Resumo 01 Circuitos Elétricos Elementos Básicos

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UNIVERSIDADE FEDERAL DE UBERLÂNDIA 
FACULDADE DE ENGENHARIA ELÉTRICA 
CURSO DE ENGENHARIA QUÍMICA 
 
RESUMO 01 
 
Disciplina: Eletricidade Aplicada 
Tópico: Introdução aos Circuitos Elétricos 
Professor: Ivan Nunes Santos 
 
 
 
ELEMENTOS BÁSICOS DE CIRCUITOS ELÉTRICOS 
 
 
Resistor (R) 
 
O resistor tem por grandeza a resistência (R), a qual no SI (Sistema Internacional 
de Medidas) é dada em ohm (Ω). 
 
 
 
O resistor oferece uma resistência (uma oposição ou dificuldade) à passagem de 
corrente elétrica. O mesmo transforma a energia elétrica em energia térmica por 
meio de um efeito conhecido por efeito joule. 
 
Símbolo: 
 
 
 
A grandeza de resistência (R) não varia em função da frequência do sistema 
elétrico, ou seja, R tem as mesma propriedades para circuitos de corrente 
contínua ou circuitos de corrente alternada. 
 
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Indutor (L) 
 
O indutor tem por grandeza a indutância (L), a qual no SI é dada em Henry (H). 
 
 
 
O indutor tem por função o armazenamento de energia na forma de campo 
magnético. Normalmente, ele é produzido a partir de bobinas de material 
condutor, tal como o cobre. 
 
Símbolo: 
 
 
 
Em circuito de corrente alternada o indutor é visto (ou tratado) como um 
reatância indutiva (XL), a qual varia em função da frequência conforme expressão 
abaixo: 
 
𝑋𝐿 = 𝜔𝐿 = 2𝜋𝑓𝐿 
 
Onde, 𝜔 é a velocidade angular do sistema elétrico de corrente alternada e f é a 
frequência deste sistema. Obs.: a unidade de XL é a mesma adotada para 
resistência elétrica, ou seja, ohm. 
 
 
 
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Capacitor (C) 
 
O capacitor tem por grandeza a capacitância (C), a qual no SI é dada em Faraday 
(F). 
 
 
 
O capacitor tem por função o armazenamento de energia na forma de campo 
elétrico. Normalmente, ele é produzido a partir de duas placas metálicas 
paralelas separadas por um material isolante (dielétrico). 
 
Símbolo: 
 
 
 
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Em circuito de corrente alternada o capacitor é visto (ou tratado) como uma 
reatância capacitiva (XC), a qual varia em função da frequência conforme 
expressão abaixo: 
 
𝑋𝐶 =
1
𝜔𝐶
=
1
2𝜋𝑓𝐶
 
 
Obs.: a unidade de XC também é a mesma adotada para resistência elétrica, ou 
seja, ohm. 
 
 
 
FONTES ELÉTRICAS DE TENSÃO 
 
 
Fonte de Corrente Contínua (CC) 
 
A fonte de corrente contínua gera uma tensão constante ao longo do tempo. Em 
inglês é abreviado por DC (direct current). 
 
Exemplos: 
 
 
 
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Símbolo da fonte e gráfico do comportamento da tensão (símbolo E ou V) em 
função do tempo: 
 
 
 
Nota-se que apesar de chamar fonte de "corrente contínua", o que de fato é 
constante (uniforme) ao longo do tempo é o valor de tensão elétrica e não 
necessariamente de corrente elétrica. 
 
A unidade de tensão no SI é Volts (V). 
 
 
Fonte de Corrente Alternada (CA) 
 
A fonte de corrente contínua gera uma tensão que alterna ao longo do tempo. Em 
inglês é abreviado por AC (alternating current). 
 
 
 
 
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Exemplos: 
 
 
 
 
 
Apesar da forma de onda de tensão alternada poder assumir, teoricamente, 
qualquer formato alternado (onda triangular, onda quadrada, etc.), na prática a 
onda de tensão alternada gerada nos sistemas elétricos de potência é senoidal, 
de frequência constante e magnitude praticamente uniforme (há uma pequena 
tolerância a variações). 
 
Símbolo da fonte e gráfico com o comportamento da tensão senoidal em função 
do tempo: 
 
 
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Portanto, neste tipo de fonte, a tensão (𝑣) encontra-se variando ao longo do 
tempo (t). Por sua vez, esta tensão variável pode ser expressa pela equação a 
seguir (equação característica da senoide): 
 
𝑣(𝑡) = 𝑉𝑝𝑖𝑐𝑜 𝑠𝑒𝑛(𝜔𝑡 + 𝜃) 
 
Onde: 𝑉𝑝𝑖𝑐𝑜 é a máxima amplitude da tensão (tensão de pico), 𝜔 é velocidade 
angular da onda (𝜔 = 2𝜋𝑓) e 𝜃 é a defasagem angular da onda senoidal (que está 
relacionada com a posição da onda no instante t = 0 ). 
 
Esta representação da tensão ao longo do tempo - 𝑣(𝑡) - é usada quando 
precisamos analisar em detalhes o comportamento da tensão em cada pequeno 
instante de tempo. Esta representação, em uma análise de circuito elétrico, é 
chamada análise de sistema no domínio do tempo. 
 
Uma outra possibilidade de análise de circuitos elétrico é aquela que considera 
que o sistema esta estacionário ao longo do tempo, ou seja, que a onda de tensão 
possui uma frequência constante, uma amplitude de onda constante e uma forma 
de puramente senoidal. Neste caso, iremos adotar uma análise de circuito 
elétrico conhecida como análise no domínio da frequência. 
 
Quando analisamos o circuito no domínio da frequência, a informação que nos é 
útil da tensão elétrica, é aquela conhecida por tensão eficaz ou tensão rms (root 
mean square). Esta tensão pode ser calculada (para a forma de onda senoidal) 
por meio da equação: 
 
𝑉𝑒𝑓𝑖𝑐𝑎𝑧 = 𝑉𝑟𝑚𝑠 = 
𝑉𝑝𝑖𝑐𝑜
√2
 
 
 
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Esta é a forma mais comum de expressar um valor de tensão em sistemas de 
corrente alternada. 
 
Vale ressaltar, que quando falamos que uma determinada tomada tem uma 
tensão de 220V, o que de fato estamos dizendo é que esta tomada possui uma 
diferença de potencial de 220V de tensão eficaz (ou rms). De fato, a amplitude 
desta tensão é 311,1V (220 x √2) com uma variação dada numa frequência de 
60Hz no caso de Uberlândia, o que significa 60 vezes (ou 60 formas de onda 
senoidal) num intervalo de 1 segundo.