICAS INSTALAÇÕES ELÉTRICAS RESIDENCIAIS – CIRCUITOS BÁSICOS Você terá três opções neste menu: Ao clicar em Retornar você vai ser direcionado para a tela anterior. Ao clicar em Reiniciar Experimento você vai retornar as condições iniciais do experimento que você está utilizando. Ao clicar em Menu Principal você vai ser direcionado para a tela onde poderá escolher qual dos experimentos vai ser montado. Agora você está pronto para realizar os experimentos disponibilizados na bancada de instalações elétricas residenciais. 36 ALGETEC – SOLUÇÕES TECNOLÓGICAS EM EDUCAÇÃO CEP: 40260-215 Fone: 71 3272-3504 E-mail: contato@algetec.com.br | Site: www.algetec.com.br LABORATÓRIO DE INSTALAÇÕES ELÉTRICAS INSTALAÇÕES ELÉTRICAS RESIDENCIAIS – CIRCUITOS BÁSICOS EXPERIMENTO SOBRE LEIS DE KIRCHHOFF Neste experimento você vai realizar a montagem de circuitos onde você poderá aplicar os conhecimentos relacionado as Leis de Kirchhoff na análise de instalações elétricas residenciais. Nos esquemáticos você encontrará: ➢ Circuito de comando para uma lâmpada. ➢ Circuito de comando para duas lâmpadas em série. ➢ Circuito de comando para duas lâmpadas em paralelo. Neste passo você vai realizar a montagem do circuito utilizado no Passo 3 do tutorial. O esquemático desse circuito e sua montagem podem ser observados na imagem abaixo. Verifique se a montagem que você realizou condiz com o esquemático e com a imagem acima. Escolha uma das lâmpadas incandescentes e a posicione no soquete de L1. 1. MONTANDO O CIRCUITO DE COMANDO PARA UMA LÂMPADA 37 ALGETEC – SOLUÇÕES TECNOLÓGICAS EM EDUCAÇÃO CEP: 40260-215 Fone: 71 3272-3504 E-mail: contato@algetec.com.br | Site: www.algetec.com.br LABORATÓRIO DE INSTALAÇÕES ELÉTRICAS INSTALAÇÕES ELÉTRICAS RESIDENCIAIS – CIRCUITOS BÁSICOS Para realizar as medições, você deve ligar a lâmpada incandescente. Para que isso aconteça você deve acionar o disjuntor bipolar e utilizar o interruptor simples para que a lâmpada em L1 acenda. O resultado pode ser observado na imagem abaixo. Utilize o multímetro para medir a tensão no soquete de L1. 2. REALIZANDO MEDIÇÕES DO CIRCUITO DE COMANDO PARA UMA LÂMPADA 38 ALGETEC – SOLUÇÕES TECNOLÓGICAS EM EDUCAÇÃO CEP: 40260-215 Fone: 71 3272-3504 E-mail: contato@algetec.com.br | Site: www.algetec.com.br LABORATÓRIO DE INSTALAÇÕES ELÉTRICAS INSTALAÇÕES ELÉTRICAS RESIDENCIAIS – CIRCUITOS BÁSICOS Lembrete: Quando for realizar as medidas com o multímetro, verifique se o circuito está energizado e caso queira realizar uma medição diferente da que você está fazendo, remova o equipamento e selecione a nova medida dentre as opções vistas da figura acima. Remova as ligações realizadas utilizando as instruções do Passo 5 do tutorial. 39 ALGETEC – SOLUÇÕES TECNOLÓGICAS EM EDUCAÇÃO CEP: 40260-215 Fone: 71 3272-3504 E-mail: contato@algetec.com.br | Site: www.algetec.com.br LABORATÓRIO DE INSTALAÇÕES ELÉTRICAS INSTALAÇÕES ELÉTRICAS RESIDENCIAIS – CIRCUITOS BÁSICOS O esquemático que vai ser utilizado neste passo e o circuito montado podem ser vistos na imagem abaixo. Neste tipo de circuito a saída (2) da lâmpada L1 vai ser conectada na entrada (1) de L2. Utilize o esquemático fornecido pelo experimento para realizar a montagem do circuito. Verifique se a montagem que você fez está semelhante a montagem observada no circuito da imagem acima. Conecte as duas lâmpadas incandescentes nos soquetes 1 e 2. 3. MONTANDO O CIRCUITO DE COMANDO PARA DUAS LÂMPADAS EM SÉRIE 40 ALGETEC – SOLUÇÕES TECNOLÓGICAS EM EDUCAÇÃO CEP: 40260-215 Fone: 71 3272-3504 E-mail: contato@algetec.com.br | Site: www.algetec.com.br LABORATÓRIO DE INSTALAÇÕES ELÉTRICAS INSTALAÇÕES ELÉTRICAS RESIDENCIAIS – CIRCUITOS BÁSICOS Para realizar as medições, você deve ligar as lâmpadas incandescentes. Para que isso aconteça você deve acionar o disjuntor bipolar e utilizar o interruptor simples para que as lâmpadas em L1 e L2 acendam. O resultado pode ser observado na imagem abaixo. Utilize o multímetro para medir a tensão no soquete de L1. Remova o multímetro. Utilize o multímetro para medir a tensão no soquete de L2. Remova o multímetro. Utilize o multímetro para medir a tensão total do circuito. Remova o multímetro.Utilize o multímetro para medir a corrente no soquete de L1. Remova o multímetro. Utilize o multímetro para medir a corrente no soquete de L2. Remova o multímetro. Utilize o multímetro para medir a corrente total do circuito. Remova o multímetro. Remova as ligações realizadas utilizando as instruções do Passo 5 do tutorial. 4. REALIZANDO MEDIÇÕES NO CIRCUITO DE COMANDO PARA DUAS LÂMPADAS EM SÉRIE 41 ALGETEC – SOLUÇÕES TECNOLÓGICAS EM EDUCAÇÃO CEP: 40260-215 Fone: 71 3272-3504 E-mail: contato@algetec.com.br | Site: www.algetec.com.br LABORATÓRIO DE INSTALAÇÕES ELÉTRICAS INSTALAÇÕES ELÉTRICAS RESIDENCIAIS – CIRCUITOS BÁSICOS O esquemático que vai ser utilizado neste passo e o circuito montado podem ser vistos na imagem abaixo. Neste tipo de circuito a saída (2) da lâmpada L1 vai ser conectada na entrada (1) de L2. Utilize o esquemático fornecido pelo experimento para realizar a montagem do circuito. Verifique se a montagem que você fez está semelhante a montagem observada no circuito da imagem acima. Conecte as duas lâmpadas incandescentes nos soquetes 1 e 2. 5. REALIZANDO MEDIÇÕES DO CIRCUITO DE COMANDO PARA UMA LÂMPADA 42 ALGETEC – SOLUÇÕES TECNOLÓGICAS EM EDUCAÇÃO CEP: 40260-215 Fone: 71 3272-3504 E-mail: contato@algetec.com.br | Site: www.algetec.com.br LABORATÓRIO DE INSTALAÇÕES ELÉTRICAS INSTALAÇÕES ELÉTRICAS RESIDENCIAIS – CIRCUITOS BÁSICOS Para realizar as medições, você deve ligar as lâmpadas incandescentes. Para que isso aconteça você deve acionar o disjuntor bipolar e utilizar o interruptor simples para que as lâmpadas em L1 e L2 acendam. O resultado pode ser observado na imagem abaixo. Utilize o multímetro para medir a tensão no soquete de L1. Remova o multímetro. Utilize o multímetro para medir a tensão no soquete de L2. Remova o multímetro. Utilize o multímetro para medir a tensão total do circuito. Remova o multímetro. Utilize o multímetro para medir a corrente no soquete de L1. Remova o multímetro. Utilize o multímetro para medir a corrente no soquete de L2. Remova o multímetro. Utilize o multímetro para medir a corrente total do circuito. Remova o multímetro. Remova as ligações realizadas utilizando as instruções do Passo 5 do tutorial. 6. REALIZANDO MEDIÇÕES NO CIRCUITO DE COMANDO PARA DUAS LÂMPADAS EM PARALELO 43 ALGETEC – SOLUÇÕES TECNOLÓGICAS EM EDUCAÇÃO CEP: 40260-215 Fone: 71 3272-3504 E-mail: contato@algetec.com.br | Site: www.algetec.com.br LABORATÓRIO DE INSTALAÇÕES ELÉTRICAS INSTALAÇÕES ELÉTRICAS RESIDENCIAIS – CIRCUITOS BÁSICOS EXPERIMENTO SOBRE INTERRUPTOR PARALELO E INTERMEDIÁRIO Neste experimento você vai realizar a montagem de circuitos utilizados na maioria das residências, onde é realizado o acionamento de uma lâmpada por dois ou mais pontos diferentes. Este tipo de circuito é muito utilizado em corredores ou escadas onde é interessante que o morador possa acionar a lâmpada em um ponto, como o início da escada, e possa desligar a lâmpada em outro ponto, como o final da escada. Neste experimento você vai utilizar dois esquemáticos, eles são: ➢ Circuito com interruptor paralelo. ➢ Circuito com interruptor intermediário. Este interruptor possui três terminais de conexão, que devem ser conectados de acordo com o esquemático. O circuito montado pode ser visto na imagem abaixo. Utilize o esquemático fornecido pelo experimento para realizar a montagem do circuito. Dica: Utilize o modo de visualização Livre durante a montagem do circuito, ele vai te permitir observar o circuito de diferentes pontos, facilitando o processo de conexão dos cabos. Conecte a lâmpada LED no soquete 1. 1. MONTANDO O CIRCUITO COM INTERRUPTOR PARALELO 44 ALGETEC – SOLUÇÕES TECNOLÓGICAS EM EDUCAÇÃO CEP: 40260-215 Fone: 71 3272-3504 E-mail: contato@algetec.com.br | Site: www.algetec.com.br LABORATÓRIO DE INSTALAÇÕES ELÉTRICAS INSTALAÇÕES ELÉTRICAS RESIDENCIAIS – CIRCUITOS BÁSICOS Inicialmente o circuito deve ser energizado, para que isso aconteça, você deve acionar o disjunto bipolar utilizado no circuito. Acione o disjuntor bipolar. O interruptor paralelo possui dois estados, ou ele liga o conector (2) com (1) ou ele liga o conector (2) com (3). Observe o esquemático, perceba que entre os interruptores S2 e S4 existem dois caminhos DISTINTOS que a corrente pode percorrer no circuito. Para que a lâmpada seja acionada, os dois interruptores devem estar na posição que seleciona um caminho, isto é, ambos devem estar conectando (2) com (1) ou ambos devem estar conectando (2) com (3). 2. TESTANDO O CIRCUITO COM INTERRUPTOR PARALELO 45 ALGETEC – SOLUÇÕES TECNOLÓGICAS EM EDUCAÇÃO CEP: 40260-215 Fone: 71 3272-3504 E-mail: contato@algetec.com.br | Site: www.algetec.com.br LABORATÓRIO DE INSTALAÇÕES ELÉTRICAS INSTALAÇÕES ELÉTRICAS RESIDENCIAIS – CIRCUITOS BÁSICOS Você pode realizar diversos testes utilizando os interruptores S2 e S4. Perceba que existem combinações de posições dos interruptores que acionam a lâmpada e outras que deixam ela desligada. Remova as ligações realizadas utilizando as instruções do Passo 5 do tutorial. 46 ALGETEC – SOLUÇÕES TECNOLÓGICAS EM EDUCAÇÃO CEP: 40260-215 Fone: 71 3272-3504 E-mail: contato@algetec.com.br | Site: www.algetec.com.br LABORATÓRIO DE INSTALAÇÕES ELÉTRICAS INSTALAÇÕES ELÉTRICAS RESIDENCIAIS – CIRCUITOS BÁSICOS O interruptor intermediário possui quadro conectores e foi projetado para operar em situações em que são necessários mais de dois interruptores para controlar uma lâmpada. Este interruptor (S3) sempre deve ser utilizado entre dois interruptores paralelos (S2) e (S4). O circuito montado pode ser visto na imagem abaixo. Utilize o esquemático fornecido pelo experimento para realizar a montagem do circuito. Dica: Utilize o modo de visualização Livre durante a montagem do circuito, ele vai te permitir observar o circuito de diferentes pontos, facilitando o processo de conexão dos cabos. Conecte a lâmpada LED no soquete 1. Verifique se a montagem que você fez está semelhante a montagem observada no circuito da imagem acima. 3. MONTANDO O CIRCUITO COM INTERRUPTOR INTERMEDIÁRIO 47 ALGETEC – SOLUÇÕES TECNOLÓGICAS EM EDUCAÇÃO CEP: 40260-215 Fone: 71 3272-3504 E-mail: contato@algetec.com.br | Site: www.algetec.com.br LABORATÓRIO DE INSTALAÇÕES ELÉTRICAS INSTALAÇÕES ELÉTRICAS RESIDENCIAIS – CIRCUITOS BÁSICOS Inicialmente o circuito deve ser energizado, para que isso aconteça, você deve acionar o disjunto bipolar utilizado no circuito. Acione o disjuntor bipolar. Lembrando que interruptor paralelo possui dois estados, ou ele liga o conector (2) com (1) ou ele liga o conector (2) com (3). O interruptor paralelo também possui dois estados, em um deles ele liga o conector (1) com (3) e o conector (2) com (4), no outro estado ele liga o conector (1) com (4) e o conector (2) com (3). Observe o esquemático. De acordo com o que foi visto no funcionamento dos interruptores em paralelo, para que a lâmpada seja acionada, é necessário que a corrente percorra o circuito. Conhecendo o princípio de funcionamento desses dois tipos de interruptores, é possível concluir o comportamento do circuito. 4. TESTANDO O CIRCUITO COM INTERRUPTOR INTERMEDIÁRIO 48 ALGETEC – SOLUÇÕES TECNOLÓGICAS EM EDUCAÇÃO CEP: 40260-215 Fone: 71 3272-3504 E-mail: contato@algetec.com.br | Site: www.algetec.com.br LABORATÓRIO DE INSTALAÇÕES ELÉTRICAS INSTALAÇÕES ELÉTRICAS RESIDENCIAIS – CIRCUITOS BÁSICOS Você pode realizar diversos testes utilizando os interruptores S2 e S4. Perceba que existem combinações de posições dos interruptores que acionam a lâmpada e outras que deixamela desligada. Remova as ligações realizadas utilizando as instruções do Passo 5 do tutorial. 49 ALGETEC – SOLUÇÕES TECNOLÓGICAS EM EDUCAÇÃO CEP: 40260-215 Fone: 71 3272-3504 E-mail: contato@algetec.com.br | Site: www.algetec.com.br LABORATÓRIO DE INSTALAÇÕES ELÉTRICAS INSTALAÇÕES ELÉTRICAS RESIDENCIAIS – CIRCUITOS BÁSICOS EXPERIMENTO SOBRE DISPOSITIVO DIFERENCIAL RESIDUAL Neste experimento você vai realizar a montagem de circuitos onde será observado o funcionamento do dispositivo diferencial residual, um equipamento destinado a proteger pessoas e animais contrachoques elétricos. Neste experimento você encontrará dois circuitos, o primeiro deles você vai encontrar a forma correta de utilizar este dispositivo, no segundo vai ser apresentado um circuito onde você poderá verificar a atuação do dispositivo DR impedindo uma fuga de corrente. 50 ALGETEC – SOLUÇÕES TECNOLÓGICAS EM EDUCAÇÃO CEP: 40260-215 Fone: 71 3272-3504 E-mail: contato@algetec.com.br | Site: www.algetec.com.br LABORATÓRIO DE INSTALAÇÕES ELÉTRICAS INSTALAÇÕES ELÉTRICAS RESIDENCIAIS – CIRCUITOS BÁSICOS O dispositivo DR é obrigatório em diversos tipos de instalações elétricas residenciais. A forma correta de utilizar este equipamento é passando por ele todas as fases e o neutro do circuito elétrico. Os conectores de alimentação trifásica localizados na parte superior esquerda do módulo 1 não passaram pelo dispositivo DR, enquanto os conectores do lado superior direito do módulo 1 já estão protegidos pelo equipamento. Dica: No esquemático disponibilizado no experimento é utilizada a simbologia do dispositivo DR, onde é possível ver que o neutro e as fases R, S e T passam por este equipamento. Realize a montagem do circuito de acordo com o esquemático abaixo e verifique se o circuito que você montou condiz que a montagem da imagem abaixo. Ligue o dispositivo DR utilizando a chave vermelha na parte frontal do equipamento. Observe com a visualização na câmera livre que na chave vermelha está escrito ON quando o dispositivo DR é acionado, isso indica que sua saída está energizada. Utilize o interruptor para ligar e desligar a lâmpada. 1. MONTANDO O CIRCUITO QUE UTILIZA O DISPOSITIVO DR 51 ALGETEC – SOLUÇÕES TECNOLÓGICAS EM EDUCAÇÃO CEP: 40260-215 Fone: 71 3272-3504 E-mail: contato@algetec.com.br | Site: www.algetec.com.br LABORATÓRIO DE INSTALAÇÕES ELÉTRICAS INSTALAÇÕES ELÉTRICAS RESIDENCIAIS – CIRCUITOS BÁSICOS Perceba que a lâmpada acende e apaga normalmente de acordo com o comando do interruptor. Na parte frontal do dispositivo DR é possível observar um botão vermelho com a letra T. Este botão é utilizado para simular o comportamento do equipamento ao detectar uma corrente de fuga, interrompendo a alimentação do circuito. Mantenha a lâmpada acesa e clique no botão de teste do dispositivo DR. Observe que a lâmpada apagou devido ao dispositivo DR ser desativado automaticamente devido ao botão de teste. Ligue o dispositivo DR utilizando a chave vermelha na parte frontal do equipamento. Perceba que a lâmpada acendeu devido ao interruptor simples está na posição fechada. 52 ALGETEC – SOLUÇÕES TECNOLÓGICAS EM EDUCAÇÃO CEP: 40260-215 Fone: 71 3272-3504 E-mail: contato@algetec.com.br | Site: www.algetec.com.br LABORATÓRIO DE INSTALAÇÕES ELÉTRICAS INSTALAÇÕES ELÉTRICAS RESIDENCIAIS – CIRCUITOS BÁSICOS Agora que você já verificou como deve ser montado um circuito com a proteção adequada do dispositivo DR, você vai montar um circuito onde você poderá verificar a atuação desse equipamento ao detectar uma fuga de corrente. Verifique o próximo esquemático desse experimento, nele você pode observar que foi adicionado um interruptor (S2) com uma lâmpada (L1) entre a saída (2) de L2 e a fase R antes de ser protegida pelo DR. Realize a montagem do circuito de acordo com o esquemático abaixo e verifique se o circuito que você montou condiz que a montagem da imagem abaixo. Ligue o dispositivo DR utilizando a chave vermelha na parte frontal do equipamento. Utilize o interruptor simples para ligar e desligar a lâmpada L2. Perceba que a lâmpada acende e apaga normalmente de acordo com o comando do interruptor. 2. MONTANDO O CIRCUITO COM ATUAÇÃO DO DISPOSITIVO DR 53 ALGETEC – SOLUÇÕES TECNOLÓGICAS EM EDUCAÇÃO CEP: 40260-215 Fone: 71 3272-3504 E-mail: contato@algetec.com.br | Site: www.algetec.com.br LABORATÓRIO DE INSTALAÇÕES ELÉTRICAS INSTALAÇÕES ELÉTRICAS RESIDENCIAIS – CIRCUITOS BÁSICOS Com a lâmpada L2 ligada, acione o interruptor S2. Importante: Observe que no momento que a lâmpada L1 foi acionada pelo interruptor S2, o dispositivo DR atua, interrompendo a alimentação do circuito. Desative o interruptor S2 e acione o dispositivo DR. Observe que o DR não atua imediatamente como no caso anterior pois a fuga de corrente (que ocorre quando o interruptor S2 é acionado) não está acontecendo no momento. Remova as ligações realizadas utilizando as instruções do Passo 5 do tutorial. 54 ALGETEC – SOLUÇÕES TECNOLÓGICAS EM EDUCAÇÃO CEP: 40260-215 Fone: 71 3272-3504 E-mail: contato@algetec.com.br | Site: www.algetec.com.br LABORATÓRIO DE INSTALAÇÕES ELÉTRICAS INSTALAÇÕES ELÉTRICAS RESIDENCIAIS – CIRCUITOS BÁSICOS EXPERIMENTO SOBRE DIMMER ROTATIVO Neste experimento você vai realizar a montagem de um circuito para o acionamento de uma lâmpada utilizando um dimmer. Esse dispositivo permite que o fluxo luminoso de alguns tipos de lâmpada seja controlado. O dimmer possui dois conectores assim como o interruptor simples, este é um equipamento de fácil instalação e utilização. É importante lembrar que a lâmpada utilizada na montagem do circuito deve ser dimerizável, isto é, está lâmpada pode ter seu fluxo luminoso controlado por um dimmer. Neste experimento, além de montar o circuito com a utilização do dimmer, você vai observar como uma lâmpada dimerizável e uma lâmpada não dimerizável se comportam quando são utilizadas no circuito com dimmer. Realize a montagem do circuito de acordo com o esquemático abaixo e verifique se o circuito que você montou condiz que a montagem da imagem abaixo. 1. MONTANDO E TESTANDO O CIRCUITO COM DIMMER ROTATIVO 55 ALGETEC – SOLUÇÕES TECNOLÓGICAS EM EDUCAÇÃO CEP: 40260-215 Fone: 71 3272-3504 E-mail: contato@algetec.com.br | Site: www.algetec.com.br LABORATÓRIO DE INSTALAÇÕES ELÉTRICAS INSTALAÇÕES ELÉTRICAS RESIDENCIAIS – CIRCUITOS BÁSICOS Acione o disjuntor dipolar para alimentar o circuito. Conecte a lâmpada LED no soquete da lâmpada L1. Observe que quando você deixa o cursor do seu mouse em cima da lâmpada LED vai ser disponibilizado no canto inferior direito da tela uma breve descrição do componente, nesta descrição é dito que a lâmpada LED é não dimerizável. Varie a posição do dimmer e observe o comportamento da lâmpada LED. Dica: Para utilizar o dimmer no acionamento da lâmpada você deve clicar e manter pressionado o botão esquerdo do mouse no dimmer. Você pode deslocar o mouse ao redor do dimmer para variar a posição desse botão. Retire a lâmpada LED do soquete e coloque a lâmpada incandescente. Varie a posição do dimmer e observe o comportamento da lâmpada incandescente. Remova as ligações realizadas utilizando as instruções do Passo 5 do tutorial. 4. AVALIANDO OS RESULTADOS Siga para a seção “Avaliação dos Resultados”, localizada nas páginas 10-14 deste roteiro, e responda de acordo com o que foi observado no experimento, associando também com os conhecimentos aprendidos sobre o tema. Pré Teste 1) Qual a função do disjuntor? A) Proteger o circuito contra curto-circuito e sobrecarga. B) Realizar a conexão entre diferentes pontos do circuito.C) Acionar um alarme em caso de incêndio. 2) Quantas entradas de ligações o interruptor paralelo possui? A) 2 B) 3 C) 4 3) Qual a função do dimmer? A) Variar a potência média fornecida a carga. B) Aumentar a tensão que percorre o circuito. C) Transformar a corrente alternada em corrente contínua. 4) Qual a função do dispositivo DR? A) Proteger pessoas e animais dos efeitos de choques elétricos. B) Proteger o circuito contra curto-circuito e sobrecarga. C) Alterar o estado dos seus contatos quando um nível de tensão é aplicado em sua bobina. 5) Quando lâmpadas distintas são conectadas em paralelo, qual parâmetros essas lâmpadas possuem em comum? A) A mesma tensão. B) A mesma corrente. C) A mesma potência. Experimento Acesse o laboratório: Conteúdo interativo disponível na plataforma de ensino! Pós Teste 1) Qual das lâmpadas utilizadas no experimento 3 não funciona adequadamente quando é acionada pelo dimmer? A) Fluorescente; B) Incandescente; C) LED. 2) No experimento de Leis de Kirchhoff no circuito que utiliza as lâmpadas em série, quando ambas as lâmpadas estão acionadas, o que ocorre quando uma delas é removida do circuito? A) Somente a lâmpada removida vai apagar; B) A lâmpada que ficou no circuito vai apagar; C) A lâmpada que ficou no circuito brilha com o dobro da intensidade anterior. 3) A simbologia utilizada na imagem abaixo representa que equipamento? A) Dispositivo DR; B) Disjuntor bipolar; C) Dimmer. 4) Quais dos interruptores presentes na bancada são utilizados para ligar e desligar uma lâmpada? A) Somente o interruptor simples; B) O interruptor simples e o interruptor paralelo; C) Todos os interruptores. 5) Qual das ligações abaixo você deve usar nas lâmpadas de uma residência caso você queira que as lâmpadas do circuito permaneçam em funcionamento mesmo com uma delas esteja com defeito? A) Ligação em Série; B) Ligação em Paralelo; C) Ligação em Estrela-triângulo.
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