Eletricidade Teorica e Analise de circuitos em corrente alternada
79 pág.

Eletricidade Teorica e Analise de circuitos em corrente alternada


DisciplinaEngenharia Elétrica2.264 materiais6.632 seguidores
Pré-visualização14 páginas
Eletricidade teórica e análise de circuitos em corrente alternada \u2013 2º Período 
Prof. Enio Humberto de Souza \u2013 CREA - MG 34437 1 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
TTTEEEÓÓÓRRRIIICCCAAA 
&&& 
AAANNNÁÁÁLLLIIISSSEEE DDDEEE CCCIIIRRRCCCUUUIIITTTOOOSSS 
EEEMMM 
CCCOOORRRRRREEENNNTTTEEE AAALLLTTTEEERRRNNNAAADDDAAA 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Eletricidade teórica e análise de circuitos em corrente alternada \u2013 2º Período 
Prof. Enio Humberto de Souza \u2013 CREA - MG 34437 2 
 
Índice 
 
 
Módulo1 - Números complexos 
 
1.1 Conversão da forma retangular para a forma polar 
1.2 Conversão da forma polar para a forma retangular: 
1.3 Operações matemáticas com números complexos: 
1.3.1 Adição: 
1.3.2 Subtração: 
1.3.3 Multiplicação: 
1.3.4 Divisão: 
 
Modulo 2 - Sinais Senoidais 
 
2.1 Sinais contínuos (CC ou DC): 
2.2 Sinais alternados (CA ou AC): 
2.3 Representações e análises de sinais senoidais: 
2.3.1 Análise de sinais senoidais pela expressão matemática (trigonométrica): 
2.3.2 Análise de sinais senoidais pelo gráfico forma de onda: 
2.3.2.1 Valor de pico (VP): 
2.3.2.2 Valor de pico a pico (VPP): 
2.3.2.3 Valor médio (VM): 
2.3.2.4 Valor eficaz (VRMS): 
2.3.2.5 Período (T): 
2.3.2.2.6 Freqüência (f): 
2.3.3 Análise de sinais senoidais pelo diagrama fasorial: 
2.3.4 Análise de sinais senoidais pela expressão fasorial (N.º complexo): 
2.4 Operações matemáticas com sinais senoidais: 
2.4.1 Soma gráfica de sinais senoidais: 
2.4.2 Subtração gráfica de sinais senoidais: 
 
Módulo 3 - Circuitos resistivos em CA 
 
3.1 Introdução: 
3.2 Circuitos resistivos em CA: 
3.2.1 Tensão e corrente CA em uma resistência: 
3.2.2 Potência dissipada pela resistência: 
3.2.2.1 Potências média, de pico e RMS: 
 
Módulo 4 - Circuitos indutivos em CA 
 
4.1 Introdução: 
4.2 Indutor em corrente contínua: 
4.3 Indutância: 
4.4 Tensão no indutor: 
4.5 Indutor ideal em CA: 
4.6 Reatância indutiva (XL): 
4.7 Primeira lei de Ohm para indutor ideal: 
4.8 Potência no indutor ideal: 
4.9 Indutor real: 
4.10 Circuito RL série: 
Eletricidade teórica e análise de circuitos em corrente alternada \u2013 2º Período 
Prof. Enio Humberto de Souza \u2013 CREA - MG 34437 3 
 
4.10.1 Impedância indutiva ZL no circuito RL série: 
4.10.2 Lei de ohm para circuito RL série: 
4.10.3 Potência em circuitos indutivos: 
4.10.3.1 Relação entre as potências no circuito RL 
4.10.3.1.1 Potência aparente (S): 
4.10.3.1.2 Potência ativa (P): 
4.10.3.1.3 Potência reativa (Q): 
4.10.4 Fator de potência no circuito RL série: 
4.11 Circuito RL paralelo: 
4.11.1 Fator de potência no circuito RL paralelo: 
4.11.2 Impedância equivalente no circuito RL paralelo 
 
Módulo 5 - Circuitos capacitivos em CA 
 
5.1 Introdução: 
5.2 Capacitor em corrente contínua: 
5.3 Capacitância: 
5.4 Capacitor em corrente alternada: 
5.5 Reatância capacitiva (XC): 
5.6 Primeira lei de Ohm para capacitor: 
5.7 Potência no capacitor: 
5.8 Circuito RC série: 
5.8.1 Impedância capacitiva (ZC) no circuito RC série: 
5.8.2 Lei de Ohm para circuito RC série: 
5.8.3 Fator de potência no circuito RC série: 
5.9 Potência em circuitos capacitivos: 
5.10 Circuito RC paralelo: 
5.10.1 Impedância equivalente no circuito RC paralelo: 
5.10.2 Fator de potência no circuito RC paralelo: 
 
Módulo 6 - Circuitos RLC em CA 
 
6.1 Introdução: 
6.2 Circuito RLC série: 
6.2.1 Impedância no Circuito RLC série: 
6.2.2 Potência no Circuito RLC série: 
6.3 Efeito da freqüência e freqüência de ressonância: 
6.3.1 Ressonância em série: 
6.3.2 Curva característica Freqüência X Impedância no circuito RLC série: 
6.4 Circuitos RLC em Paralelo: 
6.4.1 Impedância no Circuito RLC paralelo: 
6.5 Efeito da freqüência no circuito RLC paralelo: 
6.5.1 Ressonância em paralelo: 
6.5.2 Curva característica Freqüência X Impedância no circuito RLC paralelo: 
 
Módulo 7 - Circuitos mistos em CA 
 
7.1 \u2013 Introdução: 
7.2 Associação de indutores: 
7.3 Associação de capacitores: 
7.4 \u2013 Associação de impedâncias: 
 
 
Eletricidade teórica e análise de circuitos em corrente alternada \u2013 2º Período 
Prof. Enio Humberto de Souza \u2013 CREA - MG 34437 4 
 
Módulo 8 - Correção do Fator de Potência 
 
8.1 Corrigindo o fator de potência: 
 
Módulo 9 - Circuitos trifásicos 
 
9.1 Geradores e cargas trifásicas: 
9.2 Ligações em estrela: 
9.2.1 Tensões de linha (VL) e Tensão de fase (Vf): 
 
9.2.2 Correntes de linha (IL) e Correntes de fase (If): 
9.3 Ligações em delta: 
9.3.1 Tensões de linha (VL) e Tensão de fase (Vf): 
9.3.2 Correntes de linha (IL) e Correntes de fase (If): 
9.4 Potências em sistemas trifásicos: 
 
Módulo 10 - Simulados de eletricidade teórica 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Eletricidade teórica e análise de circuitos em corrente alternada \u2013 2º Período 
Prof. Enio Humberto de Souza \u2013 CREA - MG 34437 5 
 
Módulo1 - Números complexos 
 
Este módulo trata de números complexos, uma vez que as grandezas elétricas em corrente alternada 
- resistência, reatância, impedância, condutância, susceptância, admitância, tensão, corrente - são expressas 
nessa forma. Na vida prática do profissional de eletrotécnica, os números complexos têm presença 
constante, quer em procedimentos de manutenção, de operação de sistemas elétricos de potência ou de 
projetos elétricos em geral. 
Um número complexo (ou número imaginário) é aquele composto por uma parte real e outra parte 
imaginária. Qualquer número complexo pode ser facilmente representado no plano cartesiano. 
O plano cartesiano é formado por dois eixos: um para a parte real (eixo das abscissas, de x, de a, ou 
do \u201cco-seno\u201d) e outro para a parte imaginária (eixo das ordenadas, de y, de b, ou do \u201cseno\u201d). 
Um número complexo pode ser apresentado de duas formas: retangular (ou cartesiana) e polar. 
Seja um número complexo Z = a + j b, sua forma cartesiana poderá ser representada da seguinte 
maneira: 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Fig. 1 \u2013 Número complexo na forma retangular 
 
Onde: \u201ca\u201d é o valor de sua componente real e \u201cb\u201d é sua componente imaginária. 
Para o mesmo número complexo do exemplo anterior, a forma polar poderá ser representada da seguinte 
maneira: 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Fig. 2 \u2013 Número complexo na forma polar 
 
 
 
A representação da forma polar será o segmento de reta |Z| (chamado de módulo), combinado com 
o ângulo formado entre a reta |Z| e o eixo das abscissas (x). Pode-se escrever a forma polar da seguinte 
maneira: 
 
z = |Z | / Ø 
 
 
 
 
Eletricidade teórica e análise de circuitos em corrente alternada \u2013 2º Período 
Prof. Enio Humberto de Souza \u2013 CREA - MG 34437 6 
 
1.1 Conversão da forma retangular para a forma polar: Para se determinar o valor da forma polar de 
um número complexo, é necessário convertê-lo a partir de sua forma retangular. Para tanto utiliza-se o 
teorema de Pitágoras: 
 
Z = \u221a a2 + b2 e Ø = tg-1 |b/a|* 
 
* O ângulo determinado pela fórmula acima (Ø) é sempre uma relação direta entre o eixo das abscissas e o 
segmento de reta |Z|, e no caso dos números complexos de II, III e IV quadrantes, como os valores das 
partes real e imaginária estão em módulo, o ângulo verdadeiro (Øv) poderá ser facilmente determinado pela 
aplicação de uma simples regra de conversão conforme descrito abaixo: 
I quadrante Øv = Ø 
II quadrante Øv = 180º - Ø 
III quadrante Øv = 180º + Ø ou Øv = -180º + Ø 
IV quadrante Øv = 0º - Ø ou 360º - Ø