Eletronica - Eletricidade Basica e aterramento- aula 1 stefany

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Eletricidade básica e 
Aterramento. 
Prof. Stéfany Mendes 
de Souza 
Tecnólogo em rede de computadores 
Especialista em segurança de redes em 
computadores. 
 Propriedades gerais inerentes a toda 
espécie de matéria. 
 • Porosidade ou Compressibilidade: o volume ocupado por 
uma porção de matéria pode diminuir sob a ação de forças 
externas. Podemos especificar como Alto ou Baixo. 
- Porosidade alta deixa passar líquidos. 
- Porosidade baixa não deixa passar líquidos. 
• Divisibilidade: é toda matéria que pode ser dividida sem 
alterar a sua constituição. Isso até um certo limite. 
• Extensão: é o espaço que a matéria ocupa, isto é seu 
volume. 
• Massa é a grandeza que usamos como medida da 
quantidade de matéria de um corpo ou objeto. 
 
Propriedades gerais inerentes a toda 
espécie de matéria. 
• Condutibilidade: é a propriedade que certos tipos de 
matéria possuem a capacidade de permitirem sua 
circulação dos elétrons. Ex os metais. 
• Elasticidade: se a ação de uma força causar deformação na 
matéria, dentro de um certo limite, ela poderá retornar à 
forma original. 
• Ductilidade é a propriedade que tem os metais de poder 
ser reduzidos a fios. 
• Plasticidade é quando um material sai de sua forma 
normal e não volta mais a sua forma primitiva. Ex. Plástico. 
Teoria Básica da Eletricidade 
Aqui começa tudo... 
Alguns exemplos 
Alguns exemplos 
Alguns 
exemplos 
Em resumo: 
Algumas Definições: 
• Carga Elétrica: 
Quando o número de elétrons for diferente do 
número de prótons dizemos que o átomo está 
em desequilíbrio. Assim ele pode possuir uma 
carga elétrica. 
- Com elétrons a mais -> carga elétrica negativa (-) 
Isso equivale que: -1,6.10⁻¹⁹C 
- Com elétrons a menos -> carga elétrica positiva (+) 
Isso é carga do próton equivale a: +1,6.10⁻¹⁹C 
 
• Os processos de eletrização, são: 
Algumas Definições: 
• Eletrização por atrito 
Quando dois corpos inicialmente neutros são esfregados um ao outro 
se tornam eletrizados. Um com carga positiva e outro com carga 
negativa. 
 
 
 
 
 
Tubo de vidro ou cano esfregado num papel higiênico convenciona a eletrização por 
atrito. 
 
Algumas Definições: 
 
• Eletrização por contato 
Ocorre quando se tem um corpo inicialmente neutro e outro eletrizado, 
ao colocá-los em contato pode ocorrer a passagem de elétrons de 
um corpo para outro, tornando então o corpo neutro também 
eletrizado. 
 
 
 
 
Corpos sendo eletrizados por contato 
 
Algumas Definições: 
 
• Eletrização por indução 
Esse tipo de eletrização pode acontecer por simples aproximação 
entre um corpo eletrizado e outro neutro, sem que entre eles 
não aconteça nenhum tipo de contato. 
 
 
 
 
 
 
 
 
Condutor inicialmente neutro eletriza-se com carga elétrica de sinal contrário ao do 
corpo eletrizado. 
 
Algumas Definições: 
• Então para calcular a eletrização de um corpo 
temos: 
Q = n.e 
Onde: 
Q = carga elétrica. 
N= número de eletrons 
e= valor da carga elementar de 1,6.10⁻¹⁹C 
Algumas Definições: 
• Coulomb 
 Unidade que designa a quantidade de carga 
elétrica que um corpo possui: 
Nº de prótons – Nº de elétrons 
 
Um Coulomb (1 Q) é equivalente a 
181025,6 x
Algumas Definições: 
d
K
QQ
F
2
21
0
.

Onde: 
 
F = A intensidade da força 
elética. 
 = Constante eletrostática 
onde no vácuo é 
 = são cargas eletricas 
em modulo ou puntiformes. 
 = distância ao quadrado. 
 
K 0
229 /10*9 CNm
2d
21.QQ
Algumas Definições: 
• Campo Eletrostático 
 
– Uma característica fundamental de uma carga elétrica 
é exercer uma força em seu entorno, é algo como 
uma região de influência da carga. Esta força diminui 
com o quadrado da distância em relação à carga. 
Algumas Definições: 
• Portanto, para calcular a intensidade do campo 
elétrico de quaisquer que sejam as cargas. 
 
- Vamos considerar, uma carga pontual Q, no ar, e um 
ponto situado a uma distância r dessa carga. Se 
colocarmos uma carga de prova q nesse ponto, ela 
ficará sujeita a uma força elétrica, cujo módulo 
poderá ser calculado pela lei de Coulomb, da 
seguinte forma: 
Algumas Definições: 
r
K
Q
E
20

Onde: 
 
E = A intensidade do campo 
elétrico. 
 = Constante eletrostática 
onde no vácuo é 
 = modulo da carga 
eletrica. 
 = distância ao quadrado. 
 
K 0
229 /10*9 CNm
2r
Q
Algumas Definições: 
As linhas de força têm o sentido orientado pelos sentidos 
dos vetores do campo elétrico. Na figura a seguir o 
sentido das linhas de força que chegam a uma carga 
negativa é orientado para dentro dessa carga, 
enquanto as linhas referentes a uma carga positiva 
possuem sentido de afastamento dela. Se 
aproximarmos duas carga de sinais diferentes o campo 
eletrostático tende a se fechar entre as cargas 
Algumas Definições: 
Algumas Definições: 
A figura a seguir mostra as linhas de força de um campo 
elétrico entre duas cargas negativas. Se aproximarmos 
duas carga de sinais iguais o campo eletrostático 
tende a se repelir entre as cargas 
Algumas Definições: 
Algumas Definições: 
• Diferença de Potencial 
– Uma outra característica do campo eletrostático é a sua 
força em repelir ou atrair outras cargas, o que pode ser 
considerado como uma capacidade de realizar trabalho 
sobre esta outra carga. Esta capacidade de realizar 
trabalho é chamada de “Diferença de Potencial” e é 
medida em Volts (V, também representada pela letra U). 
– A diferença de potencial, ddp, também chamada de 
voltagem ou tensão, é uma das grandezas mais 
importantes da eletricidade. A diferença de potencial entre 
os pontos A e B é indicada por Va – Vb. 
– A soma das diferenças de potencial de todas as cargas do 
campo eletrostático é conhecida como força eletromotriz 
(fem) 
 
 
Algumas Definições: 
• Corrente. 
– Falamos em acúmulo de cargas, em força que esta 
carga exerce, em potencial. Pois bem se há um 
desequilíbrio de cargas e, dado que a tendência da 
natureza é de estar em equilíbrio, se oferecermos 
as condições necessárias para que estas cargas 
voltem para sua origem elas fluirão de um ponto 
de potencial negativo para um ponto de potencial 
positivo. 
Algumas Definições: 
– O movimento ou fluxo de elétrons é chamado de 
corrente elétrica. 
– Para medirmos este fluxo teríamos que evolver duas 
unidades: elétrons e tempo. 
– A pergunta é: quantos elétrons passaram por um 
determinado ponto do caminho por segundo? 
– Se fossemos trabalhar com elétrons por segundo os 
números seriam astronômicos!!! 
Algumas Definições: 
– Ao invés de trabalharmos com elétrons por 
segundo que tal trabalharmos com uma unidade 
um pouco mais “pesada”? 
– Fica definido assim que mediremos correntes em 
Coulomb/segundo. 
– 1 Ampere = 1 Coulomb/segundo ou seja 
  segundoelétronsx /1025,6 18
Algumas Definições: 
– Resumindo podemos dizer que a corrente elétrica 
é o movimento ordenado dos elétrons livres num 
condutor metálico, devido à ação de um campo 
elétrico estabelecido no seu interior. 
 
– A corrente é, portanto, medida em Amperes (A) e 
é normalmente representada pela letra I. 
Algumas Definições: 
. 
T
Q
I 
• Onde: 
• I = Corrente em Amperes (A) 
• Q = Carga em Coulomb (C) 
• T = Tempo em segundos (S) 
Algumas Definições: 
• Tipos de Correntes: 
– Corrente continua é aquela cujo sentido se mantém 
constante. Além do sentido a intensidade também se 
mantém constante. É o caso das correntes estabelecidas 
por uma bateria de automóvel e por uma pilha. 
 
Algumas Definições: 
• Corrente alternada é aquela cuja intensidade e cujo sentido 
variam periodicamente. É o caso das correntes utilizadas em 
residências, que são fornecidas pelas usinas hidrelétricas, 
em que temos uma corrente alternada de freqüência 60 
ciclos por segundo. 
Algumas Definições: 
• Condutividade 
– Este termo diz respeito à facilidade, ou não, com que elétrons 
conseguem se mover em um determinado meio físico. Em 
termos bemsimples: a condutividade é o oposto da resistência. 
Esta característica está ligada à estrutura cristalina do material. 
• Condutância . 
– É representada pela letra G maiúscula e sua unidade de medida é 
o siemens. Onde: 
R
G
1

Onde: 
G = condutância 
R = resistência 
Algumas Definições: 
– Em um meio físico, os elétrons que se movem são os 
chamados elétrons livres, portanto, se um material 
possui muitos elétrons livres ele oferece pouca 
resistência à passagem de corrente e será 
classificado como condutor. 
– Bons exemplos de condutores são os metais, mais 
notadamente o ouro, o cobre e o alumínio. 
 
Algumas Definições: 
– Por outro lado, se sua estrutura cristalina não 
possui elétrons livres ele oferecerá grande 
resistência à passagem de corrente elétrica e será 
classificado como isolante. 
– Exemplos deste tipo de material é o papel, o ar e 
o plástico. 
– Existe ainda uma terceira categoria que é chama 
de semicondutores (mas esta é uma outra 
história...). 
Algumas Definições: 
• Resistência elétrica 
– É a capacidade de um corpo qualquer de se opor a 
passagem de corrente elétrica por ele, quando existe 
uma diferença de potencial aplicada. 
 
– Seu cálculo é dado pela Lei de Ohm, e, segundo o 
Sistema Internacional SI, é medida em ohms. 
Lei de Ohm 
 
• Um circuito é comumente formado por quatro 
elementos básicos: 
 
 Fonte de força eletromotriz (e a relação de trabalho T 
realizado para transpotar um carga ΔQ de um pólo a 
outro de um gerador. Ela é representada pela letra E) 
 Condutores 
 Cargas 
 E, normalmente, por dispositivos de controle e medição. 
Lei de Ohm 
Lei de Ohm 
Lei de Ohm 
Lei de Ohm 
• Resistência é a dificuldade que os elétrons 
possuem ao atravessar um material. 
• Resistividade é a resistência especifica de cada 
material. 
• Resistência específica é a resistência oferecida 
por um material com 1m de comprimento, 
1mm² de secção transversal e estando na 
temperatura de 20ºC. 
 
Lei de Ohm 
 
• Onde é a resistividade 
do material, é o 
comprimento, e é a área 
da secção transversal. 
Isso pode ser estendido 
a uma integral para 
áreas mais complexas, 
mas essa fórmula 
simples é aplicável a fios 
cilíndricos e à maioria 
dos condutores comuns. 
S
l
R
.

Onde: 
R = resistência elétrica em ohm. 
 = (rô) medida em ohm da 
resistividade. 
l = comprimento em metros. 
S ou A = secção transversal (área 
em mm²). 

Lei de Ohm 
• Formula para achar a secção transversal 
(área): 
 
4
. 2d
A


Onde: 
A = área ou secção 
transversal. 
 = PI = 3,14 
d = diâmetro. 
r = raio. 
 
d = 2r 

Lei de Ohm 
Tabela de resistência especifica dos principais metais para nosso estudo. 
 
Lei de Ohm 
Lei de Ohm 
• Conclusão: aumentando o comprimento, 
aumenta a resistência e diminui a 
condutância. Diminuindo o comprimento 
diminui a resistência e aumenta a 
condutância. 
Lei de Ohm 
Lei de Ohm 
Lei de Ohm 
• Conclusão: Diminuindo a secção aumenta a 
resistência e diminui a condutância. 
Aumentando a secção aumenta a condutância 
e diminui a resistência. 
Lei de Ohm 
Lei de Ohm 
• Conclusão: Aumentando a temperatura 
aumenta a resistência e diminui a 
condutância. Diminuindo a temperatura 
diminui a resistência e aumenta a 
condutância. 
 
Lei de Ohm 
• Sabendo que a temperatura influência na 
resistência do condutor, podemos então 
calcular a resistividade do material da seguinte 
forma: 
)](1*[ 122020 ttRRt  
Onde: 
 
 = resistência à 
temperatura t em W. 
 = resistência a 20° C 
 = coeficiente de 
temperatura em C¯¹ a 20° C 
 = temperatura final em °C. 
 = temperatura inicial em 
°C. 
 
tR
20R
20
2t
1t
Lei de Ohm 
Lei de Ohm 
Lei de Ohm 
• Resistividade e o Coeficiente de Temperatura: 
 
 
 
Onde: 
 
R1 = resistência mais alta à temperatura mais alta, Ω; 
R0 = resistência a 20 ºC, Ω 
α = coeficiente de temperatura, Ω/ºC 
Δt = acréscimo de temperatura acima de 20 ºC 
 
Lei de Ohm 
• Lei de Ohm 
A corrente em um circuito é igual à tensão aplicada 
ao circuito dividida pela sua resistência. 
 
Onde: 
V = é medida em Volts 
R = em Ohms 
I = em Amperes 
 
Lei de Ohm 
• Para calcular a corrente basta “tampar” a letra 
I do círculo e teremos: 
Lei de Ohm 
• Para calcular a tensão basta “tampar” a letra V 
do círculo e teremos: 
Lei de Ohm 
• Para calcular a 
resistência basta 
“tampar” a letra R do 
círculo e teremos: 
 
Lei de Ohm 
• Em eletricidade, e para corrente contínua(CC), a potência 
elétrica instantânea desenvolvida por um dispositivo de dois 
terminais é o produto da diferença de potencial entre os 
terminais e a corrente que passa através do dispositivo. 
• Isto é, 
 
 
• Onde I é o valor instantâneo ou a média da corrente e V é o 
valor instantâneo ou a voltagem média. Se I está em amperes e 
V em volts, P estará em watts. 
 
Lei de Ohm 
Lei de Ohm 
Aterramento. 
Fazer a instalação de um 
aterramento é importante? 
• O aterramento consiste fundamentalmente de 
uma estrutura condutora, que é enterrada 
propositadamente ou que já se encontra 
enterrada, e que garante um bom contato elétrico 
com a terra, chamada eletrodo de aterramento. 
• O eletrodo de aterramento – termo normalizado 
na terminologia oficial brasileira – também é 
conhecido como malha de terra. As características 
e o desempenho do eletrodo de aterramento deve 
satisfazer às prescrições de segurança das pessoas 
e funcionais da instalação. 
Conceitos. 
• O Aterramento tem como função dispersar no 
solo a corrente recebida pelos captores e 
conduzidas pelos condutores até o solo, 
reduzindo ao mínimo o risco de ocorrência de 
tensões de passo e de toque; deve resistir ao calor 
gerado ao ataque corrosivo dos diversos tipos de 
solos. 
Aterramento 
• No caso da corrente o fenômeno é eletrodinâmico e a corrente percorre 
sempre um caminho fechado incluindo a fonte e a carga. No caso da descarga 
atmosférica o fenômeno é eletrostático a corrente do raio circula pela terra 
para neutralizar as cargas induzidas no solo. 
• Do ponto de vista da proteção contra choque elétrico, o objetivo de uma 
malha de terra é proporcionar uma superfície equipotencial no solo onde 
estão colocados os componentes da instalação elétrica e onde as pessoas 
estão pisando. 
• Quando se diz que algum aparelho está aterrado(ou eletricamente aterrado) 
significa que um dois fios de seu cabo de ligação está propositalmente ligado à 
terra. Ao fio que faz essa ligação denominamos "fio terra". 
Conceitos. 
• descarga atmosférica: Descarga elétrica de origem atmosférica entre uma nuvem e a 
terra ou entre nuvens, consistindo em um ou mais impulsos de vários quiloampères. 
• sistema de proteção contra descargas atmosféricas (SPDA): Sistema completo 
destinado a proteger uma estrutura contra os efeitos das descargas atmosféricas. É 
composto de um sistema externo e de um sistema interno de proteção. 
• subsistema captor (ou simplesmente captor): Parte do SPDA destinada a 
interceptar as descargas atmosféricas 
• componente natural de um SPDA: Componente da estrutura que desempenha uma 
função de proteção contra descargas atmosféricas, mas não é instalado 
especificamente para este fim. Ex. 
a) coberturas metálicas utilizadas como captores; 
b) pilares metálicos ou armaduras de aço do concreto utilizadas como condutores de 
descida; 
c) armaduras de aço das fundações utilizadas como eletrodos de aterramento. 
De acordo com a norma ABNT NBR 5419:2005 
temos os seguintes conceitos: 
Conceitos. 
Conceitos. 
• Os condutores de descida, quando exteriores, devem ser 
protegidos contra danos mecânicos até no mínimo 2,5 m acima 
do nível do solo. A proteção deve ser por eletroduto rígido de 
PVC ou eletroduto rígido metálico; neste último caso, o condutor 
de descida deve ser conectado às extremidades superior e 
inferior do eletroduto. 
• Em solos de rocha viva, aplica-se o arranjode aterramento “B” , 
onde, este arranjo é composto de eletrodos em anel ou 
embutidos nas fundações da estrutura e é obrigatório nas 
estruturas de perímetro superior a 25 m, se não for possível fazer 
aterramento pelas fundações; os condutores devem ser cobertos 
por uma camada de concreto para proteção mecânica. 
Proteção contra corrosão ABNT NBR 
5419:2005 
Outro ponto de dúvida é o valor da resistência de 
aterramento. 
• A norma brasileira ABNT NBR 5419:2005 de 
proteção contra descargas atmosféricas, para 
assegurar a dispersão da corrente de descarga 
atmosférica na terra sem causar sobretensões 
perigosas, o arranjo e as dimensões do subsistema 
de aterramento são mais importantes que o próprio 
valor da resistência de aterramento. Entretanto, 
recomenda-se, para o caso de eletrodos não 
naturais, uma resistência de aproximadamente 10 Ω, 
como forma de reduzir os gradientes de potencial no 
solo e a probabilidade de centelhamento perigoso. 
Aterramento 
Novo Padrão Brasileiro de Tomadas 
 
 
• Novo padrão brasileiro de tomadas é definido na norma 
NBR 14136. 
 
• Esta norma foi aprovada em 2001, buscando a 
segurança das instalações elétricas e principalmente a 
segurança dos usuários. 
 
 
• Segurança contra choque elétrico. 
 Em função do rebaixo existente na configuração no novo padrão 
destas tomadas, evita-se o contato com as partes energizadas 
dos plugues. 
 Fato não muito comum no padrão antigo quando um plugue 
está parcialmente inserido na tomada ou quando ocorre uma 
inserção unipolar deixando um dos pinos energizado exposto ao 
contato do usuário. 
Novo Padrão Brasileiro de Tomadas 
 
 
• Com o novo padrão podemos dizer que: 
 
Nos casos nas tomadas com o padrão antigo os 
usuários podem levar um choque elétrico com 
risco de vida, quando não estiver muito bem 
conectados, principalmente as crianças; 
 
Já com a nova geometria da tomada no padrão 
novo conforme a norma NBR 14136 isso não 
ocorrerá; 
Novo Padrão Brasileiro de Tomadas 
 
 
Com o novo modelo temos a padronização de apenas duas 
versões de correntes nominais 
 
• A NBR 14136 padroniza as correntes de 10 A e 20 A. 
 
• Em função do diâmetro dos plugues torna-se impossível a 
inserção de um plugue de 20 A em uma tomada de 10 A, 
evitando-se desta forma uma situação de sobrecarga. 
 
• Entretanto, o consumidor poderá utilizar um plugue de 10 A em 
uma tomada de 20 A. 
 
• Esta solução proporciona ao usuário maior versatilidade. 
Novo Padrão Brasileiro de Tomadas 
 
 
Novo Padrão Brasileiro de Tomadas 
 
 
• Conexão do condutor terra antes dos demais. 
 
• Com o novo padrão e devido as suas características, o 
condutor terra sempre será conectado antes dos 
condutores de energia, lembrando que o aterramento 
é obrigatório nas novas instalações desde julho de 
2006, conforme a Lei 11.337, além de ser fundamental 
para a segurança do usuário. 
Novo Padrão Brasileiro de Tomadas 
 
 
Intercambiabilidade (equipamentos classe I e classe II) 
 Plugue para equipamentos Plugue para equipamentos 
 classe I (2P+T) classe II (2P) 
Novo Padrão Brasileiro de Tomadas 
 
 
• Padronização das configurações 
Novo Padrão Brasileiro de Tomadas 
 
 
• Características do padrão as tomadas podem ser: 
- Fixas e sempre 2P+T 
- Móveis, 2P ou 2P+T 
- De 10A ou 20A 
- De embutir, sobrepor ou semi-embutir 
- Desmontáveis ou não desmontáveis 
Novo Padrão Brasileiro de Tomadas 
Aterramento 
Stéfany Mendes de Souza. 
 
E_mail: 
smsstefany@hotmail.com 
smsstefany@gmail.com 
Fone: 
9665-5473