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Eletricidade Aplicada à Engenharia – 28203
Aula 01
Prof. Eng. Leonardo Zanetti Rocha, Dr.
Ementa da disciplina
Fundamentos de Eletricidade;
Teoria de Circuitos;
Instrumentação;
Circuitos reativos (capacitores e indutores);
Introdução às instalações elétricas;
Tópicos de projeto de instalações elétricas;
Dispositivos de proteção e aterramento;
Motores elétricos;
Normas de Segurança no Trabalho (NR10);
Fontes de Energia renovável.
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Objetivos
Conhecer e terminologia da área da eletricidade e instalações elétricas.
Interpretar diagramas e esquemas em projetos de instalações elétricas.
Conhecer o funcionamento e os os diferentes tipos de motores elétricos.
Saber dialogar e trocar informações com profissionais da área de eletricidade.
Critérios de Avaliação
Três provas, notas N1, N2 e N3
Aprovação: Média aritmética > 6
Reprovação: Média aritmética < 6
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Bibliografia
NR-10, Segurança em Instalações e Serviços em Eletricidade.
CREDER, H., Instalações Elétricas. Rio de Janeiro: LTC, 15ª Edição. 2013.
FITZGERALD, A.E. Máquinas Elétricas, New York, McGraw-Hill, 6ª ed. 
Um pouco de História
1600 – Grécia Antiga: Observa-se que o âmbar ao ser friccionado atrai pequenos objetos. Em latim, âmbar é chamado de electrum, e daí a origem da palavra eletricidade.
1660 – Otto Von Guericke: Máquina eletrostática (garrafa giratória).
1729 – Stephen Gray: Distinção entre materiais condutores e isolantes. “Balanço com cordas de seda”.
1730 – Charles Francis du Fay: Atração e repulsão de corpos eletrizados.
1744 – Universidade de Leyden (Holanda): Criada a “garrafa de Leyden”. (princípio do capacitor).
1752 – Benjamim Franklin: Mostra que os raios são descargas elétricas. Experimento da “pipa”. (pára-raio).
Um pouco de História
1780 – Luigi Galvani (Itália): Experiência com sapos. Escreve a teoria da “Eletricidade animal”.
 1796 – Alessandro Volta (Itália): Constrói a 1ª pilha utilizando discos de cobre e zinco separados por um material contendo solução ácida.
1820 – Hans Christian Oersted (Dinamarca): Usou um fio de cobre energizado para movimentar a agulha de uma bússula.
 1821 – Michael Faraday: Demostrou as relações entre eletricidade, magnetismo e movimento. Princípios do gerador de corrente contínua. Inventou o telégrafo.
 1882 – Thomas Edison: Dentre outras invenções, inventou a lâmpada elétrica.
1894 – Nikola Tesla: Inventou do sistema de corrente alternada, dentre outras.
Fundamentos de eletricidade
Carga elétrica
Carga elétrica elementar (menor carga da natureza): 
Quantidade de Carga elétrica: 
, n = nº de elétrons (em falta ou excesso). 
Propriedade física intrinseca da materia;
Criam e sujeitam-se à forças elétricas (atração e repulsão);
Não são criadas nem destruídas.
Campo elétrico:
Cada carga elétrica cria em sua volta um campo de forças que atua em outras cargas;
Equação do campo elétrico:
Força elétrica:
Fundamentos de eletricidade
Linhas de força:
Fundamentos de eletricidade
Potêncial elétrico:
Trabalho realizado contra a força que atua sobre uma carga elétrica dentro de um campo elétrico. 
Fundamentos de eletricidade
Diferença de Potencial = Trabalho / Carga 
Unidade: Volt [V].
TRABALHO, ENERGIA E FORÇA ELETROMOTRIZ
A trabalho por unidade de carga que um dispositivo realiza ao mover a carga de seu terminal de baixo potencial para o seu terminal de alto potencial. 
Fundamentos de eletricidade
Fundamentos de eletricidade
Fundamentos de eletricidade
Corrente elétrica:
Corrente contínua (CC)
A unidade de medida é o Coulomb por segundo (C/s), chamado de Ampère (A) no SI em homenagem ao físico e matemático francês André-Marie Ampère (1775-1836). 
Fundamentos de eletricidade
Corrente Contínua (CC):
Corrente contínua (CC)
É aquela cuja valor e direção não se alteram ao longo do tempo
Fundamentos de eletricidade
A corrente elétrica e seu efeitos magnéticos:
Faraday, em 1820, mostra que quando uma corrente elétrica percorre um fio condutor é gerado um campo magnético em volta deste condutor. Criou o telégrafo.
Este efeito é a base da maioria das máquinas elétricas existentes. Ex: Transformadores, motores, geradores, eletroímãs, etc..
Fundamentos de eletricidade
Geração da corrente alternada:
A variação do campo magnético induz uma corrente no condutor.
Fundamentos de eletricidade
Corrente Alternada (CA):
Varia a amplitude ao longo do tempo.
Na rede doméstica, possui formato senoidal com frequência de 60Hz (Brasil).
Fundamentos de eletricidade
Resistência elétrica:
É a oposição interna do material à passagem de cargas.
Material BOM condutor: Aquele cujos elétrons mais externos são facilmente retirados dos átomos. Ex: Platina, prata, cobre e alumínio.
Material MAU condutor: Elétrons estão rigidamente solidários ao núcleo. Ex: Porcelana, vidro, madeira e seda.
Fundamentos de eletricidade
Resistência elétrica:
Varia com o comprimento, área da sessão transversal e resistividade do material.
Varia com a temperatura:
, sendo a, o coeficiente de temperatura, R0, a resistência do condutor à temperatura t0.
Fundamentos de eletricidade
Exemplos da transformação da energia.
Fundamentos de eletricidade
Função:
Onda senoidal:
A = amplitude de pico,[un]
w = velocidade angular,[rd/s]
Período: Tempo necessário à realização de um ciclo, [s].
Frequência: Número de ciclos por segundo, [Hz]. 
Fundamentos de eletricidade
Pico-à-pico: De extremo a extremo da onda.
Pico: De zero (ref.) até o pico da onda.
RMS (Root Mean Square): Valor eficaz da onda. Para onda senoidal equivale a aproximadamente 70% do valor de pico. 
Onda senoidal:
Fundamentos de eletricidade
A resistência de um condutor de cobre a 0ºC é de 50Ω. Qual será a sua resistência a 20ºC ?
Qual a resistência de um fio de alúminio de 1Km de extensão e de seção de 2,5mm2 a 15ºC ?
Se no exemplo anterior o condutor fosse de cobre, qual sua resistência ?
Exercício: (Dado: r do cobre = 0,0178Ω, r do alumínio = 0,0178Ω, a do cobre = 0,0039C-1@0ºC e 0,004C-1 a 20ºC.)