eletricidade aplicada

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Eletricidade Aplicada
Carlos
fsp.carlos@lucats.com.br
AVALIAÇÃO:
70% Provas
30% APS (Atividades Práticas Supervisionadas)
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Eletricidade Aplicada
Natureza da Eletricidade
Lei de Ohm e potência
Circuitos Série, Paralelo e mistos
Leis de Kirchhof
Análise de circuitos em CC
Fundamentos do Eletromagnetismo
Capacitância, circuitos magnéticos e indutância
Lei de Faraday-Lenz
Perdas por histerese
Análise de circuitos em CA
Circuitos trifásicos
Noções de transformadores, máquinas de indução síncronas e de CC
Fundamentos de acionamentos elétricos
LABORATÓRIO
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Eletricidade Aplicada
Natureza da 
Eletricidade
Matéria
• Massa e volume
• Elementos e Compostos
Átomo/Molécula
Partículas Subatômicas
Átomo de Lítio
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Eletricidade Aplicada
● Átomo massa carga elétrica
– Prótons 1,672 623 x 10-27 kg e
– Nêutrons 1,674 928 x 10-27 kg 0
– Elétrons 9,109 389 x 10-31 kg -e
– Carga Elétrica: Propriedade física fundamental que 
determinam as interações eletromagnéticas
– e = 1,602.10-19 coulomb (carga elementar)
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Eletricidade Aplicada
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Eletricidade Aplicada
● Camadas de Energia
– K - 2 - 2 
– L - 8 - 8
– M - 18 - 8 ou 18
– N - 32 - 8 ou 18 ou 32
– O - 32 - 8 ou 18
– P - 18 - 8 ou 18
– Q - 8 - 8
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Eletricidade Aplicada
Corpos com Cargas Elétricas
Unidade de Carga Elétrica = Coulomb (Q)
1 Coulomb(Q) = 6,25*10+18 e
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Eletricidade Aplicada
Campo Eletrostático
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Eletricidade Aplicada
Corrente Elétrica
Fluxo de Corrente Elétrica
I = Q/T
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Eletricidade Aplicada
Fontes de Eletricidade
• Bateria Química
• Gerador
• Efeito Piezoelétrico
• Efeito Fotoelétrico
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Eletricidade Aplicada
Tensões e Correntes Contínuas
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Eletricidade Aplicada
Tensões e Correntes Alternadas
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Eletricidade Aplicada
● Potências de 10
● Notação Científica
● Arredondamento de Números
● Prefixos Métricos 
3,14159 26535 89793 23846 
26433 83279 50288 41971 
69399
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Eletricidade Aplicada
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Eletricidade Aplicada
Grandeza Unidade Símbolo
Comprimento metro m
Massa quilograma kg
Tempo segundo s
Corrente Elétrica ampere A
Temperatura Termodinâmica kelvin K
Quantidade de Matéria mol mol12
Intensidade Luminosa candela cd
Mol é a quantidade de substância de um sistema que contém 
tantas entidades elementares quanto são os átomos contidos 
em 0,012 quilograma de carbono-12
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Eletricidade Aplicada
Grandeza Unidade Símbolo Dimensional Analítica
Dimensional 
Sintética
Capacitância Farad F A2.s2.s2/(kg.m2) A.s/V
Carga Elétrica Coulomb C A.s ---
Condutância Siemens S A2.s3/(kg.m2) A/V
Energia Joule J kg.m2/s2 N.m
Fluxo Magnético Weber Wb kg.m2/(s2.A) V.s
Força Newton N kg.m/s2 ---
Frequência Hertz Hz 1/s ---
Indutância Henry H kg.m2/(s2.A2) Wb/A
Intens. de Campo Magnético Tesla T kg/(s2.A) Wb/m²
Potência Watt W kg.m2/s3 J/s
Pressão Pascal Pa kg/(m.s2) N/m²
Resistência Elétrica Ohm Ω kg.m2/(s3.A2) V/A
Temperatura em Celsius Grau Celcius °c ---
Tensão Elétrica Volt V kg.m2/(s3.A) W/A
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Eletricidade Aplicada
Símbolos Gráficos e Diagramas Elétricos
Diagrama Esquemático
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Eletricidade Aplicada
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Eletricidade Aplicada
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Eletricidade Aplicada
Lei de Ohm
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Eletricidade Aplicada
Potência – Indica a velocidade em que um 
trabalho é realizado.
Em Eletricidade:
Potência = Tensão * Corrente
Energia Elétrica – Trabalho realizado em 
eletricidade - kWh
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Eletricidade Aplicada
Exercícios
V I R
a ? 2 A 3 Ω
b 120 V ? 2400 Ω
c 120 V 24 A ?
d ? 8 mA 5 kΩ
e 60 V ? 12 kΩ
f 110 V 2 mA ?
g ? 2,5 A 6,4 Ω
h 2400 V ? 1 MΩ
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Eletricidade Aplicada
1) Um circuito é formado por uma bateria de 6 V, uma chave e uma lâmpada. Quando a chave é fechada fluem 2 A pelo circuito. 
Qual a resistência da lâmpada? Suponha que essa lâmpada é substituída por uma outra que requer os mesmos 6 V mas 
retira somente 0,04 A. Qual a resistência da nova lâmpada? 
2) O filamento de uma válvula de televisão tem uma resistência de 90Ω. Qual a tensão necessária para produzir a corrente 
especificada na válvula, de 0,3 A? 
3) Um medidor CC muito sensível retira 9 mA da linha quando a tensão é de 108 V. Qual a resistência do medidor? 
4) A bobina de um relé telegráfico de 160Ω funciona com uma tensão de 6,4 V. Calcule a corrente que passa pelo relé. 
5) Qual a potência gasta por um ferro de solda que usa 3 A funcionando em 110 V? 
6) Uma bateria de 12 V está ligada a uma lâmpada que possui uma resistência de 10Ω. Qual a potência liberada para a carga? 
7) Um forno elétrico usa 35,5 A em 118 V. Calcule a potência gerada pelo forno. 
8) Uma secadora elétrica consome 360 W e retira do circuito uma corrente de 3,25 A. Calcule a sua tensão de funcionamento.
9) Um gerador recebe 7 Hp e fornece 20 A em 220 V. Calcule a potência fornecida pelo gerador e a sua eficiência. 
10)Qual a potência e a energia consumidas de uma Linha de 110 V por um ferro elétrico de 22Ω em 3 h? 
11)Numa certa comunidade, o custo médio da energia elétrica é de R$ 0,48 por quilowatt-hora. Calcule o custo do 
funcionamento de um receptor estéreo de 200 W durante 12 h nessa cidade.
Exercícios
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Eletricidade Aplicada
Resistência
Ni-Cr
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Eletricidade Aplicada
Exercícios
1) As fontes comuns de energia usadas em circuitos elétricos são as ___________ e os ___________ .
2) Num circuito, uma lâmpada de incandescência é considerada como uma carga ___________ .
3) O elemento de resistência de um resistor de fio enrolado é constituído por um fio de ___________ . 
4) A faixa em que a resistência real de um resistor pode variar a partir do seu valor nominal é chamada de 
___________.
5) Um resistor grande de um dado tipo possui uma especificação de ___________ mais alta do que um resistor 
menor do mesmo tipo. 
6) Um defeito comum nos resistores é estarem abertos ou queimados em virtude de uma ___________ excessiva 
através do resistor. 
7) 0 valor da resistência de um circuito pode ser alterada utilizando-se um resistor ___________ .
8) O ___________ é um resistor variável usado para mudar o valor da tensão aplicada a um circuito. 
9) Se a resistência de um circuito for duplicada e a corrente permanecer a mesma, a tensão aumentará ficando o 
seu valor o ___________ do seu valor inicial. 
10)Se uma torradeira de pão que consome 1.000 W funcionar durante 30 minutos, a energia gasta será de 
___________ kWh.
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Eletricidade Aplicada
Circuito série
R
eq
 = R1+R2+R3
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Eletricidade Aplicada
Pilhas e Baterias
Tipos
Primária (Não Recarregável)
Secundária (Recarregável)
Características
Resistência Interna
Peso Específico
Capacidade
Vida sem uso
Associações
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Eletricidade Aplicada
Exercícios
V
B 
[V] R
i
 [Ω] R
L
 [Ω] R
T
=R
L
+R
i
 [Ω] I
L
 [A] I
L
*R
i
 [V] V
L
 = V
B
-I
L
*R
i
12 1 α
12 1 9
12 1 5
12 1 3
12 1 1
12 1 0
● Uma bateria de 6 V está temporariamente em curto-circuito. A corrente de curto-circuito é de 30 A. Qual a 
resistência interna?
● Uma bateria tem 12 V de saída num circuito aberto. Com uma corrente de carga de 1 A, essa tensão cai para 
11,5 V. Calcule a resistência interma.
● Uma bateria de chumbo ácido tem uma especificação de 200 Ah. Com base numa descarga de 8 horas, que 
corrente de carga média esta bateria pode fornecer?
● A tensão do terminal VL cai à medida que a corrente de carga IL aumenta. Para uma bateria de 12 V com uma 
resistência interma de 1 ohm, variamos a resistência de carga de um valor bem alto até zero, a fim de se 
observar a variação da tensão do terminal com a corrente de carga. Preencha os valores que estão faltando na 
tabela.
● Quantas pilhas são necessáriaspara formar uma bateria com o dobro das especificações de tensão e corrente 
de uma única pilha? Faça um diagrama esquemático.
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Eletricidade Aplicada
Extraída da norma NBR 5410:2004, a tabela ao 
lado descreve a capacidade de corrente, em 
ampéres (A), para condutores de cobre com 
isolação de PVC (70°C), para os métodos de 
referência B1 e B2.
B1: Condutores isolados ou cabos unipolares 
em eletroduto de seção circular embutido em 
alvenaria. Temperatura Ambiente: 30ºC.
B2: Cabo multipolar em eletroduto de seção 
circular embutido em alvenaria. Temperatura 
Ambiente: 30ºC.
Em nenhum caso a queda de tensão nos 
circuitos terminais pode ser superior a 4%, mas 
quedas de tensão maiores são permitidas para 
equipamentos com corrente de partida elevada, 
durante o período de partida, desde que dentro 
dos limites permitidos em suas normas 
respectivas.
Condutores
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Eletricidade Aplicada
Critério de Queda de Tensão
Resistência (Ω) = resistividade (Ωm) x comprimento (m) / (Área da secção transversal (m²)
Cobre: 1.72×10−8 Ω m (a 20°C) - Coeficiente: 0,0039 °C-1
R=R20(1+α20(T−20)) a 30°C ==> 1.78×10−8 Ω m
Calcular a resistência de 30 m de um cabo condutor de cobre de 0,75 mm2 a 30°C.
R = ???
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Eletricidade Aplicada
Circuito Paralelo
1/R
eq
 = 1/R1+1/R2+1/R3
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Eletricidade Aplicada
Circuito Misto
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Eletricidade Aplicada
Leis de Kirchhoff
1ª - Em um nó, a soma das correntes elétricas que entram é 
igual à soma das correntes que saem.
2ª - A soma algébrica da d.d.p (Diferença de Potencial 
Elétrico) em um percurso fechado é nula.
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