eletricidade basica

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CONCEITOS BÁSICOS DE ELETRICIDADE 
Introdução 
As grandezas tensão e corrente estão associadas ao conceito de energia potencial e 
energia cinética, lembrando que a energia não é criada, ela sempre é transformada. 
Quando enchemos o tanque do carro de gasolina, a energia está armazenada nas 
ligações químicas do combustível, está pronta para ser usada, por isso é chamada de 
energia potencial, isto é, esta energia tem o potencial de ser transformada. Se ela não 
for transformada, permanecerá do mesmo modo como está: como gasolina. 
Quando esta gasolina é levada ao motor, o mecanismo do motor transforma a energia 
contida na gasolina em movimento. Para chegar a este resultado o motor executa uma 
série de tarefas, como a queima do combustível, onde a energia potencial se 
transforma em energia térmica. Para movimentar um pistão, parte da energia é usada 
para vencer o atrito deste mecanismo. Para executar a tarefa de movimentar o carro, 
parte da energia contida na gasolina é perdida, até que finalmente o eixo é 
movimentado e o carro entra em movimento. Percebe-se no exemplo que a energia não 
é transformada apenas uma vez: no início a energia estava armazenada na gasolina 
(energia potencial), no final do processo esta energia apareceu na forma de movimento 
(energia cinética) e parte da energia se perdeu no caminho (energia térmica) para 
vencer o atrito. 
Em eletricidade, a energia potencial é utilizada na separação das cargas elétricas 
normalmente contida nos corpos. Como sabemos, todo corpo possui carga elétrica e as 
cargas elétricas podem ser negativas ou positivas, sendo que cargas de sinais iguais se 
repelem e cargas de sinais diferentes se atraem. Assim, quando separamos cargas 
diferentes, surge uma força de atração entre elas que tende a movimentá-las se o 
meio onde estiverem contidas for apropriado. 
O ato de separar as cargas elétricas é chamado de geração de energia elétrica. Na 
bateria, a energia química é usada para separar as cargas, de forma que exista uma 
região da bateria com excesso de elétrons livres, isto é, excesso de cargas negativas, 
e outra com falta de elétrons livres, esta falta de elétrons livres caracteriza essa 
região como carga elétrica positiva.
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Tensão Elétrica 
A diferença de potencial (D.D.P.) criada entre o lado positivo (pólo positivo) e o lado 
negativo (pólo negativo) é chamada de tensão elétrica. A unidade de medida da tensão 
elétrica é o Volt (V) e o aparelho de medição é o voltímetro. 
A figura mais abaixo mostra que surgiu uma tensão elétrica (diferença de potencial) 
entre os pólos da bateria após a reação química entre as placas de cobre e zinco e a 
solução química. 
Em linguagem química simplificada explicamos assim: ao mergulhar a tira de zinco na 
solução ácida, o zinco começa a dissolver-se, isto é, átomos de zinco deixam a tira e 
entram na solução. Cada átomo de zinco que entra na solução deixa na placa de zinco 
dois elétrons. Desse modo, a tira de zinco, por causa dos elétrons ali deixados, fica 
com excesso de carga negativa. 
Os íons positivos de zinco (Zn++) repelem os íons positivos de hidrogênio (H+) para a 
tira de cobre. À medida que cada íon positivo de hidrogênio chega na tira de cobre, 
retira dela um elétron e torna-se, dessa forma, um átomo neutro. A tira de cobre, 
cedendo elétrons, fica com excesso de carga positiva. 
Assim, foi criada uma diferença de potencial (força eletromotriz ou tensão elétrica) 
entre as tiras de zinco e de cobre. Quando ligadas a um condutor, dá-se a passagem 
de elétrons do zinco para o cobre. O processo continua até que toda a tira de zinco 
tenha sido consumida. 
Tensão elétrica
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A existência de tensão elétrica é condição fundamental para o funcionamento de 
todos os aparelhos e equipamentos elétricos utilizados pelo homem. 
A geração de energia elétrica por ação magnética é o método mais comum de produção 
de energia elétrica em grande escala. A eletricidade gerada por ação magnética é 
produzida quando um condutor é movimentado dentro do raio de ação de um campo 
magnético. Isso cria uma D.D.P. que aumenta ou diminui com o aumento ou a diminuição 
da velocidade do condutor ou da intensidade do campo magnético. 
A tensão gerada por este método é chamada de tensão alternada, pois suas 
polaridades são variáveis, ou seja, se alternam. Já na pilha o pólo positivo sempre é 
positivo e o pólo negativo sempre é negativo originando a tensão contínua (bateria). 
Corrente Elétrica 
Se as cargas elétricas acumuladas em um pólo negativo tiverem um meio de chegarem 
ao pólo positivo, elas irão se deslocar por esse meio. Isto ocorre quando o pólo 
negativo é conectado ao pólo positivo através de um condutor elétrico. O movimento 
ordenado dessas cargas elétricas (elétrons) em um condutor recebe o nome de 
corrente elétrica, a sua unidade de medida é o ampére e o aparelho de medição de 
corrente elétrica é o amperímetro. 
Podemos ainda colocar no meio do caminho outros dispositivos para transformar a 
energia proveniente desse movimento de cargas em outro tipo de energia, como por 
exemplo, uma lâmpada que transforma energia elétrica em energia luminosa, ou um 
motor que transforma energia elétrica em energia mecânica, ou ainda um chuveiro que 
transforma energia elétrica em energia térmica.
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Resistência Elétrica 
A resistência elétrica é a oposição que um material apresenta ao fluxo de corrente 
elétrica. Todos os materiais apresentam certa oposição ao fluxo de corrente, essa 
oposição pode ser maior ou menor dependendo da estrutura atômica do material. 
Para que a aplicação de uma tensão a um material origine uma corrente elétrica, é 
necessário que a estrutura desse material permita a existência de elétrons livres para 
movimentação. 
Quando os átomos de um material liberam elétrons livres entre si com facilidade, a 
corrente elétrica flui facilmente através dele. Nesse caso, a resistência elétrica 
desses materiais é baixa. 
A figura abaixo representa o movimento dos elétrons em um material com baixa 
resistência elétrica, onde a corrente flui facilmente. 
Por outro lado, nos materiais cujos átomos não liberam elétrons livres entre si com 
facilidade, a corrente elétrica flui com dificuldade, porque a resistência elétrica 
desses materiais é alta. 
A figura abaixo representa o movimento dos elétrons em um material com alta 
resistência elétrica, onde a corrente flui com dificuldade.
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Portanto, a resistência elétrica de um material depende da facilidade ou dificuldade 
com que esse material libera cargas para a circulação da corrente elétrica. 
A unidade de medida de resistência elétrica é o Ohm (Ω) e o aparelho de medição é o 
ohmímetro. 
O efeito causado pela resistência elétrica tem muitas aplicações práticas em 
eletricidade e eletrônica. Ele pode gerar, por exemplo, o aquecimento no chuveiro, no 
ferro de passar e no secador de cabelo. Pode gerar também iluminação por meio de 
lâmpadas. Em eletrônica um componente muito utilizado é o resistor, que funciona 
como uma resistência elétrica no circuito. Esse valor de resistência elétrica pode ser 
maior ou menor dependendo da aplicação, material de fabricação e dimensões. 
Lei de Ohm 
Muitos cientistas têm se dedicado ao estudo da eletricidade. George Simon Ohm, por 
exemplo, estudou a corrente elétrica e definiu uma relação entre tensão, corrente e 
resistência elétricas em um circuito. Foi a partir dessas descobertas que se formulou 
a Lei de Ohm. 
A Lei de Ohm estabelece uma relação entre as grandezas elétricas: tensão (V), 
corrente (I) e resistência (R) em um circuito. Para comprovar a Lei de Ohm, basta 
efetuar medições de tensão, corrente e resistência em circuitos elétricos compostos 
por uma fonte geradora e um resistor. 
Montando-se um circuito elétrico com uma fonte geradora de 9 V e um resistor de 
100 Ω, notamos que no amperímetro a corrente circulante é de 90 mA.
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Onde: V= 9 V, R= 100 Ω e I= 90 mA. 
Substituindo o resistor de 100 Ω por outro de 200 Ω, a resistência do circuitotorna- 
se maior. O circuito impõe uma oposição mais intensa à passagem da corrente e faz 
com que a corrente circulante seja menor. Neste caso a corrente será de 45 mA. 
Onde: V= 9 V, R= 200 Ω e I= 45 mA. 
À medida que aumenta o valor do resistor, aumenta também a oposição à passagem da 
corrente que decresce na mesma proporção.
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Onde: V= 9 V, R= 400 Ω e I= 22,5 mA. 
Colocando em uma tabela os valores obtidos nas diversas situações, obtemos: 
Situação Tensão (V) Resistência (R) Corrente (I) 
1 9 V 100 Ω 90 mA 
2 9 V 200 Ω 45 mA 
3 9 V 300 Ω 22,5 mA 
Analisando a tabela de valores, verifica-se que: 
• A tensão aplicada é sempre a mesma. Portanto, as variações da corrente são 
provocadas pela mudança de resistência do circuito. Ou seja, quando a resistência 
do circuito aumenta, a corrente do circuito diminui. 
• Dividindo o valor de tensão aplicada pela resistência do circuito, obtêm-se o valor 
da intensidade de corrente. 
A partir dessas observações, a conclusão é que o valor da corrente que circula em um 
circuito pode ser encontrado dividindo-se o valor da tensão aplicada pela sua 
resistência. A transformação dessa afirmação em equação matemática é a Lei de Ohm. 
I = V/R 
Essa equação é a base para o enunciado da Lei de Ohm: 
“A intensidade da corrente elétrica em um circuito é diretamente proporcional à 
tensão aplicada e inversamente proporcional à sua resistência”.
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Exercícios resolvidos: 
1. Supondo que um aparelho utiliza uma alimentação de 10 V e tem 200 Ω de 
resistência. Qual o valor da corrente que circula pela lâmpada quando ligada? 
Separando as unidades temos: 
V = 10 V 
R = 200 Ω 
I = ? A 
Aplicando a Lei de Ohm: 
I = V/R  →  I = 10/200  →  I = 0,05 A 
O resultado é fornecido na unidade fundamental de intensidade de corrente. Portanto, 
circulam 0,05 A ou 50 mA. 
2. Supondo que o motor de um brinquedo quando alimentado com 9 V possua um 
consumo de 0,45 A. Nessa situação qual será a resistência elétrica desse circuito? 
Separando as unidades temos: 
V = 9 V 
I = 0,45 A 
R = ? Ω 
Aplicando a Lei de Ohm: 
I = V/R  →  convertendo a fórmula  →  R = V/I  →  R = 9/0,45  →  R = 20 Ω 
3. Supondo que um resistor de 200 Ω está consumindo 0,1 A. Qual o valor da fonte à 
qual está conectado o resistor? 
Separando as unidades temos: 
I = 0,1 A
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R = 200 Ω 
V = ? V 
Aplicando a Lei de Ohm: 
I = V/R  →  convertendo a fórmula  →  V = R x I  →  V = 200 x 0,1  →  V = 20 
V 
Potência Elétrica 
Potência elétrica é a energia gasta por um equipamento, aparelho ou máquina para 
realizar um trabalho. O trabalho realizado pelo equipamento é a conversão da energia 
elétrica em outra energia como, por exemplo, a lâmpada que transforma a energia 
elétrica em energia luminosa, o ferro de passar roupa que transforma energia elétrica 
em energia térmica e o motor que transforma a energia elétrica em energia mecânica. 
Existem três tipos de potência elétrica, são elas: 
• Potência ativa – É a potência realmente gasta para realizar um trabalho, os 
equipamentos que são compostos por resistências como os chuveiros, lâmpadas 
incandescentes e secadores de cabelo são exemplos de equipamentos que 
gastam apenas potência ativa. Sua unidade de medida é o Watt (W) e a fórmula 
para seu cálculo é P = V x I x cos θ; 
• Potência reativa – É a potência usada apenas para criar e manter os campos 
eletromagnéticos necessários para o funcionamento de motores, 
transformadores e reatores de lâmpadas fluorescentes. É uma energia que não 
realiza trabalho e, portanto, uma energia perdida no processo. Sua unidade de 
medida é o volt-ampére-reativo (VAr) e a fórmula para seu calculo é Q = V x I x 
sen θ; 
• Potência aparente – É a soma vetorial das potências ativa e reativa que constitui 
a potência total transmitida à carga. Sua unidade de medida é o volt-ampére 
(VA) e a fórmula para o seu cálculo é S = V x I. É comum ser representada 
apenas como P para facilitar a explicação em livros técnicos. 
Importante: A letra grega θ indica o ângulo de defasagem entre a corrente e a
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tensão. Quanto menor esse ângulo, melhor para o sistema pois indica que a potência 
consumida está realmente sendo transformada no processo. Para maiores informações 
sobre potência ativa, reativa, aparente e fator de potência, consultar os textos 
complementares. Para os cálculos de dimensionamento é utilizada a potência aparente 
que é a potência total fornecida à carga. 
Exemplos: 
1. Uma lâmpada alimentada com tensão de 127 V consome 1,2 A de corrente. Qual a 
potência consumida? 
P = V x I x cos θ 
Como se trata de uma carga puramente resistiva, não há defasagem entre tensão e 
corrente, portanto o ângulo é 0º e o cos 0º é 1. 
P = V x I  →  P = 127 x 1,2  →  P = 152,4 W 
2. Qual a tensão elétrica fornecida a um secador de cabelos de 1270 W que consome 
10 A de corrente elétrica? 
P = V x I  →  V = P/I  →  V = 1270/10  →  V = 127 V 
3. Um motor alimentado com tensão 220 V consome 1,8 A. Qual a sua potência 
aparente? 
S = V x I  →  S = 220 x 1,8  →  S = 396 VA 
4. Para o motor do exercício anterior, qual a potência ativa para um cos θ de 0,8? 
Qual a corrente elétrica consumida pela potência ativa ? 
P = V x I x cos θ  →  P = 396 x 0,8  →  P = 316,8 W 
I = P/V  →  I = 316,8/220  →  I = 1,44 A 
Observando os exemplos 3 e 4 percebe-se que o motor consome uma corrente 
elétrica de total de 1,8 A, mas a corrente realmente utilizada para o trabalho do 
motor é 1,44 A.
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Simbologia 
Desde os tempos antigos, o homem se preocupa em transmitir para gerações futuras 
seus inventos, suas idéias, seus pensamentos e, para isso, utiliza várias formas, dentre 
as quais o desenho e os símbolos. 
Hoje, devido à complexidade do sistema de produção, o caminho a ser percorrido 
desde o projeto inicial (“idéia técnica”) até o produto final (“projeto executado”) 
passa por diversas etapas. Na maioria das vezes, quem executa a instalação de um 
determinado projeto não é quem o elaborou. Por isso, há a necessidade de uma 
simbologia padronizada, evitando assim um dos erros mais comuns que é a falha de 
execução de um projeto. 
A simbologia é uma forma de linguagem e, portanto, para ser compreensível deve ser 
exata. Ela, bem como todo o conjunto que completa um determinado projeto 
(esquemas, detalhes, desenhos, etc...), deve ser clara e de fácil interpretação para os 
que a utilizam. Do mesmo modo que uma língua, a simbologia está subordinada a regras, 
que são as Normas Técnicas da ABNT (Associação Brasileira de Normas Técnicas). 
A norma técnica é o documento que estabelece as regras e características mínimas 
que determinado produto, serviço ou processo deve cumprir, permitindo uma perfeita 
ordenação e a globalização dessas atividades ou produtos. As normas são fatores 
vitais para que a evolução tecnológica nacional acompanhe com sucesso o processo de 
globalização mundial.
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Com as normas, é possível trabalhar com um padrão tecnológico, pois elas permitem 
que haja consenso entre produtores, governo e consumidores. Isso facilita o 
intercâmbio comercial e aumenta a produtividade e as vendas não só no mercado 
interno como também no mercado externo, pois ficam eliminadas as barreiras técnicas 
criadas pela existência de regulamentos conflitantes sobre produtos e serviços em 
diferentes países. 
As normas brasileiras principais que estabelecem os símbolos a serem utilizados em 
projetos elétricos residenciais, prediais e industriais são: 
• NBR 5444 – Símbolos gráficos para instalações elétricas prediais; 
• NBR 5261 – Símbolos gráficos de eletricidade – Princípios gerais para desenho de 
símbolos gráficos; 
• NBR 12520 – Símbolos gráficos de condutores e dispositivos de proteção; 
• NBR 5272 – Símbolos gráficos de eletricidade – Dispositivos de partida; 
• NBR 5274 – Símbolos gráficos de eletricidade – Contatos, chaves, interruptores, 
dispositivos de alarme e de sinalização. 
Na Biblioteca você encontra um arquivo com os símbolos utilizados em instalações 
elétricas industriais.Diagramas Elétricos 
O diagrama elétrico é a fonte de informações para o eletricista saber a localização 
dos equipamentos na planta da fábrica, a quantidade e seção dos condutores e qual a 
distribuição dos circuitos no projeto. A representação de uma instalação elétrica, ou 
parte dela, ocorre por meio de símbolos gráficos, definidos nas normas NBR 5444, 
NBR 5259, NBR 5280, NBR 12519, NBR 12520 e NBR 12523.. De todas, a que mais 
interessa e que será usada em todas as atividades deste curso é a NBR 5444 que 
estabelece os símbolos gráficos utilizados nas instalações elétricas. 
Dos diagramas elétricos existentes, podemos citar como mais utilizado os seguintes:
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• diagrama multifilar; 
• diagrama funcional; 
• diagrama de ligação. 
• diagrama unifilar; 
O diagrama multifilar é usado somente para os circuitos elementares, pois é de difícil 
interpretação quando o circuito é complexo. É um diagrama que representa todo 
sistema elétrico em seus detalhes e todos os condutores. 
O grande diferencial deste tipo de diagrama é a facilidade de representar com 
clareza a distribuição de cargas pelos circuitos, detalhe que só pode ser especificado 
em um diagrama multifilar. 
Na Figura abaixo temos o diagrama multifilar de uma lâmpada acionada por um 
interruptor simples: 
Na figura estão identificados os condutores para melhor visualização do 
funcionamento do circuito. 
O diagrama funcional é usado quando há a necessidade de demonstrar um circuito 
com clareza e rapidez até para fins didáticos. O esquema funcional não se preocupa 
com a posição física dos componentes da instalação.
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O diagrama de ligação é utilizado para representar como a instalação é executada na 
prática. 
O diagrama unifilar apresenta as partes principais de um sistema elétrico e identifica 
o número de condutores. O trajeto dos condutores é representado por um único traço. 
Esse tipo de diagrama geralmente representa a posição física dos componentes da 
instalação, porém não representa com clareza o funcionamento e a seqüência funcional 
dos circuitos. 
A figura a seguir apresenta um diagrama unifilar do circuito elétrico composto por um 
interruptor simples, uma tomada e uma lâmpada.
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O mesmo circuito elétrico, composto por um interruptor simples e uma lâmpada, é 
representado pelos quatro tipos de diagramas para que você observe atentamente a 
diferença de representação entre eles. 
Diagrama multifilar Diagrama funcional 
Diagrama de ligação Diagrama unifilar 
Para representação de um sistema trifásico industrial, observe a seguir o diagrama 
multifilar e unifilar da alimentação de um motor:
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Na planta abaixo, você pode observar alguns símbolos da NBR 5444 empregando nos 
digramas industriais: 
Diagrama 1) Circuito com 2 Motores e 1 lâmpada: 
Através da planta, é possível concluir alguns detalhes sobre a instalação elétrica: 
• A alimentação sai do quadro parcial de força e luz, o que significa que a 
alimentação vem de um quadro geral localizado em outro local da fábrica;
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• Há um ponto de iluminação no teto, composto por duas lâmpadas fluorescentes 
de 40W comandadas pelo interruptor simples “a”. 
• O motor 1 (M1) e o motor 2 (M2) são alimentados por três fases de 2,5mm2 e 
um condutor terra. 
• O diâmetro dos eletrodutos dos motores é de 20mm e o eletroduto da lâmpada, 
como não possui indicação, é de 15mm de acordo com a NBR 5444. 
• O projetista dividiu as cargas em três circuitos devidamente identificados. 
• A identificação do circuito na lâmpada e nos motores é colocada entre dois 
traços. 
• Os eletrodutos dos motores são embutidos no piso e parede, e o eletroduto da 
lâmpada é embutido na parede e no teto. 
Diagrama 2) Planta apenas com o projeto de iluminação: 
Na planta de iluminação, podemos observar os seguintes itens: 
• O quadro parcial alimenta as lâmpadas através de eletrodutos embutidos no 
teto;
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• Não há indicação de interruptores nas lâmpadas, isso é comum em iluminação 
industrial pois o disjuntor responsável pelo circuito é que liga ou desliga as 
lâmpadas; 
• Como a alimentação das lâmpadas já sai do quadro com indicação de condutor de 
retorno, os disjuntores estão localizados dentro do quadro parcial de força. 
Para a iluminação industrial, podem ser utilizadas lâmpadas de vários tipos. Cabe ao 
projetista analisar as condições necessárias à atividade da empresa e realizar o 
devido dimensionamento da iluminação. O dimensionamento de instalações industriais 
será estudado nas próximas unidades. 
O diagrama elétrico não representa cores dos condutores no circuito, essas cores são 
padronizadas pela NBR 5410/04 – Instalações elétricas de baixa tensão, são elas: 
• Condutor neutro: Cor azul 
• Condutor terra: Cor verde ou verde listrada com amarelo 
• Condutor fase: demais cores (normalmente utiliza-se vermelho ou preto)