Eletricidade Basica Equipamentos Eletricos

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Autora: Helena Junia Diniz Costa
Co-Autor: Roberto Ferreira Coelho Filho
ELETRICIDADE 
BÁSICA E 
EQUIPAMENTOS 
ELÉTRICOS
ELETRICIDADE 
BÁSICA E 
EQUIPAMENTOS 
ELÉTRICOS
Este é um material de uso restrito aos empregados da PETROBRAS que atuam no E&P. 
É terminantemente proibida a utilização do mesmo por prestadores de serviço ou fora 
do ambiente PETROBRAS.
Este material foi classificado como INFORMAÇÃO RESERVADA e deve possuir o 
tratamento especial descrito na norma corporativa PB-PO-0V4-00005“TRATAMENTO DE 
INFORMAÇÕES RESERVADAS".
Órgão gestor: E&P-CORP/RH
Autora: Helena Junia Diniz Costa
Co-autor: Roberto Coelho Ferreira Filho
Ao final desse estudo, o treinando poderá:
• Reconhecer os principais conceitos de eletricidade, os equipamentos 
e componentes elétricos utilizados em instalações elétricas, os 
problemas e as medidas de segurança relacionados à eletricidade.
ELETRICIDADE 
BÁSICA E 
EQUIPAMENTOS 
ELÉTRICOS
Este material é o resultado do trabalho conjunto de muitos técnicos 
da área de Exploração & Produção da Petrobras. Ele se estende para 
além dessas páginas, uma vez que traduz, de forma estruturada, a 
experiência de anos de dedicação e aprendizado no exercício das 
atividades profissionais na Companhia.
É com tal experiência, refletida nas competências do seu corpo de 
empregados, que a Petrobras conta para enfrentar os crescentes 
desafios com os quais ela se depara no Brasil e no mundo.
Nesse contexto, o E&P criou o Programa Alta Competência, visando 
prover os meios para adequar quantitativa e qualitativamente a força 
de trabalho às estratégias do negócio E&P.
Realizado em diferentes fases, o Alta Competência tem como premissa 
a participação ativa dos técnicos na estruturação e detalhamento das 
competências necessárias para explorar e produzir energia.
O objetivo deste material é contribuir para a disseminação das 
competências, de modo a facilitar a formação de novos empregados 
e a reciclagem de antigos.
Trabalhar com o bem mais precioso que temos – as pessoas – é algo 
que exige sabedoria e dedicação. Este material é um suporte para 
esse rico processo, que se concretiza no envolvimento de todos os 
que têm contribuído para tornar a Petrobras a empresa mundial de 
sucesso que ela é.
Programa Alta Competência
Programa Alta Competência
ATERRAMENTO 
DE SEGURANÇA
O material está dividido em capítulos. 
No início de cada capítulo são apresentados os objetivos 
específi cos de aprendizagem, que devem ser utilizados como 
orientadores ao longo do estudo.
No fi nal de cada capítulo encontram-se os exercícios, que 
visam avaliar o alcance dos objetivos de aprendizagem.
Os gabaritos dos exercícios estão nas últimas páginas do 
capítulo em questão.
Para a clara compreensão dos termos técnicos, as suas 
C
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lo
 1
Riscos elétricos 
e o aterramento 
de segurança
Ao fi nal desse capítulo, o treinando poderá:
• Estabelecer a relação entre aterramento de segurança e 
riscos elétricos;
• Reconhecer os tipos de riscos elétricos decorrentes do uso de 
equipamentos e sistemas elétricos;
• Relacionar os principais tipos de sistemas de aterramento de 
segurança e sua aplicabilidade nas instalações elétricas. 
20
Alta Competência
21
Capítulo 1. Riscos elétricos e o aterramento de segurança 
A gravidade dos efeitos fi siológicos no organismo está relacionada a 
quatro fatores fundamentais:
 Tensão;• 
 Resistência elétrica do corpo; • 
 Área de contato;• 
 Duração do choque.• 
 Os riscos elétricos, independente do tipo de • 
instalação ou sistema, estão presentes durante toda 
a vida útil de um equipamento e na maioria das 
instalações. Por isso é fundamental mantê-los sob 
controle para evitar prejuízos pessoais, materiais ou 
de continuidade operacional.
 Os • choques elétricos representam a maior fonte 
de lesões e fatalidades, sendo necessária, além das 
medidas de engenharia para seu controle, a obediência 
a padrões e procedimentos de segurança.
1.4. Exercícios
1) Que relação podemos estabelecer entre riscos elétricos e 
aterramento de segurança?
_______________________________________________________________
_______________________________________________________________ 
2) Apresentamos, a seguir, trechos de Normas Técnicas que 
abordam os cuidados e critérios relacionados a riscos elétricos. 
Correlacione-os aos tipos de riscos, marcando A ou B, conforme, 
o caso: 
A) Risco de incêndio e explosão B) Risco de contato
( ) “Todas as partes das instalações elétricas devem ser 
projetadas e executadas de modo que seja possível 
prevenir, por meios seguros, os perigos de choque 
elétrico e todos os outros tipos de acidentes.”
( ) “Nas instalações elétricas de áreas classificadas 
(...) devem ser adotados dispositivos de proteção, 
como alarme e seccionamento automático para 
prevenir sobretensões, sobrecorrentes, falhas de 
isolamento, aquecimentos ou outras condições 
anormais de operação.”
( ) “Nas partes das instalações elétricas sob tensão, (...) 
durante os trabalhos de reparação, ou sempre que for 
julgado necessário à segurança, devem ser colocadas 
placas de aviso, inscrições de advertência, bandeirolas 
e demais meios de sinalização que chamem a atenção 
quanto ao risco.”
( ) “Os materiais, peças, dispositivos, equipamentos e 
sistemas destinados à aplicação em instalações elétricas 
(...) devem ser avaliados quanto à sua conformidade, no 
âmbito do Sistema Brasileiro de Certifi cação.” 
24
Alta Competência
25
Capítulo 1. Riscos elétricos e o aterramento de segurança 
CARDOSO ALVES, Paulo Alberto e VIANA, Ronaldo Sá. Aterramento de sistemas 
elétricos - inspeção e medição da resistência de aterramento. UN-BC/ST/EMI – 
Elétrica, 2007.
COELHO FILHO, Roberto Ferreira. Riscos em instalações e serviços com eletricidade. 
Curso técnico de segurança do trabalho, 2005.
Norma Petrobras N-2222. Projeto de aterramento de segurança em unidades 
marítimas. Comissão de Normas Técnicas - CONTEC, 2005.
Norma Brasileira ABNT NBR-5410. Instalações elétricas de baixa tensão. Associação 
Brasileira de Normas Técnicas, 2005.
Norma Brasileira ABNT NBR-5419. Proteção de estruturas contra descargas 
atmosféricas. Associação Brasileira de Normas Técnicas, 2005.
Norma Regulamentadora NR-10. Segurança em instalações e serviços em 
eletricidade. Ministério do Trabalho e Emprego, 2004. Disponível em: <http://
www.mte.gov.br/legislacao/normas_regulamentadoras/nr_10.pdf> - Acesso em: 
14 mar. 2008.
NFPA 780. Standard for the Installation of Lightining Protection Systems. National 
Fire Protection Association, 2004.
Manuais de Cardiologia. Disponível em: <http://www.manuaisdecardiologia.med.
br/Arritmia/Fibrilacaoatrial.htm> - Acesso em: 20 mai. 2008.
Mundo Educação. Disponível em: <http://mundoeducacao.uol.com.br/doencas/
parada-cardiorespiratoria.htm> - Acesso em: 20 mai. 2008.
Mundo Ciência. Disponível em: <http://www.mundociencia.com.br/fi sica/eletricidade/
choque.htm> - Acesso em: 20 mai. 2008. 
1) Que relação podemos estabelecer entre riscos elétricos e aterramento de segurança?
O aterramento de segurança é uma das formas de minimizar os riscos decorrentes 
do uso de equipamentos e sistemas elétricos.
2) Apresentamos, a seguir, trechos de Normas Técnicas que abordam os cuidados 
e critérios relacionados a riscos elétricos. Correlacione-os aos tipos de riscos, 
marcando A ou B, conforme, o caso:
A) Risco de incêndio e explosão B) Risco de contato
( B ) “Todas as partes das instalações elétricas devem ser projetadas e 
executadas de modo que seja possível prevenir, por meios seguros, os 
perigos de choque elétrico e todos os outros tipos de acidentes.”
( A ) “Nas instalações elétricas de áreas classifi cadas (...) devem ser 
adotados dispositivosde proteção, como alarme e seccionamento 
automático para prevenir sobretensões, sobrecorrentes, falhas 
de isolamento, aquecimentos ou outras condições anormais de 
operação.”
( B ) “Nas partes das instalações elétricas sob tensão, (...) durante os 
trabalhos de reparação, ou sempre que for julgado necessário 
à segurança, devem ser colocadas placas de aviso, inscrições de 
advertência, bandeirolas e demais meios de sinalização que chamem 
a atenção quanto ao risco.”
( A ) “Os materiais, peças, dispositivos, equipamentos e sistemas destinados 
à aplicação em instalações elétricas (...) devem ser avaliados quanto à 
sua conformidade, no âmbito do Sistema Brasileiro de Certifi cação.” 
3) Marque V para verdadeiro e F para falso nas alternativas a seguir:
( V ) O contato direto ocorre quando a pessoa toca as partes 
normalmente energizadas da instalação elétrica.
( F ) Apenas as partes energizadas de um equipamento podem oferecer 
riscos de choques elétricos.
( V ) Se uma pessoa tocar a parte metálica, não energizada, de um 
equipamento não aterrado, poderá receber uma descarga elétrica, se 
houver falha no isolamento desse equipamento.
( V ) Em um choque elétrico, o corpo da pessoa pode atuar como um 
“fi o terra”.
( F ) A queimadura é o principal efeito fi siológico associado à passagem 
da corrente elétrica pelo corpo humano.
1.7. Gabarito1.6. Bibliografi a
Para a clara compreensão dos termos técnicos, as suas 
defi nições estão disponíveis no glossário. Ao longo dos 
textos do capítulo, esses termos podem ser facilmente 
identifi cados, pois estão em destaque.
48
Alta Competência Capítulo 3. Problemas operacionais, riscos e cuidados com aterramento de segurança
49
3. Problemas operacionais, riscos e 
cuidados com aterramento de segurança
Todas as Unidades de Exploração e Produção possuem um plano de manutenção preventiva de equipamentos elétricos (motores, geradores, painéis elétricos, transformadores e outros). 
A cada intervenção nestes equipamentos e dispositivos, os 
mantenedores avaliam a necessidade ou não da realização de inspeção 
nos sistemas de aterramento envolvidos nestes equipamentos.
Para que o aterramento de segurança possa cumprir corretamente o 
seu papel, precisa ser bem projetado e construído. Além disso, deve 
ser mantido em perfeitas condições de funcionamento. 
Nesse processo, o operador tem importante papel, pois, ao interagir 
diariamente com os equipamentos elétricos, pode detectar 
imediatamente alguns tipos de anormalidades, antecipando 
problemas e, principalmente, diminuindo os riscos de choque elétrico 
por contato indireto e de incêndio e explosão.
3.1. Problemas operacionais
Os principais problemas operacionais verifi cados em qualquer tipo 
de aterramento são:
• Falta de continuidade; e
• Elevada resistência elétrica de contato. 
É importante lembrar que Norma Petrobras N-2222 defi ne o valor 
de 1Ohm, medido com multímetro DC (ohmímetro), como o máximo 
admissível para resistência de contato.
56
Alta Competência Capítulo 3. Problemas operacionais, riscos e cuidados com aterramento de segurança
57
Choque elétrico – conjunto de perturbações de natureza e efeitos diversos, que se 
manifesta no organismo humano ou animal, quando este é percorrido por uma 
corrente elétrica.
Ohm – unidade de medida padronizada pelo SI para medir a resistência elétrica.
Ohmímetro – instrumento que mede a resistência elétrica em Ohm.
CARDOSO ALVES, Paulo Alberto e VIANA, Ronaldo Sá. Aterramento de sistemas 
elétricos - inspeção e medição da resistência de aterramento. UN-BC/ST/EMI – 
Elétrica, 2007.
COELHO FILHO, Roberto Ferreira. Riscos em instalações e serviços com eletricidade 
– Curso técnico de segurança do trabalho, 2005.
NFPA 780. Standard for the Installation of Lightining Protection Systems. National 
Fire Protection Association, 2004.
Norma Petrobras N-2222. Projeto de aterramento de segurança em unidades 
marítimas. Comissão de Normas Técnicas - CONTEC, 2005.
Norma Brasileira ABNT NBR-5410. Instalações elétricas de baixa tensão. Associação 
Brasileira de Normas Técnicas, 2005.
Norma Brasileira ABNT NBR-5419. Proteção de estruturas contra descargas 
atmosféricas. Associação Brasileira de Normas Técnicas, 2005.
Norma Regulamentadora NR-10. Segurança em instalações e serviços em 
eletricidade. Ministério do Trabalho e Emprego, 2004. Disponível em: <http://
www.mte.gov.br/legislacao/normas_regulamentadoras/nr_10.pdf> - Acesso 
em: 14 mar. 2008.
3.5. Bibliografi a3.4. Glossário
Objetivo Específi co
O material está dividido em capítulos. 
No início de cada capítulo são apresentados os objetivos 
específi cos de aprendizagem, que devem ser utilizados como 
orientadores ao longo do estudo.
No fi nal de cada capítulo encontram-se os exercícios, que 
visam avaliar o alcance dos objetivos de aprendizagem.
Os gabaritos dos exercícios estão nas últimas páginas do 
capítulo em questão.
Para a clara compreensão dos termos técnicos, as suas 
C
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Riscos elétricos 
e o aterramento 
de segurança
Ao fi nal desse capítulo, o treinando poderá:
• Estabelecer a relação entre aterramento de segurança e 
riscos elétricos;
• Reconhecer os tipos de riscos elétricos decorrentes do uso de 
equipamentos e sistemas elétricos;
• Relacionar os principais tipos de sistemas de aterramento de 
segurança e sua aplicabilidade nas instalações elétricas. 
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Alta Competência
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Capítulo 1. Riscos elétricos e o aterramento de segurança 
A gravidade dos efeitos fi siológicos no organismo está relacionada a 
quatro fatores fundamentais:
 Tensão;• 
 Resistência elétrica do corpo; • 
 Área de contato;• 
 Duração do choque.• 
 Os riscos elétricos, independente do tipo de • 
instalação ou sistema, estão presentes durante toda 
a vida útil de um equipamento e na maioria das 
instalações. Por isso é fundamental mantê-los sob 
controle para evitar prejuízos pessoais, materiais ou 
de continuidade operacional.
 Os • choques elétricos representam a maior fonte 
de lesões e fatalidades, sendo necessária, além das 
medidas de engenharia para seu controle, a obediência 
a padrões e procedimentos de segurança.
1.4. Exercícios
1) Que relação podemos estabelecer entre riscos elétricos e 
aterramento de segurança?
_______________________________________________________________
_______________________________________________________________ 
2) Apresentamos, a seguir, trechos de Normas Técnicas que 
abordam os cuidados e critérios relacionados a riscos elétricos. 
Correlacione-os aos tipos de riscos, marcando A ou B, conforme, 
o caso: 
A) Risco de incêndio e explosão B) Risco de contato
( ) “Todas as partes das instalações elétricas devem ser 
projetadas e executadas de modo que seja possível 
prevenir, por meios seguros, os perigos de choque 
elétrico e todos os outros tipos de acidentes.”
( ) “Nas instalações elétricas de áreas classificadas 
(...) devem ser adotados dispositivos de proteção, 
como alarme e seccionamento automático para 
prevenir sobretensões, sobrecorrentes, falhas de 
isolamento, aquecimentos ou outras condições 
anormais de operação.”
( ) “Nas partes das instalações elétricas sob tensão, (...) 
durante os trabalhos de reparação, ou sempre que for 
julgado necessário à segurança, devem ser colocadas 
placas de aviso, inscrições de advertência, bandeirolas 
e demais meios de sinalização que chamem a atenção 
quanto ao risco.”
( ) “Os materiais, peças, dispositivos, equipamentos e 
sistemas destinados à aplicação em instalações elétricas 
(...) devem ser avaliados quanto à sua conformidade, no 
âmbito do Sistema Brasileiro de Certifi cação.” 
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Capítulo 1. Riscos elétricos e o aterramento de segurança 
CARDOSO ALVES, Paulo Alberto e VIANA, Ronaldo Sá. Aterramentode sistemas 
elétricos - inspeção e medição da resistência de aterramento. UN-BC/ST/EMI – 
Elétrica, 2007.
COELHO FILHO, Roberto Ferreira. Riscos em instalações e serviços com eletricidade. 
Curso técnico de segurança do trabalho, 2005.
Norma Petrobras N-2222. Projeto de aterramento de segurança em unidades 
marítimas. Comissão de Normas Técnicas - CONTEC, 2005.
Norma Brasileira ABNT NBR-5410. Instalações elétricas de baixa tensão. Associação 
Brasileira de Normas Técnicas, 2005.
Norma Brasileira ABNT NBR-5419. Proteção de estruturas contra descargas 
atmosféricas. Associação Brasileira de Normas Técnicas, 2005.
Norma Regulamentadora NR-10. Segurança em instalações e serviços em 
eletricidade. Ministério do Trabalho e Emprego, 2004. Disponível em: <http://
www.mte.gov.br/legislacao/normas_regulamentadoras/nr_10.pdf> - Acesso em: 
14 mar. 2008.
NFPA 780. Standard for the Installation of Lightining Protection Systems. National 
Fire Protection Association, 2004.
Manuais de Cardiologia. Disponível em: <http://www.manuaisdecardiologia.med.
br/Arritmia/Fibrilacaoatrial.htm> - Acesso em: 20 mai. 2008.
Mundo Educação. Disponível em: <http://mundoeducacao.uol.com.br/doencas/
parada-cardiorespiratoria.htm> - Acesso em: 20 mai. 2008.
Mundo Ciência. Disponível em: <http://www.mundociencia.com.br/fi sica/eletricidade/
choque.htm> - Acesso em: 20 mai. 2008. 
1) Que relação podemos estabelecer entre riscos elétricos e aterramento de segurança?
O aterramento de segurança é uma das formas de minimizar os riscos decorrentes 
do uso de equipamentos e sistemas elétricos.
2) Apresentamos, a seguir, trechos de Normas Técnicas que abordam os cuidados 
e critérios relacionados a riscos elétricos. Correlacione-os aos tipos de riscos, 
marcando A ou B, conforme, o caso:
A) Risco de incêndio e explosão B) Risco de contato
( B ) “Todas as partes das instalações elétricas devem ser projetadas e 
executadas de modo que seja possível prevenir, por meios seguros, os 
perigos de choque elétrico e todos os outros tipos de acidentes.”
( A ) “Nas instalações elétricas de áreas classifi cadas (...) devem ser 
adotados dispositivos de proteção, como alarme e seccionamento 
automático para prevenir sobretensões, sobrecorrentes, falhas 
de isolamento, aquecimentos ou outras condições anormais de 
operação.”
( B ) “Nas partes das instalações elétricas sob tensão, (...) durante os 
trabalhos de reparação, ou sempre que for julgado necessário 
à segurança, devem ser colocadas placas de aviso, inscrições de 
advertência, bandeirolas e demais meios de sinalização que chamem 
a atenção quanto ao risco.”
( A ) “Os materiais, peças, dispositivos, equipamentos e sistemas destinados 
à aplicação em instalações elétricas (...) devem ser avaliados quanto à 
sua conformidade, no âmbito do Sistema Brasileiro de Certifi cação.” 
3) Marque V para verdadeiro e F para falso nas alternativas a seguir:
( V ) O contato direto ocorre quando a pessoa toca as partes 
normalmente energizadas da instalação elétrica.
( F ) Apenas as partes energizadas de um equipamento podem oferecer 
riscos de choques elétricos.
( V ) Se uma pessoa tocar a parte metálica, não energizada, de um 
equipamento não aterrado, poderá receber uma descarga elétrica, se 
houver falha no isolamento desse equipamento.
( V ) Em um choque elétrico, o corpo da pessoa pode atuar como um 
“fi o terra”.
( F ) A queimadura é o principal efeito fi siológico associado à passagem 
da corrente elétrica pelo corpo humano.
1.7. Gabarito1.6. Bibliografi a
Para a clara compreensão dos termos técnicos, as suas 
defi nições estão disponíveis no glossário. Ao longo dos 
textos do capítulo, esses termos podem ser facilmente 
identifi cados, pois estão em destaque.
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Alta Competência Capítulo 3. Problemas operacionais, riscos e cuidados com aterramento de segurança
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3. Problemas operacionais, riscos e 
cuidados com aterramento de segurança
Todas as Unidades de Exploração e Produção possuem um plano de manutenção preventiva de equipamentos elétricos (motores, geradores, painéis elétricos, transformadores e outros). 
A cada intervenção nestes equipamentos e dispositivos, os 
mantenedores avaliam a necessidade ou não da realização de inspeção 
nos sistemas de aterramento envolvidos nestes equipamentos.
Para que o aterramento de segurança possa cumprir corretamente o 
seu papel, precisa ser bem projetado e construído. Além disso, deve 
ser mantido em perfeitas condições de funcionamento. 
Nesse processo, o operador tem importante papel, pois, ao interagir 
diariamente com os equipamentos elétricos, pode detectar 
imediatamente alguns tipos de anormalidades, antecipando 
problemas e, principalmente, diminuindo os riscos de choque elétrico 
por contato indireto e de incêndio e explosão.
3.1. Problemas operacionais
Os principais problemas operacionais verifi cados em qualquer tipo 
de aterramento são:
• Falta de continuidade; e
• Elevada resistência elétrica de contato. 
É importante lembrar que Norma Petrobras N-2222 defi ne o valor 
de 1Ohm, medido com multímetro DC (ohmímetro), como o máximo 
admissível para resistência de contato.
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Alta Competência Capítulo 3. Problemas operacionais, riscos e cuidados com aterramento de segurança
57
Choque elétrico – conjunto de perturbações de natureza e efeitos diversos, que se 
manifesta no organismo humano ou animal, quando este é percorrido por uma 
corrente elétrica.
Ohm – unidade de medida padronizada pelo SI para medir a resistência elétrica.
Ohmímetro – instrumento que mede a resistência elétrica em Ohm.
CARDOSO ALVES, Paulo Alberto e VIANA, Ronaldo Sá. Aterramento de sistemas 
elétricos - inspeção e medição da resistência de aterramento. UN-BC/ST/EMI – 
Elétrica, 2007.
COELHO FILHO, Roberto Ferreira. Riscos em instalações e serviços com eletricidade 
– Curso técnico de segurança do trabalho, 2005.
NFPA 780. Standard for the Installation of Lightining Protection Systems. National 
Fire Protection Association, 2004.
Norma Petrobras N-2222. Projeto de aterramento de segurança em unidades 
marítimas. Comissão de Normas Técnicas - CONTEC, 2005.
Norma Brasileira ABNT NBR-5410. Instalações elétricas de baixa tensão. Associação 
Brasileira de Normas Técnicas, 2005.
Norma Brasileira ABNT NBR-5419. Proteção de estruturas contra descargas 
atmosféricas. Associação Brasileira de Normas Técnicas, 2005.
Norma Regulamentadora NR-10. Segurança em instalações e serviços em 
eletricidade. Ministério do Trabalho e Emprego, 2004. Disponível em: <http://
www.mte.gov.br/legislacao/normas_regulamentadoras/nr_10.pdf> - Acesso 
em: 14 mar. 2008.
3.5. Bibliografi a3.4. Glossário
Objetivo Específi co
Caso sinta necessidade de saber de onde foram retirados os 
insumos para o desenvolvimento do conteúdo desta apostila, 
ou tenha interesse em se aprofundar em determinados temas, 
basta consultar a Bibliografi a ao fi nal de cada capítulo. 
Ao longo de todo o material, caixas de destaque estão 
presentes. Cada uma delas tem objetivos distintos. 
A caixa “Você Sabia” traz curiosidades a respeito do conteúdo 
abordado de um determinado item do capítulo. 
“Importante” é um lembrete das questões essenciais do 
conteúdo tratado no capítulo. 
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Alta Competência
25
Capítulo 1. Riscos elétricos e o aterramento de segurança 
CARDOSO ALVES, Paulo Alberto e VIANA, Ronaldo Sá. Aterramento de sistemas 
elétricos - inspeção e medição da resistência de aterramento. UN-BC/ST/EMI – 
Elétrica, 2007.
COELHO FILHO, Roberto Ferreira. Riscos em instalações e serviços com eletricidade. 
Curso técnico de segurança do trabalho, 2005.
Norma Petrobras N-2222. Projeto de aterramento de segurança em unidades 
marítimas. Comissão de Normas Técnicas - CONTEC, 2005.
Norma Brasileira ABNT NBR-5410. Instalações elétricas de baixa tensão. Associação 
Brasileirade Normas Técnicas, 2005.
Norma Brasileira ABNT NBR-5419. Proteção de estruturas contra descargas 
atmosféricas. Associação Brasileira de Normas Técnicas, 2005.
Norma Regulamentadora NR-10. Segurança em instalações e serviços em 
eletricidade. Ministério do Trabalho e Emprego, 2004. Disponível em: <http://
www.mte.gov.br/legislacao/normas_regulamentadoras/nr_10.pdf> - Acesso em: 
14 mar. 2008.
NFPA 780. Standard for the Installation of Lightining Protection Systems. National 
Fire Protection Association, 2004.
Manuais de Cardiologia. Disponível em: <http://www.manuaisdecardiologia.med.
br/Arritmia/Fibrilacaoatrial.htm> - Acesso em: 20 mai. 2008.
Mundo Educação. Disponível em: <http://mundoeducacao.uol.com.br/doencas/
parada-cardiorespiratoria.htm> - Acesso em: 20 mai. 2008.
Mundo Ciência. Disponível em: <http://www.mundociencia.com.br/fi sica/eletricidade/
choque.htm> - Acesso em: 20 mai. 2008. 
1) Que relação podemos estabelecer entre riscos elétricos e aterramento de segurança?
O aterramento de segurança é uma das formas de minimizar os riscos decorrentes 
do uso de equipamentos e sistemas elétricos.
2) Apresentamos, a seguir, trechos de Normas Técnicas que abordam os cuidados 
e critérios relacionados a riscos elétricos. Correlacione-os aos tipos de riscos, 
marcando A ou B, conforme, o caso:
A) Risco de incêndio e explosão B) Risco de contato
( B ) “Todas as partes das instalações elétricas devem ser projetadas e 
executadas de modo que seja possível prevenir, por meios seguros, os 
perigos de choque elétrico e todos os outros tipos de acidentes.”
( A ) “Nas instalações elétricas de áreas classifi cadas (...) devem ser 
adotados dispositivos de proteção, como alarme e seccionamento 
automático para prevenir sobretensões, sobrecorrentes, falhas 
de isolamento, aquecimentos ou outras condições anormais de 
operação.”
( B ) “Nas partes das instalações elétricas sob tensão, (...) durante os 
trabalhos de reparação, ou sempre que for julgado necessário 
à segurança, devem ser colocadas placas de aviso, inscrições de 
advertência, bandeirolas e demais meios de sinalização que chamem 
a atenção quanto ao risco.”
( A ) “Os materiais, peças, dispositivos, equipamentos e sistemas destinados 
à aplicação em instalações elétricas (...) devem ser avaliados quanto à 
sua conformidade, no âmbito do Sistema Brasileiro de Certifi cação.” 
3) Marque V para verdadeiro e F para falso nas alternativas a seguir:
( V ) O contato direto ocorre quando a pessoa toca as partes 
normalmente energizadas da instalação elétrica.
( F ) Apenas as partes energizadas de um equipamento podem oferecer 
riscos de choques elétricos.
( V ) Se uma pessoa tocar a parte metálica, não energizada, de um 
equipamento não aterrado, poderá receber uma descarga elétrica, se 
houver falha no isolamento desse equipamento.
( V ) Em um choque elétrico, o corpo da pessoa pode atuar como um 
“fi o terra”.
( F ) A queimadura é o principal efeito fi siológico associado à passagem 
da corrente elétrica pelo corpo humano.
1.7. Gabarito1.6. Bibliografi a
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Alta Competência
15
Capítulo 1. Riscos elétricos e o aterramento de segurança 
É atribuído a Tales de Mileto (624 - 556 a.C.) a 
primeira observação de um fenômeno relacionado 
com a eletricidade estática. Ele teria esfregado um 
fragmento de âmbar com um tecido seco e obtido 
um comportamento inusitado – o âmbar era capaz de 
atrair pequenos pedaços de palha. O âmbar é o nome 
dado à resina produzida por pinheiros que protege a 
árvore de agressões externas. Após sofrer um processo 
semelhante à fossilização, ela se torna um material 
duro e resistente. 
Os riscos elétricos de uma instalação são divididos em dois grupos principais:
1.1. Riscos de incêndio e explosão
Podemos defi nir os riscos de incêndio e explosão da seguinte forma:
Situações associadas à presença de sobretensões, sobrecorrentes, 
fogo no ambiente elétrico e possibilidade de ignição de atmosfera 
potencialmente explosiva por descarga descontrolada de 
eletricidade estática.
Os riscos de incêndio e explosão estão presentes em qualquer 
instalação e seu descontrole se traduz principalmente em danos 
pessoais, materiais e de continuidade operacional.
Trazendo este conhecimento para a realidade do E&P, podemos 
observar alguns pontos que garantirão o controle dos riscos de 
incêndio e explosão nos níveis defi nidos pelas normas de segurança 
durante o projeto da instalação, como por exemplo:
 A escolha do tipo de • aterramento funcional mais adequado 
ao ambiente;
 A seleção dos dispositivos de proteção e controle;• 
 A correta manutenção do sistema elétrico.• 
O aterramento funcional do sistema elétrico tem 
como função permitir o funcionamento confi ável 
e efi ciente dos dispositivos de proteção, através da 
sensibilização dos relés de proteção, quando existe 
uma circulação de corrente para a terra, provocada 
por anormalidades no sistema elétrico.
Observe no diagrama a seguir os principais riscos elétricos associados 
à ocorrência de incêndio e explosão:
Já a caixa de destaque “Resumindo” é uma versão compacta 
dos principais pontos abordados no capítulo.
Em “Atenção” estão destacadas as informações que não 
devem ser esquecidas.
Todos os recursos didáticos presentes nesta apostila têm 
como objetivo facilitar o aprendizado de seu conteúdo. 
Aproveite este material para o seu desenvolvimento profi ssional!
Uma das principais substâncias removidas em poços de 
petróleo pelo pig de limpeza é a parafi na. Devido às 
baixas temperaturas do oceano, a parafi na se acumula 
nas paredes da tubulação. Com o tempo, a massa pode 
vir a bloquear o fl uxo de óleo, em um processo similar 
ao da arteriosclerose.
VoCÊ SaBIa??
É muito importante que você conheça os tipos de pig 
de limpeza e de pig instrumentado mais utilizados na 
sua Unidade. Informe-se junto a ela!
Importante!
atenÇÃo
É muito importante que você conheça os 
procedimentos específicos para passagem de pig 
em poços na sua Unidade. Informe-se e saiba 
quais são eles.
Recomendações gerais
• Antes do carregamento do pig, inspecione o 
interior do lançador;
• Após a retirada de um pig, inspecione internamente 
o recebedor de pigs;
• Lançadores e recebedores deverão ter suas 
reSUmInDo...
NÍVEL DE RUÍDO DB (A) 
MÁXIMA EXPOSIÇÃO 
DIÁRIA PERMISSÍVEL
85 8 horas
86 7 horas
87 6 horas
88 5 horas
89 4 horas e 30 minutos
90 4 horas
91 3 horas e 30 minutos
92 3 horas
93 2 horas e 40 minutos
94 2 horas e 15 minutos
95 2 horas
96 1 hora e 45 minutos
98 1 hora e 15 minutos
100 1 hora
102 45 minutos
104 35 minutos
105 30 minutos
106 25 minutos
108 20 minutos
110 15 minutos
112 10 minutos
114 8 minutos
115 7 minutos
Uma das principais substâncias removidas em poços de 
petróleo pelo pig de limpeza é a parafi na. Devido às 
baixas temperaturas do oceano, a parafi na se acumula 
nas paredes da tubulação. Com o tempo, a massa pode 
vir a bloquear o fl uxo de óleo, em um processo similar 
ao da arteriosclerose.
VoCÊ SaBIa??
É muito importante que você conheça os tipos de pig 
de limpeza e de pig instrumentado mais utilizados na 
sua Unidade. Informe-se junto a ela!
Importante!
atenÇÃo
É muito importante que você conheça os 
procedimentos específicos para passagem de pig 
em poços na sua Unidade. Informe-se e saiba 
quais são eles.
Recomendações gerais
• Antes do carregamento do pig, inspecione o 
interior do lançador;
• Após a retirada de um pig, inspecione internamente 
o recebedor de pigs;
• Lançadores e recebedores deverão ter suas 
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85 8 horas
86 7 horas
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91 3 horas e 30 minutos
92 3 horas
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94 2 horas e 15 minutos
95 2 horas
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106 25 minutos
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110 15 minutos
112 10 minutos
114 8 minutos
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Uma das principais substâncias removidas em poços de 
petróleo pelo pig de limpeza é a parafi na. Devido às 
baixas temperaturas do oceano, a parafi na se acumula 
nas paredes da tubulação. Com o tempo, a massa pode 
vir a bloquear o fl uxo de óleo, em um processo similar 
ao da arteriosclerose.
VoCÊ SaBIa??
É muito importante que você conheça os tipos de pig 
de limpeza e de pig instrumentado mais utilizados na 
sua Unidade. Informe-se junto a ela!
Importante!
atenÇÃo
É muito importante que você conheça os 
procedimentos específicos para passagem de pig 
em poços na sua Unidade. Informe-se e saiba 
quais são eles.
Recomendações gerais
• Antes do carregamento do pig, inspecione o 
interior do lançador;
• Após a retirada de um pig, inspecione internamente 
o recebedor de pigs;
• Lançadores e recebedores deverão ter suas 
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106 25 minutos
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110 15 minutos
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114 8 minutos
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Caso sinta necessidade de saber de onde foram retirados os 
insumos para o desenvolvimento do conteúdo desta apostila, 
ou tenha interesse em se aprofundar em determinados temas, 
basta consultar a Bibliografi a ao fi nal de cada capítulo. 
Ao longo de todo o material, caixas de destaque estão 
presentes. Cada uma delas tem objetivos distintos. 
A caixa “Você Sabia” traz curiosidades a respeito do conteúdo 
abordado de um determinado item do capítulo. 
“Importante” é um lembrete das questões essenciais do 
conteúdo tratado no capítulo. 
24
Alta Competência
25
Capítulo 1. Riscos elétricos e o aterramento de segurança 
CARDOSO ALVES, Paulo Alberto e VIANA, Ronaldo Sá. Aterramento de sistemas 
elétricos - inspeção e medição da resistência de aterramento. UN-BC/ST/EMI – 
Elétrica, 2007.
COELHO FILHO, Roberto Ferreira. Riscos em instalações e serviços com eletricidade. 
Curso técnico de segurança do trabalho, 2005.
Norma Petrobras N-2222. Projeto de aterramento de segurança em unidades 
marítimas. Comissão de Normas Técnicas - CONTEC, 2005.
Norma Brasileira ABNT NBR-5410. Instalações elétricas de baixa tensão. Associação 
Brasileira de Normas Técnicas, 2005.
Norma Brasileira ABNT NBR-5419. Proteção de estruturas contra descargas 
atmosféricas. Associação Brasileira de Normas Técnicas, 2005.
Norma Regulamentadora NR-10. Segurança em instalações e serviços em 
eletricidade. Ministério do Trabalho e Emprego, 2004. Disponível em: <http://
www.mte.gov.br/legislacao/normas_regulamentadoras/nr_10.pdf> - Acesso em: 
14 mar. 2008.
NFPA 780. Standard for the Installation of Lightining Protection Systems. National 
Fire Protection Association, 2004.
Manuais de Cardiologia. Disponível em: <http://www.manuaisdecardiologia.med.
br/Arritmia/Fibrilacaoatrial.htm> - Acesso em: 20 mai. 2008.
Mundo Educação. Disponível em: <http://mundoeducacao.uol.com.br/doencas/
parada-cardiorespiratoria.htm> - Acesso em: 20 mai. 2008.
Mundo Ciência. Disponível em: <http://www.mundociencia.com.br/fi sica/eletricidade/
choque.htm> - Acesso em: 20 mai. 2008. 
1) Que relação podemos estabelecer entre riscos elétricos e aterramento de segurança?
O aterramento de segurança é uma das formas de minimizar os riscos decorrentes 
do uso de equipamentos e sistemas elétricos.
2) Apresentamos, a seguir, trechos de Normas Técnicas que abordam os cuidados 
e critérios relacionados a riscos elétricos. Correlacione-os aos tipos de riscos, 
marcando A ou B, conforme, o caso:
A) Risco de incêndio e explosão B) Risco de contato
( B ) “Todas as partes das instalações elétricas devem ser projetadas e 
executadas de modo que seja possível prevenir, por meios seguros, os 
perigos de choque elétrico e todos os outros tipos de acidentes.”
( A ) “Nas instalações elétricas de áreas classifi cadas (...) devem ser 
adotados dispositivos de proteção, como alarme e seccionamento 
automático para prevenir sobretensões, sobrecorrentes, falhas 
de isolamento, aquecimentos ou outras condições anormais de 
operação.”
( B ) “Nas partes das instalações elétricas sob tensão, (...) durante os 
trabalhos de reparação, ou sempre que for julgado necessário 
à segurança, devem ser colocadas placas de aviso, inscrições de 
advertência, bandeirolas e demais meios de sinalização que chamem 
a atenção quanto ao risco.”
( A ) “Os materiais, peças, dispositivos, equipamentos e sistemas destinados 
à aplicação em instalações elétricas (...) devem ser avaliados quanto à 
sua conformidade, no âmbito do Sistema Brasileiro de Certifi cação.” 
3) Marque V para verdadeiro e F para falso nas alternativas a seguir:
( V ) O contato direto ocorre quando a pessoa toca as partes 
normalmente energizadas da instalação elétrica.
( F ) Apenas as partes energizadas de um equipamento podem oferecer 
riscos de choques elétricos.
( V ) Se uma pessoa tocar a parte metálica, não energizada, de um 
equipamento não aterrado, poderá receber uma descarga elétrica, se 
houver falha no isolamento desse equipamento.
( V ) Em um choque elétrico, o corpo da pessoa pode atuar como um 
“fi o terra”.
( F ) A queimadura é o principal efeito fi siológico associado à passagem 
da corrente elétrica pelo corpo humano.
1.7. Gabarito1.6. Bibliografi a
14
Alta Competência
15
Capítulo 1. Riscos elétricos e o aterramento de segurança 
É atribuído a Tales de Mileto (624 - 556 a.C.) a 
primeira observação de um fenômeno relacionado 
com a eletricidade estática. Ele teria esfregado um 
fragmento de âmbar com um tecido seco e obtido 
um comportamento inusitado – o âmbar era capaz de 
atrair pequenos pedaços de palha. O âmbar é o nome 
dado à resina produzida por pinheiros que protege a 
árvore de agressões externas. Após sofrer um processo 
semelhante à fossilização, ela se torna um material 
duro e resistente. 
Os riscos elétricos de uma instalação são divididos em dois grupos principais:
1.1. Riscos de incêndio e explosão
Podemos defi nir os riscos de incêndio e explosão da seguinte forma:
Situações associadas à presença de sobretensões, sobrecorrentes, 
fogo no ambiente elétrico e possibilidade de ignição de atmosfera 
potencialmente explosiva por descarga descontrolada de 
eletricidade estática.
Os riscos de incêndio e explosão estão presentes em qualquer 
instalação e seu descontrole se traduz principalmente em danos 
pessoais, materiais e de continuidade operacional.
Trazendo este conhecimento para a realidade do E&P, podemos 
observar alguns pontos que garantirão o controle dos riscos de 
incêndio e explosão nos níveis defi nidos pelas normas de segurança 
durante o projeto da instalação, como por exemplo:
 A escolha do tipo de • aterramento funcional mais adequado 
ao ambiente;
 A seleção dos dispositivos de proteção e controle;• 
 A correta manutenção do sistema elétrico.• 
O aterramento funcional do sistema elétrico tem 
como função permitir o funcionamento confi ável 
e efi ciente dos dispositivos de proteção, através da 
sensibilização dos relés de proteção, quando existe 
uma circulação de corrente para a terra, provocada 
por anormalidades no sistema elétrico.
Observe no diagrama a seguir os principais riscos elétricos associados 
à ocorrência de incêndio eexplosão:
Já a caixa de destaque “Resumindo” é uma versão compacta 
dos principais pontos abordados no capítulo.
Em “Atenção” estão destacadas as informações que não 
devem ser esquecidas.
Todos os recursos didáticos presentes nesta apostila têm 
como objetivo facilitar o aprendizado de seu conteúdo. 
Aproveite este material para o seu desenvolvimento profi ssional!
Uma das principais substâncias removidas em poços de 
petróleo pelo pig de limpeza é a parafi na. Devido às 
baixas temperaturas do oceano, a parafi na se acumula 
nas paredes da tubulação. Com o tempo, a massa pode 
vir a bloquear o fl uxo de óleo, em um processo similar 
ao da arteriosclerose.
VoCÊ SaBIa??
É muito importante que você conheça os tipos de pig 
de limpeza e de pig instrumentado mais utilizados na 
sua Unidade. Informe-se junto a ela!
Importante!
atenÇÃo
É muito importante que você conheça os 
procedimentos específicos para passagem de pig 
em poços na sua Unidade. Informe-se e saiba 
quais são eles.
Recomendações gerais
• Antes do carregamento do pig, inspecione o 
interior do lançador;
• Após a retirada de um pig, inspecione internamente 
o recebedor de pigs;
• Lançadores e recebedores deverão ter suas 
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85 8 horas
86 7 horas
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89 4 horas e 30 minutos
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91 3 horas e 30 minutos
92 3 horas
93 2 horas e 40 minutos
94 2 horas e 15 minutos
95 2 horas
96 1 hora e 45 minutos
98 1 hora e 15 minutos
100 1 hora
102 45 minutos
104 35 minutos
105 30 minutos
106 25 minutos
108 20 minutos
110 15 minutos
112 10 minutos
114 8 minutos
115 7 minutos
Uma das principais substâncias removidas em poços de 
petróleo pelo pig de limpeza é a parafi na. Devido às 
baixas temperaturas do oceano, a parafi na se acumula 
nas paredes da tubulação. Com o tempo, a massa pode 
vir a bloquear o fl uxo de óleo, em um processo similar 
ao da arteriosclerose.
VoCÊ SaBIa??
É muito importante que você conheça os tipos de pig 
de limpeza e de pig instrumentado mais utilizados na 
sua Unidade. Informe-se junto a ela!
Importante!
atenÇÃo
É muito importante que você conheça os 
procedimentos específicos para passagem de pig 
em poços na sua Unidade. Informe-se e saiba 
quais são eles.
Recomendações gerais
• Antes do carregamento do pig, inspecione o 
interior do lançador;
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o recebedor de pigs;
• Lançadores e recebedores deverão ter suas 
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91 3 horas e 30 minutos
92 3 horas
93 2 horas e 40 minutos
94 2 horas e 15 minutos
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108 20 minutos
110 15 minutos
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Uma das principais substâncias removidas em poços de 
petróleo pelo pig de limpeza é a parafi na. Devido às 
baixas temperaturas do oceano, a parafi na se acumula 
nas paredes da tubulação. Com o tempo, a massa pode 
vir a bloquear o fl uxo de óleo, em um processo similar 
ao da arteriosclerose.
VoCÊ SaBIa??
É muito importante que você conheça os tipos de pig 
de limpeza e de pig instrumentado mais utilizados na 
sua Unidade. Informe-se junto a ela!
Importante!
atenÇÃo
É muito importante que você conheça os 
procedimentos específicos para passagem de pig 
em poços na sua Unidade. Informe-se e saiba 
quais são eles.
Recomendações gerais
• Antes do carregamento do pig, inspecione o 
interior do lançador;
• Após a retirada de um pig, inspecione internamente 
o recebedor de pigs;
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85 8 horas
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110 15 minutos
112 10 minutos
114 8 minutos
115 7 minutos
SumárioSumário
Introdução 17
Capítulo 1 - Eletrostática 
Objetivos 19
1. Eletrostática 21
1.1. Eletrização por atrito, contato e indução 22
1.1.1. Eletrização por atrito 23
1.1.2. Eletrização por contato 23
1.1.3. Eletrização por indução 24
1.2. Carga elétrica 24
1.2.1. Isolantes elétricos ou dielétricos 27
1.2.2. Condutores de eletricidade 27
1.3. Força elétrica e Lei de Coulomb 29
1.3.1. Campo elétrico 30
1.3.2. Campo elétrico criado por uma carga puntual 32
1.3.3. Linhas de força 33
1.3.4. Comportamento de um condutor eletrizado 34
1.4. Potencial elétrico 39
1.4.1. Sentido do movimento de uma carga 40
1.4.2. Distribuição de cargas entre dois condutores 41
1.4.3. Diferença de potencial em um campo elétrico uniforme 43
1.5. Rigidez dielétrica 46
1.5.1. Rigidez dielétrica do material 47
1.6. Exercícios 49
1.7. Glossário 51
1.8. Bibliografia 52
1.9. Gabarito 53
Capítulo 2 - Corrente elétrica 
Objetivos 55
2. Corrente elétrica 57
2.1. Corrente real e corrente convencional 58
2.2. Corrente contínua e corrente alternada 59
2.3. Intensidade de corrente 64
2.4. Exercícios 65
2.5. Glossário 67
2.6. Bibliografia 68
2.7. Gabarito 69
Capítulo 3 - Resistência elétrica 
Objetivos 71
3. Resistência elétrica 73
3.1. Fatores que determinam a resistência elétrica de um condutor 74
3.2. Variação da resistência de um condutor 76
3.3. Lei de Ohm 76
3.4. Associação de resistências 78
3.4.1. Associação em série 78
3.4.2. Associação em paralelo 79
3.4.3. Associação em série e em paralelo: exemplo numérico 81
3.5. Exercícios 86
3.6. Glossário 88
3.7. Bibliografia 89
3.8. Gabarito 90
Capítulo 4 - Potência e energia elétrica 
Objetivos 93
4. Potência e energia elétrica 95
4.1. Potência e energia 95
4.2. Efeito Joule 96
4.3. Exercícios 101
4.4. Glossário 103
4.5. Bibliografia 104
4.6. Gabarito 105
Capítulo 5 - Noções de circuitos elétricos 
Objetivos 107
5. Noções de circuitos elétricos 109
5.1. Níveis de tensão 110
5.2. Força eletromotriz: a equação do circuito 113
5.2.1. Gerador de força contra-eletromotriz 114
5.2.2. Tensão nos terminais do gerador 117
5.3. Problemas comuns em circuitos elétricos 119
5.3.1. Sobrecarga 119
5.3.2. Curto-circuito 121
5.3.3. Queda de tensão em condutores 123
5.4. Exercícios 127
5.5. Glossário 130
5.6. Bibliografia 131
5.7. Gabarito 132
Capítulo 6 - Instrumentos elétricos de medida 
Objetivos 135
6. Instrumentos elétricos de medida 137
6.1. Amperímetro 137
6.2. Voltímetro 138
6.3. Ohmímetro 139
6.4. Multímetro 140
6.5. Wattímetro 142
6.6. Cuidados essenciais na utilização de multímetros 143
6.6.1. Manutenção e conservação dos instrumentos 149
6.6.2. Fusíveis 149
6.6.3. Pontas de prova 150
6.7. Exercícios 151
6.8. Glossário 153
6.9. Bibliografia 154
6.10. Gabarito 155
Capítulo 7 - Equipamentos elétricos 
Objetivos 157
7. Equipamentos elétricos 159
7.1. Diagramas elétricos 159
7.2. Componentes de circuitos de comando e proteção na indústria 160
7.3. Equipamentos elétricos mais utilizados em instalações 
de exploração e produção de petróleo 165
7.3.1. Geradores elétricos 165
7.3.2. Transformadores 169
7.3.3. Motores elétricos 178
7.3.4. Demarradores 180
7.3.5. Painéis elétricos 183
7.3.6. Disjuntores 185
7.3.7. Chaves seccionadoras 188
7.3.8. Fusíveis 190
7.3.9. Contatores 191
7.4. Exercícios 192
7.5. Glossário 195
7.6. Bibliografia197
7.7. Gabarito 198
Capítulo 8 - Choque elétrico 
Objetivos 201
8. Choque elétrico 203
8.1. Proteção contra choques elétricos 204
8.2. Efeitos da passagem da corrente elétrica pelo corpo humano 205
8.3. Medidas de proteção contra choque elétrico 209
8.3.1. Isolamento de partes energizadas 210
8.3.2. Barreiras e invólucros 212
8.3.3. Obstáculos e anteparas 214
8.3.4. Colocação fora de alcance 215
8.3.5. Dispositivos DR (Diferencial Residual) 215
8.3.6. Aterramento 217
8.3.7. Isolação dupla ou reforçada 225
8.3.8. Desenergização 226
8.4. Exercícios 235
8.5. Glossário 237
8.6. Bibliografia 238
8.7. Gabarito 239
17
Introdução
A eletricidade é a forma de energia mais difundida na sociedade 
humana ao longo da história. Está tão interligada às nossas vidas que 
é difícil imaginarmos o mundo atual sem ela. Nas grandes indústrias, a 
energia elétrica é fundamental para o funcionamento das instalações. 
A eletricidade move economias, gerando riqueza e conforto para os 
seres humanos.
Nas atividades de exploração e produção de petróleo, a energia 
elétrica é fundamental para manter as facilidades das instalações de 
forma contínua e confiável. Essa energia pode ser produzida em locais 
distantes como usinas hidroelétricas e termoelétricas ou produzida 
no próprio local onde será consumida.
Mas a eletricidade está mais próxima de nós do que poderíamos 
imaginar: somos um complicado sistema elétrico vivo! Os seres 
vivos, seus músculos, cérebros e órgãos são comandados através de 
minúsculos impulsos elétricos que mantêm um equilíbrio harmônico. 
Não é difícil deduzir, então, que a eletricidade fluindo de uma fonte 
externa para nosso corpo, através de um choque elétrico, pode nos 
trazer danos, seqüelas e inclusive provocar a morte.
O tema Eletricidade Básica e Equipamentos Elétricos foi desenvolvido 
para fornecer aos operadores da área de E&P da Petrobras o 
conhecimento sobre os princípios da eletricidade, suas diversas 
formas de aplicação e quais os cuidados no uso dos equipamentos e 
dispositivos elétricos mais utilizados nas atividades de exploração e 
produção de petróleo.
RESERVADO
RESERVADO
C
ap
ít
u
lo
 1
Eletrostática
Ao final desse capítulo, o treinando poderá:
• Distinguir as diversas formas de energia;
• Identificar os fenômenos da eletricidade estática.
RESERVADO
20
Alta Competência
RESERVADO
21
Capítulo 1. Eletrostática
1. Eletrostática
As primeiras descobertas relacionadas a fenômenos elétricos foram feitas pelos gregos, na Antigüidade. Thales de Mileto, filósofo e matemático, observou, no século VI a.C., que um 
pedaço de âmbar (resina fóssil, originária de pinheiros da Era Terciária), 
ao ser atritado com a pele de um animal, adquiria a propriedade de 
atrair corpos leves, como pedaços de palha e sementes de grama. 
Observações sistemáticas e cuidadosas dos fenômenos elétricos 
somente começaram a ser feitas cerca de dois mil anos depois 
da descoberta de Mileto, época em que os trabalhos do médico 
inglês W. Gilbert (1.544-1.603) se destacaram. Gilbert observou 
que não só o âmbar, mas vários outros corpos, ao serem atritados, 
comportavam-se da mesma maneira, isto é: a atração exercida por 
eles manifestava-se sobre qualquer outro corpo, mesmo que não 
fosse leve. A experiência com o âmbar é o fenômeno eletrostático 
mais antigo de que se tem notícia.
O estudo da eletrostática dividide-se em três partes: atrito, contato 
e indução.
Na natureza, não pode haver criação nem destruição de energia, 
apenas a transformação de uma forma de energia em outra. 
Por exemplo: a energia potencial de um corpo quando cai é 
transformada em energia cinética durante a queda. Através da 
utilização e transformação das várias formas de energia, podemos 
obter calor, luz e trabalho mecânico. 
RESERVADO
22
Alta Competência
Importante!
Energia é a capacidade que os corpos possuem de realizar 
trabalho. A energia existe de várias formas na natureza, 
dentre as quais podemos citar: 
• energia térmica: calor;
• energia potencial: depende da sua posição em relação 
a outros corpos;
• energia cinética: é aquela apresentada por um corpo 
em movimento;
• energia mecânica: energia potencial + cinética;
• energia elétrica: pode-se dizer que a eletricidade é 
uma energia intermediária entre a fonte produtora e a 
aplicação final. A energia elétrica é um tipo especial de 
energia porque dela conseguimos calor, luz e trabalho 
mecânico. É usada para transmitir e transformar a energia 
primária da fonte produtora, que aciona os geradores nas 
usinas geradoras, em outros tipos de energia utilizados 
nas residências e nas indústrias. É uma das formas mais 
importantes de energia, pois é possível transportá-la, 
de modo a suprir uma cidade com a energia gerada em 
uma usina a quilômetros de distância.
1.1. Eletrização por atrito, contato e indução 
A palavra grega correspondente a âmbar é elektron. Por isso, o cientista 
inglês, W. Gilbert, passou a usar o termo eletrizado para referir-se aos 
corpos que se comportavam como o âmbar. Daí surgiram derivações 
como eletrização, eletricidade, entre outras. 
Atualmente, sabe-se que todas as substâncias podem exercer o mesmo 
comportamento do âmbar, de eletrizarem-se ao serem atritadas com 
outra substância. 
RESERVADO
23
Capítulo 1. Eletrostática
1.1.1. Eletrização por atrito
Atrito é a fricção entre dois corpos, pelo menos um deles deve estar 
em movimento. Ao ser friccionado, um deles irá retirar elétrons 
do outro e, conseqüentemente, também perderá elétrons. O que 
retira mais elétrons do outro fica com carga negativa e o que 
perdeu fica com carga positiva. Após o atrito, ambos ficam com 
cargas de sinais opostos.
Para exemplificar o que é atrito, vamos relembrar algumas 
experiências conhecidas.
Esfregue uma régua de plástico numa seda, depois a aproxime 
de uma bola de isopor. A régua atrairá a bola de isopor. 
Agora, experimente fazer a mesma experiência com um pente 
de plástico, uma flanela e um pedaço de papel. Esfregue o 
pente várias vezes e rapidamente na flanela. Segure-o com 
dois dedos, evitando tocá-lo diretamente com a mão. Agora, 
encoste-o no papel, levante-o com cuidado e observe: alguns 
pedaços ficam grudados no pente. Você também pode levantar 
seu cabelo, aproximando-o da cabeça.
Eletrização por atrito.
1.1.2. Eletrização por contato
Na eletrização por contato, é preciso ter dois ou mais corpos 
condutores, bastando apenas um estar eletrizado. Consiste em 
encostar um corpo eletrizado em um outro. Na eletrização por 
contato, os condutores ficam com cargas elétricas de mesmo sinal.
RESERVADO
24
Alta Competência
1.1.3. Eletrização por indução
Já na eletrização por indução, a eletrização de um condutor neutro 
acontece com a simples aproximação de um corpo eletrizado, ou seja, 
não precisa haver o contato direto entre eles. As cargas do objeto 
condutor neutro separam-se com a aproximação do corpo que está 
eletrizado, ficando as cargas de mesmo sinal do indutor o mais distante 
possível dele. Para que o objeto induzido seja mantido eletrizado, 
mesmo depois do afastamento do indutor, devemos ligar o lado mais 
distante à terra.
1.2. Carga elétrica
A moderna teoria atômica afirma que todos os corpos são compostos 
de moléculas e que estas são um aglomerado de um ou mais átomos. 
Cada átomo compõe-se de um núcleo no qual existem prótons (com 
carga positiva) e nêutrons (sem carga). Os elétrons (partículas de 
carga negativa) gravitam em torno do núcleo.
Em um átomo em equilíbrio, o número de elétrons é igual ao número 
de prótons existentes no núcleo. Neste caso, a carga elétrica do átomo 
será nula.
Átomo em equilíbrio.
O hidrogênio é o elemento mais simples, porque só 
possui um próton no núcleo e um elétron em órbita. 
Ourânio é um dos elementos mais complexos, com 92 
prótons no núcleo e 92 elétrons em órbita.
RESERVADO
25
Capítulo 1. Eletrostática
Quando um átomo recebe ou perde elétrons, fica eletricamente 
carregado, sendo chamado de íon. O átomo que perde elétrons fica 
positivo e é chamado de cátion. Se ganha elétrons fica negativo e é 
chamado de ânion. 
Sendo assim:
 
 
Ânion (-) Íon Cátion (+) 
íon negativo átomo eletricamente íon positivo
carregado
+-
Em um átomo neutro, ou seja, não eletrizado, o número de 
prótons é igual ao número de elétrons. Quando dois corpos se 
atritam, há transferência de elétrons de um corpo para o outro. 
Aquele que perde elétrons apresenta-se com excesso de prótons, 
ficando eletrizado positivamente. O outro fica eletrizado 
negativamente, pois se apresenta com excesso de elétrons. 
No processo de eletrização o número total de prótons e elétrons 
não se altera, há apenas uma separação das cargas elétricas. Não há, 
portanto, criação nem destruição de carga elétrica, isto é, a carga 
total é conservada. 
Os prótons e os nêutrons estão localizados no núcleo do átomo e 
não podem ser deslocados de suas posições pelo simples atrito de 
um corpo com o outro. Por atrito, apenas os elétrons podem ser 
trocados entre dois corpos. 
RESERVADO
26
Alta Competência
O atrito entre os corpos é uma maneira de fazer com que eles se 
aproximem para que os átomos de um possam interagir com os 
átomos do outro. O átomo que exercer menor força sobre eles perderá 
elétrons, de forma que um mesmo corpo poderá ser eletrizado positiva 
ou negativamente, dependendo do corpo com o qual for atritado.
No seu dia-a-dia, certamente, você já ouviu falar que “os opostos se 
atraem”. De onde vem esta afirmação?
Existem dois tipos de cargas elétricas: positivas e negativas. 
Cargas com sinais iguais se repelem. Cargas com sinais opostos se 
atraem. Um corpo eletrizado com carga positiva atrai um corpo 
eletrizado com carga negativa e repele outro eletrizado positivamente 
como ele. Da mesma forma, um corpo com carga negativa irá atrair 
um corpo com carga positiva e repelir outro com carga negativa. 
Para entender e fixar melhor, observe a ilustração a seguir.
F
FF
F
Cargas elétricas com sinais iguais se repelem e com 
sinais opostos se atraem.
No entanto, um corpo eletrizado negativamente ou positivamente 
sempre atrai um corpo neutro, ou seja, aquele com carga elétrica nula. 
Sabe por que isto acontece? 
Ao ser aproximado, o corpo eletrizado provoca a separação das cargas 
do corpo com carga nula. Em seguida, as cargas de sinal contrário 
ao do corpo eletrizado ficam mais próximas dele, provocando a 
atração entre eles. 
RESERVADO
27
Capítulo 1. Eletrostática
O fenômeno de separação das cargas elétricas nos condutores 
de eletricidade é provocado por indução eletrostática, que é o 
movimento de elétrons livres. 
Elétrons livres são os elétrons da última camada que, 
por serem facilmente separados, podem migrar de um 
átomo para outro.
atenÇÃo
Nos materiais isolantes, o fenômeno é provocado pela polarização das 
moléculas. Vamos a definições mais importantes, para que possamos 
avançar nos estudos.
1.2.1. Isolantes elétricos ou dielétricos
Ao contrário dos condutores, existem sólidos nos quais os elétrons 
estão firmemente presos aos respectivos átomos. Estas substâncias 
não possuem elétrons livres ou sua quantidade é relativamente 
pequena, não sendo possível, por isso, fazer o deslocamento de carga 
elétrica através delas. Estas substâncias são denominadas isolantes 
elétricos ou dielétricos. 
Exemplos: porcelana, plástico, vidro, borracha, papel e madeira. 
1.2.2. Condutores de eletricidade
Todos os corpos são constituídos por átomos que possuem partículas 
eletrizadas (prótons e elétrons). Quando vários átomos se reúnem 
para formar sólidos específicos (exemplo: metais), os elétrons das 
órbitas mais externas não permanecem ligados aos respectivos átomos 
e adquirem a capacidade de se movimentar no interior deste sólido.
Estes elétrons são denominados elétrons livres. É possível transportar 
a carga elétrica através dos sólidos que possuam elétrons livres. 
RESERVADO
28
Alta Competência
Estas substâncias são conhecidas como condutores de eletricidade. 
Quanto ao fato de um corpo eletrizado sempre atrair um corpo 
neutro, é interessante notar que se ao ser atraído o corpo neutro 
entrar em contato com o corpo eletrizado, poderá haver uma 
troca de cargas entre esses dois corpos, de modo que o corpo 
neutro também fique eletrizado com a carga de mesmo sinal do 
primeiro. Caso isso ocorra, haverá repulsão entre os dois corpos 
após o contato entre eles. 
Para entender melhor, observe a ilustração a seguir.
 
A
A
A
B
(a)
(b)
(c)
B
B
a) Um corpo eletrizado A, ao 
se aproximar de um corpo 
neutro B, provoca neste uma 
separação de cargas, que 
resulta na atração entre os 
dois corpos. 
b) Se os dois corpos se tocarem, 
haverá transferência de carga 
negativa do corpo B para o 
corpo A, neutralizando parte 
da carga positiva de A. 
c) Os dois corpos irão passar 
a ter, então, carga de mesmo 
sinal e, conseqüentemente, a 
se repelir.
Nas primeiras observações dos fenômenos elétricos, 
constatou-se que os corpos eletrizados tinham a 
capacidade de atrair outros corpos. Atualmente, sabe-
se que um corpo eletrizado também pode repelir 
outros corpos.
RESERVADO
29
Capítulo 1. Eletrostática
1.3. Força elétrica e Lei de Coulomb
A carga elétrica de um corpo, representada por Q ou q, pode ser 
definida como a quantidade de elétrons que um corpo perdeu 
ou ganhou.
A unidade de carga elétrica é o Coulomb (C). 
Um elétron possui uma carga de 1,6 x 10-19C, ou seja, para se formar 
1 Coulomb são necessários 6,25 x 1018 elétrons. 
Considerando dois corpos eletrizados com cargas Q1 e Q2, separados 
por uma distância r, sabe-se que haverá uma força de atração ou de 
repulsão entre eles, dependendo do sinal de suas cargas. Se o tamanho 
dos corpos eletrizados for muito pequeno em relação à distância r 
entre eles, as dimensões dos corpos são consideradas desprezíveis e 
as cargas são conhecidas como cargas puntuais.
O cientista francês Charles Augustin de Coulomb (1.736-1.806) 
estudou o fenômeno da força elétrica e, após algumas constatações, 
elaborou um dos princípios fundamentais da eletricidade, hoje 
conhecido como a Lei de Coulomb.
O que Coulomb constatou?
Que a força elétrica é diretamente proporcional às cargas • Q1 e 
Q2, sendo proporcional ao produto delas: F α Q1 * Q2; 
Que a força elétrica é inversamente proporcional à distância • r 
entre as cargas: F α 1/r; 
Que a força elétrica depende do meio em que as cargas estão • 
inseridas, sendo maior no vácuo do que em qualquer outro meio.
RESERVADO
30
Alta Competência
LEI DE COULOMB
Duas cargas puntuais, Q1 e Q2, separadas por uma distância r, 
situadas no vácuo, se atraem ou se repelem com uma força F 
dada por:
F = k0*Q1*Q2 / r
2 ,onde:
K0 é a constante de proporcionalidade para o vácuo e, no 
Sistema Internacional de Unidades (SI), vale 9,0 * 109 N • m/C2. 
Se essas cargas forem mergulhadas em um meio material, o 
valor entre elas torna-se K vezes menor, onde K é a constante 
dielétrica desse meio.
Conheça a constante dielétrica de alguns meios materiais:
 
Constante dielétrica de alguns meios materiais
Co
ns
ta
nt
e 
di
el
ét
ric
a 
(K
)
0
20
40
60
80
100
Vá
cu
o Ar
Be
nz
en
o
Âm
ba
r
Vid
ro
Ól
eo
Mi
ca
Gl
ice
rin
a
Ág
ua
Meio material
1 1,0006 2 2,7 3,7 4 5,4
56,2
80
1.3.1. Campo elétrico
Uma carga elétrica Q qualquer cria em torno de si um campo elétrico, 
de forma que qualqueroutra carga colocada em torno de Q sofrerá 
a ação de uma força elétrica.
Para entender o conceito de campo elétrico, pode-se fazer uma 
analogia com o campo gravitacional: todo corpo celeste cria em torno 
de si um campo gravitacional, atraindo qualquer outro corpo que se 
aproximar dele.
RESERVADO
31
Capítulo 1. Eletrostática
Campo gravitacional.
A diferença é que, no caso do campo elétrico, a força pode ser de 
atração ou de repulsão, dependendo dos sinais das cargas envolvidas. 
Por convenção, define-se a direção e o sentido do campo elétrico em 
um determinado ponto como sendo aquele da força exercida sobre 
uma carga de prova positiva colocada no mesmo ponto, isto é, a 
direção e o sentido do movimento que essa carga tende a adquirir.
Linhas de força de campos elétricos 
criados por cargas puntuais próximas.
RESERVADO
32
Alta Competência
O módulo do vetor campo elétrico E em um dado ponto é 
denominado intensidade de campo elétrico naquele ponto e é 
definido pela expressão: 
E = F /q [N/C] , onde:
E: intensidade do vetor campo elétrico em um ponto [N/C];
q: carga de prova colocada no ponto [C];
F: força elétrica que atua sobre a carga de prova [N].
A existência do campo elétrico em um ponto não depende da presença 
da carga de prova naquele ponto. A carga de prova permite concluir 
apenas se existe ou não um campo elétrico. 
1.3.2. Campo elétrico criado por uma carga puntual
A expressão E = F/q permite calcular a intensidade do campo elétrico, 
quaisquer que sejam as cargas que criam este campo. 
Considerando: 
a) uma carga puntual Q no vácuo;
b) um ponto situado a uma distância r dessa carga; e 
c) colocando-se uma carga de prova q nesse ponto, ela ficará sujeita 
a uma força elétrica F, cujo módulo será: 
F = k0*Q*q / r
2 [N] .
Como E = F/q, tem-se:
E = (k0*Q*q) / (r
2*q) ,
onde:
E=k0*Q/r
2
.
RESERVADO
33
Capítulo 1. Eletrostática
A expressão acima permite concluir que: 
A intensidade do campo elétrico não depende da carga de • 
prova colocada no ponto, ao contrário do que se poderia pensar 
à primeira vista; 
A intensidade • E em um dado ponto é diretamente proporcional 
à carga Q que cria o campo; 
O campo elétrico criado por uma carga em um determinado • 
ponto é inversamente proporcional ao quadrado da distância 
entre o ponto e a carga. 
1.3.3. Linhas de força
O conceito de linhas de força foi introduzido pelo físico inglês Michael 
Faraday (1.791-1.867), no século XIX, com a finalidade de representar 
o campo elétrico através de diagramas. 
As linhas de força são sempre tangentes ao vetor campo elétrico nos 
diversos pontos em torno de uma carga elétrica, conforme mostram 
as ilustrações a seguir:
E
E
E
3
2
1
(a)
(b)
LINHAS DE FORÇA
Linhas de força de campos elétricos criados por cargas puntuais.
RESERVADO
34
Alta Competência
E1
E2
(a)
(b)
LINHAS DE FORÇA
Linhas de força de campos elétricos criados por duas cargas: (a) 
de sinais contrários e (b) de sinais iguais.
Assim, observando-se o desenho com as linhas de força, é possível 
determinar a direção e o sentido do vetor campo elétrico em 
qualquer ponto. 
O campo elétrico é sempre tangente à linha de força num 
determinado ponto. 
As linhas de força dão, também, uma idéia sobre o módulo do vetor 
E. Para isso, convencionou-se traçar as linhas de força mais próximas 
umas das outras nas regiões onde a intensidade do campo for maior 
e mais separadas onde for menor. Nas linhas de força de campos 
elétricos criados por cargas puntuais, percebe-se que as linhas ficam 
mais afastadas umas das outras nos pontos mais distantes da carga, à 
medida que o campo elétrico diminui. 
1.3.4. Comportamento de um condutor eletrizado
a) A carga se distribui na superfície do condutor
Considere-se um corpo condutor, como por exemplo, um bloco 
metálico, sendo atritado em uma determinada região de sua superfície 
e adquirindo uma carga negativa. Evidentemente, esta carga aparece 
na região que foi atritada, como mostra a ilustração a seguir. 
RESERVADO
35
Capítulo 1. Eletrostática
Metal
O corpo, ao ser atritado, adquire carga negativa.
Entretanto, essas cargas, constituídas por excesso de elétrons, 
repelem-se mutuamente e atuam sobre os elétrons livres do condutor, 
fazendo com que eles se desloquem até atingir uma situação final, 
denominada “situação de equilíbrio eletrostático”, em que as cargas 
no condutor apresentam-se em repouso. Ao ser atingida essa situação 
final de equilíbrio eletrostático (o que ocorre em um intervalo de 
tempo extremamente pequeno), verifica-se que a carga negativa 
adquirida pelo condutor apresenta-se distribuída em sua superfície.
Metal
Os elétrons livres adquiridos pelo condutor se 
distribuem em sua superfície.
Se o condutor fosse eletrizado positivamente o mesmo resultado final 
seria observado. A carga positiva, adquirida pelo condutor em uma 
dada região de sua superfície, atrai elétrons livres deste corpo, que se 
deslocam até que seja atingido o equilíbrio eletrostático, quando, então, 
a carga positiva se apresenta distribuída na superfície do condutor.
RESERVADO
36
Alta Competência
Mesmo quando um condutor adquire carga positiva ela fica distribuída em sua superfície, 
em virtude do movimento dos elétrons livres.
Metal Metal
Deve-se observar que esse comportamento é característico de um 
condutor. Se um isolante for atritado em uma determinada região 
de sua superfície, a carga por ele adquirida não se espalhará, 
permanecendo em equilíbrio na região em que ela foi gerada.
Se um condutor eletrizado estiver em equilíbrio 
eletrostático, as cargas elétricas estarão distribuídas 
em sua superfície.
atenÇÃo
b) Campo no interior e na superfície do condutor
Ao ser atingido o equilíbrio eletrostático, as cargas elétricas em 
um condutor estão distribuídas em sua superfície e se encontram 
em repouso.
Nessas condições, a distribuição dessas cargas deve ser tal que torne 
nulo o campo elétrico em qualquer ponto do interior do condutor. 
De fato, se o campo elétrico no interior do condutor fosse diferente 
de zero, os elétrons livres aí existentes entrariam em movimento sob 
a ação desse campo. Como as cargas no condutor estão em equilíbrio 
tal movimento não pode existir e, portanto, o campo elétrico deve 
ser nulo no interior do condutor.
Já em pontos da superfície do condutor é possível existir um campo 
elétrico, sem que isto altere a condição de equilíbrio eletrostático, 
desde que o vetor E seja perpendicular à superfície do condutor, como 
RESERVADO
37
Capítulo 1. Eletrostática
mostrado nos pontos B, C e D da ilustração a seguir. De fato, se o 
campo elétrico não fosse perpendicular à superfície, como desenhado 
no ponto A, ele teria uma componente Et tangente à superfície do 
condutor. Se essa componente existisse, os elétrons livres ali presentes 
estariam em movimento sob a ação de Et. Logo, essa componente 
não pode existir, pois o condutor está em equilíbrio eletrostático. Não 
existindo uma componente tangencial, o vetor E tem que ser 
perpendicular à superfície do condutor. Evidentemente, atuando 
nessa direção, o campo não pode provocar movimento de cargas 
porque o condutor está envolvido pelo ar, que é isolante.
 E
B
Et
E
A
E
E = 0
E
C
D
O vetor campo elétrico na superfície de um 
condutor eletrizado em equilíbrio eletrostático é 
perpendicular à superfície desse condutor.
Em resumo, se um condutor eletrizado estiver em equilíbrio 
eletrostático, o campo elétrico será nulo em todos os pontos do seu 
interior. Em pontos da superfície desse condutor o vetor E será 
perpendicular a ela (pontos B, C e D da ilustração anterior).
c) Blindagem eletrostática
Os fatos descritos nas seções a) e b) são válidosmesmo se o condutor 
for oco, isto é, se ele apresentar uma cavidade interna, como o bloco 
metálico mostrado na ilustração a seguir. Quando um bloco como este 
é eletrizado, as cargas elétricas tendem rapidamente a se localizar 
em sua superfície externa, distribuindo-se de modo a tornar nulo o 
campo elétrico em todos os pontos do interior do condutor, tanto na 
parte material quanto em sua cavidade.
RESERVADO
38
Alta Competência
E = 0
O campo elétrico no interior de um 
condutor eletrizado em equilíbrio 
eletrostático é nulo.
Assim, uma cavidade no interior de um condutor é uma região que 
não será atingida por efeitos elétricos produzidos externamente, 
pois o campo elétrico nessa cavidade é sempre nulo e não há carga 
elétrica distribuída em sua parede (a carga se localiza na superfície 
externa do condutor). Por isso, um condutor oco pode ser usado para 
produzir uma “blindagem eletrostática”: quando se deseja proteger 
um aparelho qualquer contra influências elétricas externas pode-se 
envolvê-lo com uma capa metálica, isto é, colocá-lo em uma cavidade 
no interior de um condutor. 
Nessas condições, diz-se que o aparelho está blindado, porque 
nenhum fenômeno elétrico externo afetará o seu funcionamento. 
Um exemplo típico de blindagem em circuitos elétricos pode ser 
observado em cabos elétricos de controle e automação, que são 
envolvidos por uma capa metálica para evitar influências elétricas 
externas. Esse tipo de proteção é conhecido pela palavra inglesa 
“shield”, que significa blindagem. Por isso, é comum ouvir que esses 
cabos são “shildados”, numa tentativa de aportuguesamento da 
palavra “shield”.
O poder de blindagem de uma capa metálica já era conhecido 
por Faraday que, para comprová-lo experimentalmente, realizou 
uma experiência que se tornou famosa. Tendo em suas mãos um 
eletroscópio, aparelho capaz de detectar presença de campo elétrico 
em uma região, Faraday entrou em uma gaiola metálica que foi a 
seguir altamente eletrizada por seu auxiliar. Apesar da superfície da 
gaiola não ser contínua, ela constitui uma blindagem bastante eficaz, 
de modo que Faraday nada sofreu nem observou qualquer deflexão 
nas folhas do eletroscópio.
RESERVADO
39
Capítulo 1. Eletrostática
Outro exemplo de blindagem eletrostática pode ser observado em 
um automóvel. Se houver uma descarga sobre a superfície metálica 
do carro, as cargas distribuem-se por sua superfície, não atingindo 
o seu interior. Por isso, um carro é considerado um local seguro se 
alguém se encontrar ao ar livre durante uma tempestade de raios. 
É importante lembrar que, embora seja muito mais seguro ficar 
dentro do que fora do automóvel, este não oferece proteção total 
contra raios, pois a descarga pode cair nos seus vidros, que não são 
condutores e podem não suportar a descarga.
1.4. Potencial elétrico
Considere-se um corpo eletrizado criando um campo elétrico 
em volta dele e dois pontos A e B nesse campo, como mostra a 
ilustração a seguir:
vA B ABv =T / q
A F B
q
A diferença de potencial entre os pontos A e B é dada pela expressão VA-VB=TAB/q.
Se uma carga de prova positiva q for abandonada em A, irá atuar sobre 
ela uma força elétrica devido ao campo. Se, sob a ação dessa força, 
a carga se desloca de A para B, a força elétrica realiza um trabalho 
sobre a carga designado TAB. Em outras palavras, TAB representa certa 
quantidade de energia que a força elétrica F transfere para a carga q 
em seu deslocamento.
RESERVADO
40
Alta Competência
VA – VB = TAB /q
Uma grandeza muito importante no estudo dos fenômenos 
elétricos está relacionada com esse trabalho. Essa grandeza é 
denominada diferença de potencial entre os pontos A e B, sendo 
representada por VA-VB, e é definida pela seguinte relação:
A diferença de potencial é também denominada tensão entre 
dois pontos. Pode ser representada por VAB ou, simplesmente, V. 
Assim, quando se diz que a tensão entre dois pontos é muito 
grande (alta tensão), significa que o campo elétrico realiza um 
trabalho grande sobre uma dada carga que se desloca entre esses 
pontos, ou seja, a carga recebe do campo uma grande quantidade 
de energia em seu deslocamento. 
A tensão é uma grandeza escalar, cuja unidade no Sistema 
Internacional é o joule por coulomb (1J/C). Esta unidade é 
denominada 1 volt (1V).
O nome volt, escolhido para esta unidade, é uma 
homenagem ao físico italiano, Alessandro Volta 
(1754-1827), um pioneiro nos estudos relacionados 
à eletricidade. Ele foi o inventor da primeira bateria 
elétrica da história.
1.4.1. Sentido do movimento de uma carga
Abandonando uma carga positiva no ponto A da ilustração, sabe-
se que a força elétrica F que atua sobre ela estará dirigida para B. 
Logo, quando esta carga se deslocar de A para B, a força elétrica 
realizará sobre ela um trabalho positivo, isto é: TAB > 0. 
Como VA – VB = TAB/q, conclui-se que a diferença de potencial entre A 
e B também é positiva, ou seja, VA – VB > 0. Diz-se que o potencial de 
A é maior que o potencial de B. 
RESERVADO
41
Capítulo 1. Eletrostática
A ilustração anterior (diferença de potencial entre pontos A e B) nos 
permite observar que a carga positiva se deslocou, sob ação da força 
elétrica, do ponto A, onde o potencial é maior, para o ponto B, onde 
o potencial é menor. Evidentemente, se uma carga negativa fosse 
abandonada entre os pontos A e B, ela iria se deslocar, sob ação da 
força elétrica, de B para A. 
Assim, pode-se concluir que uma carga positiva abandonada em um 
campo elétrico tende a se deslocar de pontos onde o potencial é 
maior para pontos onde ele é menor. Uma carga negativa tende a 
se mover em sentido contrário, isto é, de pontos onde o potencial é 
menor para pontos onde ele é maior. 
1.4.2. Distribuição de cargas entre dois condutores
Quando um condutor é eletrizado, as cargas elétricas distribuem-se 
pela sua superfície, levando-o ao estado de equilíbrio eletrostático. 
Nessa situação, todos os pontos do condutor estão em um mesmo 
potencial, seja em sua superfície ou no seu interior. 
No caso específico de uma esfera, o potencial em qualquer dos seus 
pontos é dado pela expressão: 
V = k0 *Q / R , onde:
R é o raio da esfera e Q é a sua carga.
Exemplo:
Sejam dois corpos metálicos A e B, com cargas Q1 e Q2 e potencial V1 
e V2. Se os potenciais dos corpos são diferentes, existe uma diferença 
de potencial entre eles. 
RESERVADO
42
Alta Competência
Analise a ilustração a seguir:
R R R R1RR
A B A B BA
Q Q 1 Q 2Q
(a) (b) (c)
Q Q
Nas três situações existe diferença de potencial entre os corpos.
Estabelecendo-se contato elétrico entre os condutores e sabendo-
se que as cargas elétricas tendem a se mover de um ponto para o 
outro quando existe diferença de potencial entre eles, conclui-se que 
haverá passagem de cargas elétricas de um corpo para o outro. 
Como são os elétrons livres que se deslocam em um condutor 
metálico e as cargas negativas tendem a se deslocar de pontos de 
menor para pontos de maior potencial, os elétrons livres passarão 
do corpo de menor potencial para o de maior potencial, como 
podemos acompanhar na ilustração a seguir.
R R
R R
RR
R R
A
Q
(a) (b)
B A B
A BA B
Q Q 1
Q f Q f
Q 2
Ao se estabelecer contato elétrico entre dois condutores com potenciais diferentes, 
existe transferência de elétrons do condutor de menor para o de maior potencial.
Em virtude da transferência de elétrons, as cargas Q1 e Q2 e os 
potenciais V1 e V2 serão alterados e haverá um instante em que os 
potenciais dos dois condutores ficarão iguais. A partir desse instante 
RESERVADO
43
Capítulo 1. Eletrostática
não haverá mais transferência de cargas de um condutor para o outro 
e eles terão atingido uma situação final de equilíbrio. 
É interessante notar