02. REVIS O DE ELETRICIDADE B SICA

Prévia do material em texto

22/08/2017 
1 
Revisão 
Eletricidade básica 
 
CORRENTE ELÉTRICA 
Matéria 
• É tudo aquilo que possui massa e ocupa lugar 
no espaço. 
Dividindo a água 
 
Examinando-a 
• Encontramos sua menor partícula 
22/08/2017 
2 
Molécula 
• Menor parte da matéria que ainda conserva 
suas características. 
Uma molécula de água 
UM ÁTOMO DE 
OXIGÊNIO 
E DOIS ÁTOMOS DE 
HIDROGÊNIO 
Uma molécula de água H2O 
NÚCLEO 
CONTENDO PRÓTONS E NÊUTRONS. 
E 
ELETROSFERA 
COM SEUS ELÉTRONS. 
 
Os átomos são formados de: 
 
22/08/2017 
3 
• NÊUTRONS: NÃO POSSUEM CARGAS 
ELÉTRICAS 
• PRÓTONS: POSSUEM CARGAS POSITIVAS 
• ELÉTRONS: POSSUEM CARGAS NEGATIVAS 
 N N 
ELEMENTOS 
NEUTROS OU SEM 
CARGA, NADA 
ACONTECE 
CARGAS IGUAIS CARGAS IGUAIS 
22/08/2017 
4 
CARGAS 
DIFERENTES 
CARGAS DIFERENTES 
• Um átomo possui várias órbitas, cada órbita 
contém uma quantidade de elétrons. 
 
 
Átomos com : 
 
• Poucos elétrons na última camada 
são condutores. 
• Têm facilidade de perder elétrons. 
22/08/2017 
5 
Átomos com : 
 
• Muitos elétrons na última camada 
são isolantes. 
• Tem facilidade de receber elétrons. 
 
 
ÁTOMO DE SELÊNIO 
( Mica ) 
ÁTOMO DE COBRE 
• No átomo de um material (considerado 
condutor), os elétrons da última camada 
(elétrons livres), ficam trocando 
constantemente de átomo. 
• Se aproximarmos um pólo positivo de um lado 
e um negativo de outro: 
22/08/2017 
6 
+ - 
• Se aproximarmos um pólo positivo de um lado 
e um negativo de outro: 
+ - 
• Estes elétrons passam a ter um movimento 
ordenado, dando origem à corrente elétrica. 
Unidade de medida da corrente elétrica 
• AMPÈRE (A). 
Múltiplos e submúltiplos 
Para valores elevados, utilizamos os múltiplos e para valores muito 
baixos, os submúltiplos. 
 
 
22/08/2017 
7 
A 
kA 
MA 
GA 
nA 
A 
mA 
Para descer um 
degrau, caminhe com 
a vírgula 
3 casas à direita 
Para subir um 
degrau, caminhe com 
a vírgula 
3 casas à esquerda 
0,023 
0,0625 
200 
6600 
= 23 mA A 
= 62,5 mA A 
= 0,2 kA A 
= 6,6 kA A 
• Corrente elétrica - é o movimento ordenado 
dos elétrons no interior de um condutor. 
 
• Símbolo - I (intensidade de corrente elétrica) 
 
• Unidade - ampère (A) 
 
 
Como obter uma corrente elétrica? 
 
• Para obtermos uma corrente elétrica precisamos de um circuito elétrico 
 
22/08/2017 
8 
Circuito elétrico 
• Para obtermos um circuito elétrico, são 
necessários três elementos: 
São eles: 
• Gerador, Condutor e Carga. 
GERADOR 
Orienta o movimento 
dos elétrons 
CONDUTOR 
Assegura a transmissão 
da corrente elétrica. 
CARGA 
Utiliza a corrente elétrica 
(transforma em trabalho) 
 
Para que haja corrente elétrica 
é necessário 
que o circuito esteja fechado. 
Gerador Carga 
22/08/2017 
9 
Introduzimos um interruptor 
para abrir e 
fechar o circuito 
Gerador Carga Gerador Carga 
ABERTO 
Gerador Carga 
FECHADO 
Gerador Carga 
ABERTO 
22/08/2017 
10 
Gerador Carga 
FECHADO 
• Aparelho de medida da corrente elétrica 
A 
Amperímetro 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
O amperímetro deve ser ligado em série com a carga. 
A A 
Amperímetro 
O amperímetro deve ser ligado em série com a carga. 
22/08/2017 
11 
• Cuidados na utilização do amperímetro 
A 
0 10 0 10 
• A graduação máxima da escala maior 
que a corrente medida 
 
• A leitura deve ser a mais próxima 
possível do meio da escala 
 
• Ajustar o zero (sempre na ausência de 
corrente) 
 
• Não mudar a posição de utilização do 
aparelho 
 
 
 
 
 
• Evitar choques mecânicos Revisão 
Eletricidade básica 
 
TENSÃO 
22/08/2017 
12 
Faremos uma 
analogia com um circuito hidraúlico 
TEMOS UMA 
DIFERENÇA DE 
NÍVEL D’ÁGUA 
Se abrirmos 
o registro 
22/08/2017 
13 
...NÃO HÁ 
MAIS 
DESNÍVEL. 
• Para termos um movimento de água, é necessário um desnível de água 
(pressão). 
• O mesmo acontece com os elétrons. 
• Para que eles se movimentem, é necessário termos uma pressão elétrica. 
• À pressão exercida sobre os elétrons, chamamos de tensão elétrica ou 
d.d.p. (diferença de potencial). 
• Unidade de medida da tensão elétrica 
• VOLT (V) 
22/08/2017 
14 
• Tensão elétrica - é a pressão exercida sobre os elétrons livres para que 
estes se movimentem no interior de um condutor. 
 
• Símbolo - V 
• Unidade - VOLTS (V) 
V 
kV 
MV 
GV 
nV 
V 
mV 
Múltiplos e Submúltiplos 
Para valores elevados, utilizamos 
os múltiplos e para valores muito 
baixos, os submúltiplos. 
Para descer um 
degrau, caminhe com 
a vírgula 
3 casas à direita Para subir um 
degrau, caminhe com 
a vírgula 
3 casas à esquerda 
• 13,8 kV = 13.800 V 
 
• 34,5 kV = 34.500 V 
 
• 220 V = 0,22 kV 
 
• 127 V = 0,127 kV 
 
 
 
 
 
Aparelho de 
medida da tensão elétrica 
22/08/2017 
15 
V V 
• O voltímetro deve ser ligado em paralelo 
com a carga. 
Cuidados na utilização do voltímetro 
 
V 
0 10 0 10 
 
• A graduação máxima da escala maior que a 
tensão medida 
• A leitura deve ser a mais próxima possível 
do meio da escala 
• Ajustar o zero (sempre na ausência de 
tensão) 
• Não mudar a posição de utilização do 
aparelho 
 
• Evitar choques mecânicos 
22/08/2017 
16 
Revisão 
Eletricidade básica 
 
RESISTÊNCIA ELÉTRICA 
• Comparando as correntes ao aplicarmos a mesma tensão em duas 
lâmpadas diferentes 
A 
100 V 
V V 
0,5 A 
0,5 A 
100 V 
100 V 
A 
V 
22/08/2017 
17 
0,5 A 
100 V 
A 
100 V 
V 
1 A 
0,5 A 
100 V 
V 
A 
100 V 
100 V 
1 A 
A 1ª lâmpada possui maior 
RESISTÊNCIA ELÉTRICA. 
1,0 A 
100 V 
0,5 A 
100 V 
A 2ª lâmpada possui menor 
RESISTÊNCIA ELÉTRICA. 
• A oposição oferecida à passagem da corrente 
elétrica chamamos de 
• RESISTÊNCIA ELÉTRICA 
 
22/08/2017 
18 
Todas as cargas 
possuem uma resistência 
 • Todas as cargas possuem uma resistência 
• que representaremos assim: 
 
OHM (). 
 
Unidade de medida da resistência 
elétrica 
Resistência elétrica 
• É a oposição oferecida à passagem da corrente 
elétrica 
 
• SÍMBOLO - R 
• UNIDADE - OHM () 
 
22/08/2017 
19 
• 1 ohm é a resistência que permite a passagem 
de 1 ampère quando submetida a tensão de 1 
volt 
Múltiplos e submúltiplos 
 
• Para valores elevados, utilizamos os múltiplos e para valores muito baixos, 
os submúltiplos 
 
 
 
k 
 
M 
 
G 
 
n 
 
m 
 
Para descer um 
degrau, caminhe com 
a vírgula 
3 casas à direita 
Para subir um 
degrau, caminhe com 
a vírgula 
3 casas à esquerda 
Aparelho de medida da resistência 
elétrica 
22/08/2017 
20 
 
• Ohmímetro... 
• ...ligado aos terminais da resistência. 
 
Cuidados na utilização do ohmímetro 
 
0 10 0 10 
 
• A leitura deve ser a mais próxima possível 
do meio da escala 
 
 
• Ajuste do zero 
• (curto-circuitar os terminais) 
 
 
• Obedecer a posição de utilização indicada no aparelho 
 
Evitar choques mecânicos 
22/08/2017 
21 
Revisão 
Eletricidade básica 
 
POTÊNCIA 
Capacidade de produzir 
trabalho 
200 kg 50 kg 
Fazendo a analogia com duas pessoas as duas são capazes de realizar trabalho 
 
• Da mesma maneira as cargas elétricas possuem uma capacidade de 
produzir trabalho. 
 
• A capacidade de produzir trabalhode uma carga elétrica é expressa 
em Watts 
 
22/08/2017 
22 
Potência da lâmpada 
• Capacidade de produzir trabalho de 100 W 
• Se for ligada a uma fonte de 127 V 
 
Potência da lâmpada 
• Capacidade de produzir trabalho de 100 W 
• Se for ligada a uma fonte de 220 V 
 
100 W 60 W 
220 V 
Observemos o brilho das lâmpadas A potência depende de outras 
grandezas 
• R - Resistência 
• V - Tensão 
• I - Corrente 
 
• Aplicando a tensão V na resistência R circula a corrente I 
 
 
 
22/08/2017 
23 
 
• Assim temos: 
 
 
• P = R x I2 e P = V x I 
 
 
• NOS APEGAREMOS MAIS À SEGUNDA 
 
• 
 
P 
V I 
• P = V x I ONDE: 
A 
V
 
• P=100 x 2 = 200W 
W 
200 W 
No lugar do voltímetro e 
do amperímetro 
 
Utilizamos o WATTÍMETRO 
 
 
22/08/2017 
24 
 
• Como vimos a leitura do wattímetro é igual ao produto 
 
• V x I 
• 
BOBINA 
DE 
TENSÃO 
BOBINA DE CORRENTE 
LIGADA EM SÉRIE 
LIGADA EM 
PARALELO 
Constituição 
do 
wattímetro 
A 
V 
W 
V=100 
P = 500W 
P = V x I 
I=5 A 
Potência elétrica 
É a capacidade de produzir trabalho. 
• SÍMBOLO - P 
• UNIDADE - WATT (W) 
 
22/08/2017 
25 
Riscos em Instalações e serviços 
com Eletricidade 
Somos pura energia 
Choque elétrico 
• Definição: 
• É uma perturbação de natureza e efeitos 
diversos que se manifesta no corpo 
humano, quando por ele circula uma 
• CORRENTE ELÉTRICA. 
 
• Por que isso acontece? 
• O corpo humano é ou se comporta 
• como um CONDUTOR ELÉTRICO, 
• que possui, inclusive, uma RESISTÊNCIA. 
 
 
Choque elétrico 
• Efeitos: 
• O choque elétrico pode ocasionar 
contrações violentas dos músculos, a 
fibrilação ventricular do coração, lesões 
térmicas e não térmicas podendo levar a 
óbito, como efeito indireto temos as quedas 
e batidas, etc. 
 
 
 
 
 
22/08/2017 
26 
Choque elétrico 
– Quais o tipos de choque ? 
– O que o choque faz com o seu corpo ? 
– Fatores que determinam a gravidade do choque ? 
 
• Choque estático Choque dinâmico 
Descargas atmosféricas 
Choque elétrico 
• Choque dinâmicos 
 
• Contato Unipolar Contato Bipolar 
Contato pelo 
• Dielétrico Rompido 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Condições de tensão que favorecem os 
acidentes por choque elétrico 
 
• Tensão de toque Tensão de passo 
Choque elétrico 
• Fatores determinantes da gravidade 
– Percurso da corrente elétrica; 
– Intensidade da corrente; 
– Características da corrente elétrica; 
– Tempo de exposição a passagem da corrente; 
– Resistência elétrica do corpo humano. 
22/08/2017 
27 
Combinação dos 
seguintes fatores de causas laboriais 
– Falta de CONHECIMENTO; 
– Falha de TREINAMENTO; 
– Falha de SUPERVISÃO; 
– PRÁTICAS inadequadas de trabalho; 
– Instalação e MANUTENÇÃO precárias; 
– AMBIENTE DE TRABALHO cheio de riscos. 
Choque elétrico 
 
• Características da corrente elétrica. 
 
• A intensidade da corrente é um fator determinante na gravidade da 
lesão por choque elétrico; no entanto, observa-se que, para a Corrente 
Contínua (CC), as intensidades da corrente deverão ser mais elevadas para 
ocasionar as sensações do choque elétrico, a fibrilação ventricular e a 
morte. 
 
 
Choque elétrico 
 
• Características da corrente elétrica. 
 
• As correntes alternadas de freqüência entre 20 e 100 Hertz são as que 
oferecem maior risco. Especificamente as de 60 Hertz, usadas nos 
sistemas de fornecimento de energia elétrica, são especialmente 
perigosas, uma vez que elas se situam próximas à freqüência na qual a 
possibilidade de ocorrência da fibrilação ventricular é maior. 
Choque elétrico 
Efeitos Corrente elétrica (mA)- 60Hz 
 
 
Homens Mulheres 
Limiar de percepção 1,1 0,7 
Choque não doloroso, sem perda do controle muscular 1,8 1,2 
Choque doloroso, limiar de largar 16,0 10,5 
Choque doloroso e grave contrações musculares, 
dificuldade de respiração 
23,0 15,0 
22/08/2017 
28 
O choque e o seu corpo 
• Lesões térmicas 
– Queimadura de 1º, 2º e 3° graus nos músculos e pele; 
– Aquecimento e dilatação dos vasos sangüíneos; 
– Aquecimento/carbonização de ossos e cartilagens; 
– Queima de terminações nervosas e sensoriais; 
• Lesões não térmicas 
– Danos celulares; 
– Espasmos musculares; 
– Contração descoordenada do coração ( fibrilação ); 
– Parada respiratória e cardíaca; 
– Ferimentos resultantes de quedas e perda do 
equilíbrio. 
Queimaduras 
• A passagem de corrente elétrica através de um condutor cria o chamado 
efeito joule, ou seja, uma certa quantidade de energia elétrica é 
transformada em calor. 
 
• Em relação às queimaduras por efeito térmico, aquelas causadas pela 
eletricidade são geralmente menos dolorosas, pois a passagem da 
corrente poderá destruir as terminações nervosas. Não significa, porém 
que sejam menos perigosas, pois elas tendem a progredir em 
profundidade, mesmo depois de desfeito o contato elétrico ou a descarga. 
 
• onde: W- Energia dissipada 
 R - Resistência 
 I - Intensidade da corrente 
 t - Tempo 
constante)ΙcomdtR.Ι(WtxΙxRW 2
t
t
2
2
1

Queimaduras 
 
• Queimaduras por contato 
• “Quando se toca uma superfície condutora energizada, as queimaduras 
podem ser locais e profundas atingindo até a parte óssea, ou por outro 
lado muito pequenas, deixando apenas uma pequena “mancha branca na 
pele”. 
Queimaduras 
 
• Queimaduras por arco voltaico 
• O arco elétrico caracteriza-se pelo fluxo de corrente elétrica através do ar, 
e geralmente é produzido quando da conexão e desconexão de 
dispositivos elétricos e também em caso de curto-circuito, provocando 
queimaduras de segundo ou terceiro grau. 
22/08/2017 
29 
Queimaduras 
 
• Queimaduras por vapor metálico e metal derretido 
• Na fusão de um elo fusível ou condutor, há a emissão de vapores e 
derramamento de metais derretidos (em alguns casos prata ou estanho) 
podendo atingir as pessoas localizadas nas proximidades. 
Choque elétrico 
 
• A morte por asfixia ocorrerá, se a intensidade da corrente elétrica for de 
valor elevado, normalmente acima de 30 mA e circular, pelo diafragma, 
por um período de tempo relativamente pequeno, normalmente por 
alguns minutos. 
 
• A asfixia advém do fato do diafragma da respiração se contrair 
tetanicamente, cessando assim, a respiração. Se não for aplicada a 
respiração artificial dentro de um intervalo de tempo inferior a três 
minutos, ocorrerá sérias lesões cerebrais e possível morte. 
Choque elétrico 
 
• A fibrilação ventricular do coração ocorrerá se houver intensidades de 
corrente da ordem de 15mA que circulem por períodos de tempo 
superiores a um quarto de segundo. A fibrilação ventricular é a contração 
disritimada do coração que, não possibilitando desta forma a circulação 
do sangue pelo corpo, resulta na falta de oxigênio nos tecidos do corpo e 
no cérebro. O coração raramente se recupera por si só da fibrilação 
ventricular. 
Choque elétrico 
 
• Resistência elétrica do corpo humano 
• A resistência que o corpo humano oferece à passagem da corrente é 
quase que exclusivamente devida à camada externa da pele. 
• Esta resistência está situada entre 100K e 600K ohms, quando a pele 
encontra-se seca e não apresenta cortes, e a variação apresentada é 
função da sua espessura. 
22/08/2017 
30 
Choque elétrico 
 
• Resistência elétrica do corpo humano 
• Quando a pele encontra-se úmida, condição mais facilmente 
encontrada na prática, a resistênciaelétrica do corpo diminui. Cortes 
também oferecem uma baixa resistência elétrica. 
• A resistência oferecida pela parte interna do corpo, constituída, pelo 
sangue, músculos e demais tecidos, comparativamente à da pele é 
bem baixa, medindo normalmente 300 ohms em média e 
apresentando um valor máximo de 500 ohms. 
Choque elétrico 
• As diferenças da resistência elétrica apresentadas 
pela pele à passagem da corrente, ao estar seca ou 
molhada, podem ser grande, considerando que o 
contato foi feito em um ponto do circuito elétrico 
que apresente uma diferença de potencial de 120 
volts, teremos: 
 
 
 mAMolhadaQuando
mASecaQuando
8
000.15
120
;
.3,0
000.400
120
;


Choque elétrico 
• Causas determinantes operacionais 
 
• Contato com um condutor nú energizado 
• Uma das causas mais comuns desses acidentes é o contato com 
condutores aéreos energizados. Normalmente o que ocorre é que 
equipamentos tais como guindastes, caminhões basculantes tocam nos 
condutores ou durante as construções civis as ferragens tocam os 
condutores. 
Choque elétrico 
• Causas determinantes operacionais 
 
• Falha na isolação elétrica 
• Os condutores quer sejam empregados isoladamente, como nas 
instalações elétricas, quer como partes de equipamentos, são usualmente 
recobertos por uma película isolante. No entanto, a deterioração por 
agentes agressivos, o envelhecimento natural ou forçado ou mesmo o uso 
inadequado do equipamento podem comprometer a eficácia da película, 
como isolante elétrico. 
22/08/2017 
31 
Choque elétrico 
 
• Calor e Temperaturas Elevadas 
• A circulação da corrente em um condutor sempre gera calor e, por 
conseguinte, aumento da temperatura do mesmo. Este aumento pode 
causar a ruptura de alguns polímeros, de que são feitos alguns materiais 
isolantes, dos condutores elétricos. 
 
• Umidade 
• Alguns materiais isolantes que revestem condutores absorvem umidade, 
como é o caso do nylon. Isto faz com que a resistência isolante do 
material diminua. 
Choque elétrico 
 
• Oxidação 
• Esta pode ser atribuída à presença de oxigênio, ozônio ou outros 
oxidantes na atmosfera. O ozônio torna-se um problema especial em 
ambientes fechados, nos quais operem motores, geradores. 
• Estes produzem em seu funcionamento arcos elétricos, que por sua vez 
geram o ozônio. O ozônio é o oxigênio em sua forma mais instável e 
reativa; 
 
Choque elétrico 
 
 
• Radiação 
• As radiações ultravioleta têm a capacidade de degradar as 
propriedades do isolamento, especialmente de polímeros. Os 
processos fotoquímicos iniciados pela radiação solar provocam a 
ruptura de polímeros, tais como, o cloreto de vinila, a borracha 
sintética e natural; 
Choque elétrico 
 
• Produtos Químicos 
• Os materiais normalmente utilizados como isolantes elétricos degradam-
se na presença de substâncias como ácidos, lubrificantes e sais. 
 
• Desgaste Mecânico 
• As grandes causas de danos mecânicos ao isolamento elétrico são a 
abrasão, o corte, a flexão e torção do recobrimento dos condutores 
22/08/2017 
32 
Choque elétrico 
 
• Fatores Biológicos 
• Roedores e insetos podem comer os materiais orgânicos de que são 
constituídos os isolamentos elétricos, comprometendo a isolação dos 
condutores. Outra forma de degradação das características do isolamento 
elétrico é a presença de fungos, que se desenvolvem na presença da 
umidade. 
 
• Altas Tensões 
• Altas tensões podem dar origem à arcos elétricos ou efeitos corona, os 
quais criam buracos na isolação ou degradação química, reduzindo, assim, 
a resistência elétrica do isolamento. 
Choque elétrico 
• Pressão 
• O vácuo pode causar o desprendimento de materiais voláteis dos 
isolantes orgânicos, causando vazios internos e conseqüente variação 
nas suas dimensões, perda de peso e conseqüentemente, redução de 
sua resistividade. 
 
Campos eletromagnéticos 
 
• É gerado quando da passagem da corrente elétrica nos meios 
condutores. O campo eletromagnético está presente em inúmeras 
atividades humanas, tais como trabalhos com circuitos ou linhas 
energizadas, solda elétrica, utilização de telefonia celular e fornos de 
microondas. 
 
Campos eletromagnéticos 
 
• A unidade de medida do campo magnético é o Ampère por Volt, Gauss 
ou Tesla cujo símbolo é representado pela letra T. 
• Cuidados especiais devem ser tomados por trabalhadores ou pessoas que 
possuem em seu corpo aparelhos eletrônicos, tais como marca passo, 
aparelhos auditivos, dentre outros, pois seu funcionamento pode ser 
comprometido na presença de campos magnéticos intenso. 
22/08/2017 
33 
Importante 
 
 
• “Deve-se considerar que 
• todo choque elétrico é perigoso”. 
 
 
• NÃO faz barulho 
• NÃO tem cheiro 
• NÃO tem cor 
• NÃO se vê