Apostila de Eletricidade Aplicada

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Educação Profissional 
 
 
 
 
 
 
 
Curso Técnico em Mecânica 
 
 
Módulo I – Mecânico Industrial 
 
ELETRICIDADE 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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SUMÁRIO 
 
1 - FUNDAMENTOS DA ELETRICIDADE 03 
1.1 - CONCEITOS FUNDAMENTAIS DA ELETRICIDADE 03 
1.2 – MATÉRIA 03 
 
2 - CIRCUITO ELÉTRICO 06 
2.1 – CIRCUITO 06 
2.2 - CIRCUITO ELÉTRICO 06 
2.3 - ELEMENTOS DOS CIRCUITOS ELÉTRICOS 06 
 
3 - GRANDEZAS ELÉTRICAS 08 
3.1 - GRANDEZAS ELÉTRICAS 09 
3.2 - CARGAS ELÉTRICAS 09 
3.3 - CORRENTE ELÉTRICA 09 
3.4 - TENSÃO ELÉTRICA (F.E.M.) 10 
3.5 - RESISTÊNCIA ELÉTRICA E CONDUTÂNCIA ELÉTRICA 11 
3.6 - MÚLTIPLO E SUBMÚLTIPLOS DAS GRANDEZAS ELÉTRICAS 12 
 
4 - LEI DE OHM 13 
4.1 - CÁLCULO DE TENSÃO 14 
4.2 - CÁLCULO DE RESISTÊNCIA 15 
4.3 - CÁLCULO DE CORRENTE 15 
4.4 - EFEITOS DO CHOQUE ELÉTRICO 17 
4.5 - DICAS E REGRAS (SEGURANÇA ELÉTRICA) 17 
 
5 – RESISTIVIDADE 18 
5.1 - NATUREZA DO MATERIAL 18 
5.2 - COMPRIMENTO DO MATERIAL 19 
5.3 - SEÇÃO TRANSVERSAL DO MATERIAL 20 
5.4 - TEMPERATURA DO MATERIAL 20 
 
6 - ASSOCIAÇÃO DE RESISTORES 21 
6.1 - LIGAÇÃO DE RESISTORES 21 
6.2 - ASSOCIAÇÃO EM SÉRIE 22 
6.3 - ASSOCIAÇÃO EM PARALELO 22 
6.4 - ASSOCIAÇÃO MISTA 22 
6.5 - CIRCUITO SÉRIE 23 
 
7 - POTÊNCIA EM C.C. 23 
7.1 - TRABALHO MECÂNICO 28 
7.2 - CAVALO-VAPOR (C.V.) 29 
7.3 - HORSE-POWER (H.P.) 30 
 
8 – MAGNETISMO 31 
8.1 – INTRODUÇÃO 31 
8.2 - IMÃS ARTIFICIAIS 32 
8.3 - PÓLOS DOS ÍMÃS 33 
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8.4 - LINHA NEUTRA 33 
8.5 - LINHAS DE FORÇA MAGNÉTICA 33 
8.6 - SENTIDO DAS LINHAS DE FORÇA DE UM ÍMÃ 34 
8.7 - FRAGMENTAÇÃO DE UM ÍMÃ 34 
8.8 - CAMPO MAGNÉTICO DO ÍMÃ 34 
8.9 - LEI DE ATRAÇÃO E REPULSÃO DOS ÍMÃS 34 
 
9 – ELETROMAGNETISMO 35 
9.1 – INTRODUÇÃO 35 
9.2 - CAMPO MAGNÉTICO DO CONDUTOR RETILÍNEO 36 
9.3 - CAMPO MAGNÉTICO DA ESPIRA 37 
9.4 – SOLENÓIDE 38 
9.5 - REGRA DA MÃO ESQUERDA 38 
 
10 - CORRENTE ALTERNADA 39 
10.1 - CORRENTE ALTERNADA E TENSÃO MONOFÁSICA 39 
 
11 - MÁQUINAS ELÉTRICAS ROTATIVAS 40 
11.1 - NOÇÕES GERAIS SOBRE MOTORES ELÉTRICOS 40 
11.2 - MOTORES DE CORRENTE ALTERNADA 43 
11.3 - DEFEITOS NAS LIGAÇÕES DOS MOTORES DE C.A. 50 
11.4 - DEFEITOS INTERNOS NOS MOTORES DE C.A. ASSÍNCRONOS 51 
12 – TRANSFORMADOR 54 
12.1 - PRINCÍPIO DE FUNCIONAMENTO 54 
12.2 - TRANSFORMADORES COM MAIS DE UM SECUNDÁRIO 57 
12.3 - RELAÇÃO DE TRANSFORMAÇÃO 58 
 
13 - QUADROS DE COMANDO E CONTROLE 60 
13.1 - CENTRO DE CONTROLE DE MOTORES (C.C.M.) 60 
 
14 - DISPOSITIVOS DE PRODUÇÃO E ACIONAMENTO 61 
14.1 – DISJUNTORES 61 
14.2 - RELÉS DE SUBTENSÃO E SOBRECORRENTE 63 
14.3 - SEGURANÇA FUSÍVEIS TIPO NH E DIAZED 63 
14.4 - RELÉS TÉRMICOS 66 
14.5 - CHAVES AUXILIARES TIPO BOTOEIRA 68 
14.6 – CONTATORES 69 
14.7 - RELÉS DE TEMPO 70 
14.8 – CAPACITOR 71 
 
15 – ANEXO 71 
 
BIBLIOGRAFIA 76 
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1 - FUNDAMENTOS DA ELETRICIDADE 
 
1.1 - CONCEITOS FUNDAMENTAIS DA ELETRICIDADE 
Ao longo dos anos, vários cientistas descobriram que a eletricidade parece comportar de maneira 
constante e previsível em dadas situações, ou quando sujeitas a determinadas condições. Estes 
cientistas, tais como Faraday, Ohm e Kirchhoff, para citar apenas alguns, observaram e 
descreveram as características previsíveis da eletricidade e da corrente elétrica, sob a forma de 
certas regras. Estas regras recebem comumente o nome de “leis”. Pelo aprendizado das regras ou 
leis aplicáveis ao comportamento da eletricidade você terá “aprendido” eletricidade. 
 
1.2 - MATÉRIA 
1.2.1 - Estudo do Átomo 
Os átomos são tão pequenos, que 100 milhões deles, um ao lado do outro, formarão uma reta de 
10mm de comprimento. 
 
100 000 000 = 
 átomo 
Átomo 
É uma partícula presente em todo material do universo. 
O universo, a terra, os animais, as plantas... tudo é composto de átomos. 
Até o início do século XX admitia-se que os átomos eram as menores partículas do universo e que 
não poderiam ser subdivididas. Hoje, sabe-se que o átomo é constituído de partículas ainda 
menores. Estas partículas são: 
 Prótons 
 Nêutrons chamadas partículas 
 Elétrons sub-atômicas 
 
Importante: Todo átomo possui prótons, elétrons e nêutrons. 
 
Elétrons 
São partículas sub-atômicas que possuem cargas elétricas negativas. 
Prótons 
São partículas sub-atômicas que possuem cargas elétricas positivas. 
Nêutrons 
São partículas sub-atômicas que não possuem cargas elétricas. 
Núcleo 
É o centro do átomo, onde se encontram as partículas sub-atômicas prótons e nêutrons. 
Eletrosfera 
São as camadas ou órbitas formadas pelos elétrons, que se movimentam em trajetórias circulares 
em volta do núcleo. 
 
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Existe uma força de atração entre o núcleo e a eletrosfera, conservando os elétrons nas órbitas 
definidas camadas, semelhantemente ao sistema solar. 
 
A eletrosfera pode ser composta por camadas, identificadas pelas letras maiúsculas K, L, M, N, 
O, P e Q. 
 
Cada camada da eletrosfera é formada por um número máximo de elétrons, conforme você pode 
observar na tabela abaixo. 
Tabela 1.1 
CAMADA Nº MÁXIMO DE 
ELÉTRONS 
K 
L 
M 
N 
O 
P 
Q 
2 
8 
18 
32 
32 
18 
2 
 
Note que nem todo átomo possui a mesma quantidade de camadas. 
 
 
Eletrosfera 
Nêutrons 
Elétrons 
Prótons 
Núcleo 
Figura 1.1 
Figura 1.2 
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O que faz uma matéria diferente da outra? 
Quais são as semelhanças e diferenças existentes entre os átomos? 
A distribuição de prótons, nêutrons e elétrons é que de fato diferenciará uma material do outro. 
Quanto mais elétrons: 
 Mais camadas; 
 Menos força de atração exercida pelo núcleo; 
 Mais livres os elétrons da ultima camada; 
 Mais instáveis eletricamente; 
 Mais condutor o material. 
 
Quanto menos elétrons: 
 Menos camadas; 
 Mais força de atração exercida pelo núcleo; 
 Menos elétrons livres; 
 Mais estável eletricamente; 
 Mais isolante o material. 
 
Condutores Isolantes 
Prata Ar seco 
Cobre Vidro 
Alumínio Mica 
Zinco Borracha 
Latão Amianto 
Ferro Baquelite 
 
Observação: Semicondutores são materiais que não sendo bons condutores, não são tampouco 
bons isolantes. O germânio e o silício são substâncias semicondutoras. Esses materiais, devido ás 
suas estruturas cristalinas, podem sob certas condições, se comportar como condutores e sob 
outras como isolantes. 
 
Figura 1.3 
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2 - CIRCUITO ELÉTRICO 
 
2.1 - CIRCUITO 
É todo percurso que representa um caminho fechado. 
Vamos acompanhar o percurso da corrente elétrica ao ligar um aparelho? 
Para facilitar, vamos observar um “rádio de pilha” aberto, para você ver o caminho por onde passa 
a corrente. 
 
Observe, agora, o percurso da corrente numa lanterna: 
 
Note que a corrente tem que percorrer o mesmo caminho, continuamente. É um caminho fechado; 
é um circuito... um circuito elétrico. 
 
2.2 - CIRCUITO ELÉTRICO 
É o caminho fechado, pelo qual circula a corrente elétrica. 
No exemplo da lanterna, você pode observar os diversos componentes do circuito elétrico: 
1- Fonte geradora de eletricidade _____ pilha 
2- Aparelho consumidor de energia _____ lâmpada 
3- Condutor ______________________ tira de latão 
 
2.3 - ELEMENTOS DOS CIRCUITOS ELÉTRICOSFonte Geradora de Energia Elétrica 
É a que gera ou produz energia elétrica, a partir de outro tipo de energia. 
A pilha da lanterna, a bateria do automóvel, um gerador ou uma usina hidrelétrica são fontes 
geradoras de energia. 
A corrente elétrica: 
 Sai da pilha; 
 Passa para o condutor de saída; 
 Passa pelo interruptor; 
 Caminha pelos componentes de rádio; 
 Retorna à pilha pelo condutor de entrada; 
 E, continua o percurso, num processo contínuo. 
 
Figura 2.1 
Figura 2.2 
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Aparelho consumidor 
Aparelho consumidor é o elemento do circuito que emprega a energia elétrica para realizar 
trabalho. 
A função do aparelho consumidor no circuito é transformar a energia elétrica em outro tipo de 
energia. 
Estamos nos referindo a alguns tipos de consumidores elétricos. Eles utilizam a energia elétrica 
para realizar trabalhos diversos; ou seja, eles transformam a energia elétrica, recebida de fonte 
geradora, em outro tipo de energia. 
Trenzinho Elétrico 
Transforma a energia elétrica em energia mecânica (imprime movimento). 
Ferro de Soldar 
Transforma a energia elétrica em energia térmica (transmite calor). 
Televisor 
Transforma a energia elétrica em energia luminosa e sonora (transmite sons e imagens). 
Lâmpadas 
Transforma a energia elétrica em energia luminosa (transmite luz). 
Dispositivo De Manobra 
Para avaliar a importância do último componente do circuito, imagine um consumidor (por exemplo, 
uma lâmpada) ligado a uma fonte geradora (uma pilha). 
Pense! – Uma vez completado o circuito, a lâmpada ficaria permanentemente acesa. 
Para que a lâmpada se apague, é necessário interromper o caminho da corrente elétrica. A 
corrente pode ser interrompida. 
 No consumidor – quando a lâmpada queima, a corrente não pode prosseguir seu caminho, 
retornando à fonte. 
 Na fonte geradora – quando a pilha ou a bateria se esgota e não provoca mais a D.D.P. 
 No condutor – emprega-se um dispositivo de manobra. 
O dispositivo de manobra é um componente ou elemento que nos permite manobrar ou operar um 
circuito. O dispositivo de manobra permite ou impede a passagem da corrente elétrica pelo 
circuito. Acionando o dispositivo de manobra, nós ligamos ou desligamos os consumidores de 
energia. 
Função do dispositivo de manobra 
Operar ou manobrar o circuito, interromper ou permitir a passagem da corrente elétrica. 
Variações do circuito elétrico 
1- Circuito aberto – É o que não tem continuidade; onde o consumidor não funciona. 
2- Circuito fechado – É o circuito que tem continuidade. Por ele a corrente pode circular. 
3- Circuito desligado – É o que o dispositivo de manobra está na posição desligado. 
4- Circuito desenergizado – É o que a fonte geradora está desconectada do circuito ou não 
funciona. 
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Condutor elétrico 
O condutor elétrico faz a ligação entre o consumidor e a fonte geradora, permitindo a circulação 
da corrente. Cada tipo de condutor pode ser preparado com características variadas, dependendo 
de sua aplicação. Podem ser rígidas ou flexíveis, isolados ou não, com proteção adicional (além da 
isolação) ou outras características. 
Rede externa: Condutor elétrico rígido, com ou sem proteção. 
Furadeira: Condutor elétrico flexível, com adicional. 
 
Como você vê, cada aplicação exige tipos diferentes de condutor elétrico. Mas sua função no 
circuito será sempre a mesma. 
 
Função do condutor 
O condutor liga os demais componentes do circuito elétrico, conduzindo a corrente: da fonte ao 
consumidor e de retorno à fonte. 
 
3 - GRANDEZAS ELÉTRICAS 
 
 
 
 
 
 
Ferro Elétrico: Condutor elétrico flexível, com isolação de 
plástico e proteção térmica. 
 
Altura Peso Volume 
São grandezas 
Figura 2.3 
Figura 2.4 
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Em eletricidade, também existem grandezas. 
 
3.1 - GRANDEZAS ELÉTRICAS 
São as grandezas que provocam ou são provocadas por efeitos elétricos; ou ainda, que contribuem 
ou interferem nesses efeitos. 
 
3.2 - CARGAS ELÉTRICAS 
Toda vez que houver desequilíbrio elétrico num material haverá deslocamento de elétrons. 
A esse fluxo de elétrons dar-se-á o nome de carga elétrica, cuja unidade de medida será o 
Coulomb [C]. 
1 Coulomb é igual a 6,25 x 1018 de elétrons ou 6 250 000 000 000 000 000 (Seis quintilhões e 
duzentos e cinqüenta quatrilhões) de elétrons. 
Quando circularem 6,25 x 1018 de elétrons por um condutor, dir-se-á que está circulando uma 
corrente elétrica de 1 Coulomb. 
 
 
3.3 - CORRENTE ELÉTRICA 
O Coulomb não é, porém, uma unidade muito pratica, pois podemos constatar uma carga elétrica 
com uma intensidade de 1 Coulomb percorrendo um condutor de um segundo. 
 
Ou a mesma intensidade percorrendo outro condutor em 10 segundos: 
 
Então, para se poder realmente medir e comparar a corrente elétrica, houve a necessidade de se 
medir a intensidade da corrente em relação ao tempo. 
Portanto, criou-se uma unidade prática, o ampère, que é representado pela letra (A) e equivale a 1 
Coulomb por segundo. 
Figura 3.2 
Figura 3.3 
Figura 3.4 
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[1A]  [1 Coulomb/seg.] 
 
Vamos fazer agora uma comparação? 
 Condutor A Condutor B 
 
 
No condutor (A), a intensidade da corrente é muito maior que no condutor (B). 
Calculando o número de elétrons que circulam pelos condutores, teremos: 
 
No condutor A: 3x6,25x1018 = 18 750 000 000 000 000 000 elétrons por segundo. 
 
No condutor B: 1x6,25x1018 = 6 250 000 000 000 000 000 elétrons por segundo. 
 
 
3.4 - TENSÃO ELÉTRICA (F.E.M.) 
 
PILHA BATERIA GERADOR 
 
 
Essas são fontes geradoras, que produzem uma força eletromotriz (f.e.m.), a qual provoca o 
deslocamento dos elétrons, de um para o outro extremo do material. 
Força eletromotriz – é a força que movimenta os elétrons. 
 
Figura 3.5 Figura 3.6 
Figura 3.7 
Figura 3.8 
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As fontes geradoras produzem, por um determinado espaço de tempo, uma f.e.m. constante. 
Portanto, será constante também o movimento de elétrons do extremo B para o extremo A do 
material, o que manterá o desequilíbrio elétrico do material. 
O desequilíbrio elétrico é uma grandeza elétrica chamada diferença de potencial (d.d.p.) e seu 
símbolo gráfico é a letra E. 
 
 
 
Se dois materiais tiverem um mesmo potencial elétrico neutro, isto é, sem carga, não haverá 
d.d.p. entre eles. 
 
Para existir diferença de potencial entre dois materiais, é preciso que haja uma diferença na 
qualidade de elétrons que eles possuem. 
 
 
3.5 - RESISTÊNCIA ELÉTRICA E CONDUTÂNCIA ELÉTRICA 
A facilidade que a corrente elétrica encontra, ao percorrer os materiais, é chamada de 
condutância. Essa grandeza é representada pela letra G. 
 
 
 
 
Os materiais (E) e (F) têm o mesmo potencial elétrico 
neutro (sem carga); não há diferença de potencial entre 
eles. 
 
O material (G) está com potencial negativo e o material 
(H) está com o potencial positivo; portanto, existe 
Diferença de Potencial entre eles. 
 
Facilidade encontrada pela corrente elétrica, ao atravessar 
um material. 
CONGUTÂNCIA: 
| 
G 
Figura 3.9 
Figura 3.10 
Figura 3.11 
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Porém, em contrapartida a condutância, os materiais sempre oferecem certa dificuldade à 
passagem da corrente elétrica. Essa dificuldade que a corrente elétrica encontra ao percorrer 
um material é a resistência elétrica, normalmente representada pela letra R. 
 
 
 
 
Todo material condutor de corrente elétrica apresenta certo grau de condutância e de 
resistência. Quanto maior for a condutância do material, menor será sua resistência. Se o 
material oferecer grande resistência, proporcionalmente apresentará pouca condutância. 
A condutância é o inverso da resistência. 
A condutância e a resistência elétrica se manifestam com maior ou menor intensidade nos 
diversos tipos de materiais. 
 
Por exemplo: 
No cobre, a condutância é muito maior que a resistência. Já no plástico, a resistência é muito 
maior que a condutância. 
 
PLÁSTICO __________ MAIOR resistência __________ MENOR condutância 
COBRE __________ MENOR resistência __________ MAIOR condutância. 
A condutância e a resistência são grandezas; portanto, podem ser medidas. 
A unidade utilizada para medir a resistência é o OHM, representada pela letra (lê-se ômega). 
RESISTÊNCIA ______ é medida em OHM 
 
Como a condutância é o inverso da resistência, de início, foi denominada MHO (inverso de OHM), 
e representada simbolicamente pela letra grega ômega, também invertida . 
Atualmente, a unidade empregada para medir a condutância é denominada SIEMENS é 
representada pela letra S. 
 
 
 
 
 
 
3.6 - MÚLTIPLO E SUBMÚLTIPLOS DAS GRANDEZAS ELÉTRICAS 
As variações no sistema métrico é de 10 (dez) vezes: 
Exemplo: 
Unidade - o metro (M) 
Dificuldade encontrada pela corrente elétrica, ao atravessar 
um material. 
RESISTÊNCIA: 
| 
R 
R 
CONDUTÂNCIA: 
| 
G 
 até há pouco, era medida em MHO - 
 atualmente, é medida em SIEMENS - 
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milímetro Centímetro Decímetro Metro Decâmetro Hectômetro Kilômetro 
0,001 (M) 0,01 (M) 0,1 (M) 1 (M) 10 (M) 100 (M) 1000 (M) 
 mm cm dm m dam ham km 
Nas grandezas elétricas as variações são de 1000 em 1000 vezes. 
Ampère. (corrente elétrica). 
 microamper miliamper Ampère Kiloampaer Megampar 
0,000001 (A) 0,001 (A) 1 (A) 1000 (A) 1000000 (A) 
 µ A mA A kA 1mA 
Volt (tensão elétrica). 
 microvolt milivolt Volt Kilovolt Megavolt 
0,0000001 (V) 0,001 (V) 1 (V) 1000 (V) 1000000 (V) 
 µ V mV V kV 1mV 
Ohm (resistência elétrica). 
 microhm miliohm Ohm Kilohm Megaohm 
0,000001 (Ω) 0,001 (Ω) 1 (Ω) 1000 (Ω) 1000000 (Ω) 
 µ Ω mΩ Ω kΩ 1mΩ 
Observação: Na eletricidade de modo geral as grandezas se apresentam muito grandes ou muito 
pequenas. 
 
4 - LEI DE OHM 
 
 
 
No século XIX, um filósofo alemão, Georg Simon Ohm, demonstrou experimentalmente a 
constante de proporcionalidade entre a corrente elétrica, a tensão e a resistência. Essa relação é 
denominada Lei de Ohm, e é expressa literalmente como: 
“A corrente em um circuito é diretamente proporcional à tensão aplicada e inversamente 
proporcional à resistência do circuito”. Na forma de equação a Lei de Ohm é expressa como: 
Existe uma relação matemática entre a tensão elétrica, 
a corrente elétrica e a resistência elétrica. 
 
Figura 4.1 
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4.1 - CÁLCULO DE TENSÃO 
Se você pretende saber o valor da tensão, cubra a letra (E) no triângulo. 
 
 
 
 
Por exemplo: 
 
 
I = E - 
 R 
 
Onde: I = corrente em ampères 
E = tensão em volts 
R = resistência em Ohms. 
 
Assim para cada tensão aplicada num circuito 
teremos um resultado de corrente elétrica, 
isto tendo em vista um valor de resistência. 
 
Aprenda a utilizar o triângulo das deduções da 
fórmula da lei de Ohm. 
 
- O que ficou? 
- Ficou a fórmula R . I 
- Muito bem! Basta multiplicar R x I e você 
terá, como resultado, o valor da ( E ). 
 
Suponhamos seja R = 10, e I = 5 
E = R x I = 10 x 5 = 50 V. 
 
Figura 4.2 
Figura 4.3 
Figura 4.4 
Figura 4.5 
Figura 4.6 
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4.2 - CÁLCULO DE RESISTÊNCIA 
Agora, cubra a letra R: 
 
 
 
Por exemplo: 
 
 
 
 
4.3 - CÁLCULO DE CORRENTE 
Suponhamos que você queira saber o valor de I, então, cubra a letra ( I ). 
 
Por exemplo: 
 
Dessa forma, você não mais se esquecerá de como encontrar estes três valores: 
 
 
 
Sempre que for aplicar a lei de Ohm. 
Vamos a um exemplo prático: 
- Ficou a fórmula E - 
 I 
- Muito bem! Basta dividir E -, e o resultado será ( R ). 
 I 
 
Suponhamos seja E = 50, e I = 5; teremos: 
R = E = 50 = 10 Ω 
 I 5 
 
- Ficou a fórmula E - 
 R 
- Muito bem! Basta dividir E -, e o resultado será ( I ). 
 R 
 
I = E = 50 = 5A 
 R 10 
 
Figura 4.7 
Figura 4.8 
Figura 4.9 
Figura 4.10 
Figura 4.11 
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Você vai mudar de casa e deverá fazer as ligações dos aparelhos elétricos na nova residência: 
chuveiro, ferro de passar, etc. 
Comecemos pela ligação do chuveiro: se o aparelho não tiver as características técnicas 
adequadas quanto à corrente, tensão e resistência, em função da rede elétrica de sua casa, 
poderão ocorrer alguns acidentes. 
Para evitar isso, vamos voltar ao esquema de ligação: 
 
Qual a incógnita? 
Vamos montar o triângulo: 
Resistência 
 
R = E = 110 = 5,5 Ω 
 I 20 
 
O seu chuveiro deverá ter uma resistência de 5,5 Ω para 110 V. Se você for usá-lo em 220 V, ele 
terá que ter a resistência em dobro. 
Ele deverá ter, então: 5,5 x 2 = 11 Ω 
Ao compará-la, compare com esse valor, para que o seu chuveiro funcione bem. 
Vamos ao outro exemplo: 
Você quer instalar um fusível ou disjuntor, para o seu ferro de passar. A tensão é de 110 V e sua 
resistência tem 25Ω. 
Qual seria a corrente elétrica em Ampères do ferro de passar? 
Voltemos ao triângulo: 
Qual é a incógnita? 
Corrente 
No triângulo aparece E ; então I = E . 
 R R 
 
Substituindo esses valores, temos: 
I = E = 110 = 5A 
 R 25 
 
Você usará um disjuntor de 05 Ampères. 
Você pretende estender uma rede nos fundos de sua casa. 
 A corrente dos aparelhos deverá atingir 12 Amperes. 
Qual seria a resistência do chuveiro, para ele 
poder funcionar dentro das condições ideais? 
 
 
 
Figura 4.12 
Figura4.13 
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 A resistência dos condutores é de 0,25 e você quer saber qual será a diferença de 
tensão, entre o começo e o fim da rede, ou a queda de tensão. 
Use triângulo - Tapando a incógnita, aparece R x I; então, a queda de tensão será: 
E = R x I 
E = 0,25 x 12 = 3 Volts 
Essa queda de tensão está conforme NB-3. 
 
 
Quando é que a corrente é perigosa? 
 
 
 
4.4 - EFEITOS DO CHOQUE ELÉTRICO 
A quantidade de corrente que pode fluir através do corpo, sem perigo para a saúde ou risco de 
vida, depende do indivíduo e do tipo, do percurso e do tempo de duração do contato. 
A resistência ôhmica do corpo varia de 1.000 a 500.000 ohms quando a pele estiver seca. 
A resistência diminui com a umidade e aumento de tensão. Mesmo a pequena corrente de 1 
miliampere pode ser sentida e deve ser evitada. 
Um valor de corrente igual a 5 miliamperes pode ser perigoso. Se a palma da mão fizer contato 
com um condutor de corrente, uma corrente de 12 miliamperes será suficiente para produzir 
contrações nos músculos, fazendo com que involuntariamente a mão se feche sobre o condutor. 
Tal choque pode causar sérios danos, dependendo do tempo de duração do contato e das 
condições físicas da vítima, particularmente das condições do coração. Muitos acidentes fatais 
têm ocorrido com um valor de corrente igual a 25 miliamperes. Considera-se fatal um fluxo de 
corrente pelo corpo igual a 100 miliamperes. 
 
4.5 - DICAS E REGRAS (SEGURANÇA ELÉTRICA) 
1. Considere cuidadosamente o resultado de cada ação a ser executada. Não há razão, em 
absoluto, para um indivíduo correr riscos ou colocar em perigo a vida do seu semelhante. 
2. Afaste-se de circuitos alimentados. Não substitua componentes, nem faça ajustamento dentro 
de equipamento com alta tensão ligada. 
3. Não faça reparo sozinho. Tenha sempre ao seu lado uma pessoa em condições de prestar 
primeiros socorros. 
 
Figura 4.14 
Figura 4.15 
Figura 4.16 
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Educação Profissional 18
4. Não confie nos interloques, nem dependa deles para a sua proteção. Desligue sempre o 
equipamento. Não remova, não coloque em curto-circuito e não interfira com a ação dos 
interloques, exceto para reparar a chave. 
5. Não deixe o seu corpo em potencial de terra. Certifique-se de que você não está com o seu 
corpo em potencial de terra, isto é, com o corpo em contato direto com partes metálicas do 
equipamento, particularmente, quando estiver fazendo ajustagens ou medições. Use apenas uma 
das mãos quando estiver reparando equipamento alimentado. Conserve uma das mãos nas costas. 
6. Não alimente qualquer equipamento que tenha sido molhado. O equipamento deverá estar 
devidamente seco e livre de qualquer resíduo capaz de produzir fuga de corrente antes de ser 
alimentado. As regras acima, associadas com a idéia de que a tensão não tem favoritismo e que o 
cuidado pessoal é a sua maior segurança, poderão evitar ferimentos sérios ou talvez a morte. 
 
5 - RESISTIVIDADE 
Para qualquer condutor dado, a resistividade de um determinado comprimento depende da 
resistividade do material, do comprimento do fio e da área da seção reta do fio de acordo com a 
fórmula. 
 
Onde: 
R = resistência do condutor, Ω 
l = comprimento do fio, m 
S = área da seção reta do fio, cm² 
ρ = resistência específica ou resistividade, cm².Ω/m 
O fator ρ (letra grega que se lê “rô”) permite a comparação da resistência de diferentes 
materiais de acordo com natureza, independentemente de seus comprimentos ou áreas. Valores 
mais altos de ρ representam maior resistência. Os valores de resistência elétrica variam de 
acordo com certos fatores. Esses quatro fatores são: natureza, comprimento, seção transversal 
e temperatura do material. 
 
 
5.1 - NATUREZA DO MATERIAL 
 
 
Figura 5.1 
Figura 5.2 Figura 5.3 
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Educação Profissional 19
Você deve lembrar, que a resistência oferecida pelo cobre é bem menor que a resistência 
oferecida pelo plástico. 
Observe os átomos de alguns materiais: 
 
 Átomo de Carbono Átomo de Alumínio Átomo de Cobre 
 
 
Note que, os átomos que constituem o carbono, alumínio e cobre são diferentes entre si. A 
diferença nos valores de resistência e condutância oferecidas pelos diferentes materiais, deve-
se principalmente ao fato de que cada material tem um tipo de constituição atômica diferente. 
Por isso, para a determinação dos valores de resistência e condutância, é importante levarmos em 
consideração a constituição atômica, ou seja, a natureza do material. 
 
5.2 - COMPRIMENTO DO MATERIAL 
 
 
 
Na figura acima, temos dois materiais da mesma natureza; porém, com comprimento diferente: 
COMPRIMENTO DO MATERIAL RESISTÊNCIA 
 3 metros ____________________________________ 2  
 8 metros ____________________________________ Maior que 2  
Os valores apresentados servem apenas para exemplificar. A partir daí você pode concluir que em 
dois ou mais materiais da mesma natureza... 
aumentando o comprimento diminuindo o comprimento 
aumentará a resistência diminuirá a resistência 
Figura 5.4 
Figura 5.5 
Figura 5.6 
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Educação Profissional 20
5.3 - SEÇÃO TRANSVERSAL DO MATERIAL 
Vamos ao estudo do fator seção transversal do material. Portanto, é necessário saber o que é 
seção transversal. 
 
 
Sabendo-se o que é seção transversal, vamos agora ver qual é a sua interferência nos valores de 
resistência: 
 
 
Na figura acima, vemos dois materiais de mesma natureza e de igual comprimento, porém, com 
seção transversal diferente: 
 
SEÇÃO TRANSVERSAL RESISTÊNCIA 
2 mm² __________________________ 5  
3 mm² __________________________ menor que 5  
 
Concluímos, então, que: 
 
aumentando a seção transversal diminuindo a seção transversal 
 
 
 
 diminuirá a resistência aumentará a resistência 
 
5.4 - TEMPERATURA DO MATERIAL 
Vamos ao 4° e último fator que altera os valores de resistência e condutância dos materiais, que é 
a temperatura. 
Vamos supor que você tenha dois pedaços de materiais de mesma natureza, de igual comprimento 
e de mesma seção transversal, um deles porém, está com temperatura diferente da do outro: 
 
Seção transversal é a área do material, quando este é 
cortado transversalmente. 
 
 
Seção transversal do material 
 
Figura 5.7 
Figura 5.8 
Figura 5.9 
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Educação Profissional 21
TEMPERATURA RESISTÊNCIA 
 20° C _____________________________ 1,5  
 40° C __________________________ maior que 1,5  
 
Percebemos que: 
 
aumentando a temperatura diminuindo a temperatura 
 
 
 
 aumentará a resistência aumentará a resistência 
 
 
6 - ASSOCIAÇÃO DE RESISTORES 
 
6.1 - LIGAÇÃO DE RESISTORES 
Em muitas situações as pessoas reúnem-se: 
. para se divertirem, 
. com fins religiosos, 
. para trabalhar. 
Em todos esses casos as pessoas que se reuniram, formaram uma associação, pois se juntaram 
com a mesma finalidade. 
Os resistores também podem trabalhar reunidos, formando uma associação: a associação de 
resistores. 
R = 5Ω 
 
Agora, imagine-se de posse de vários resistores! Você poderia associá-los de várias maneiras; 
observe algumas delas: 
 
 
1ª Situação2ª Situação 
3ª Situação 
4ª Situação 
Figura 6.2 
Figura 6.1 
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Educação Profissional 22
Esses meios de unir resistores são muito usados em eletricidade, quando se pretende obter uma 
resistência elétrica adequada para um certo trabalho: 
Essas ligações constituem uma _____________ ASSOCIAÇÃO DE RESISTORES 
As associações de resistores podem ser reduzidas a três tipos básicos: 
1 Associação de resistores em série. 
2 Associação de resistores em paralelo. 
3 Associação de resistores mista. 
Atenção! 
Os resistores presentes em qualquer uma dessas associações são chamados resistores 
componentes e são representados por R1, R2, R3, R4, . . . , Rn. 
 
6.2 - ASSOCIAÇÃO EM SÉRIE 
Porque os seus resistores componentes, com os respectivos terminais, são ligados, um após o 
outro. 
 
 
6.3 - ASSOCIAÇÃO EM PARALELO 
Porque os seus resistores componentes, com os respectivos terminais, são ligados diretamente à 
linha principal. 
 
 
6.4 - ASSOCIAÇÃO MISTA 
Porque se apresenta agrupadas, isto é, unidas, a associação de resistores em série e a associação 
de resistores em paralelo. 
Figura 6.3 
Figura 6.4 
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Educação Profissional 23
 
 
6.5 - CIRCUITO SÉRIE 
 
Nesta associação estão representados resistores associados em série. Note que, neste tipo de 
associação, a corrente elétrica “ I ” não se divide. 
Substituindo os resistores componentes pela resistência total que os representa, temos: 
A resistência total de uma associação; 
Matematicamente, temos: RT = R1 + R2 + R3 + ... + Rn 
Então, para se determinar à resistência total, substituindo o “R” pelos valores de cada resistência 
componente de associação. 
Veja a aplicação dessa fórmula na associação dada anteriormente, onde: 
R1 = 3 Ω; R2 = 2 Ω e R3 = 5 Ω 
Substituindo e calculando, temos: 
RT = R1 + R2 + R3 
RT = 3 +2 + 5 
RT = 10 Ω 
No circuito série o RT será sempre maior que qualquer resistor. 
 
 
7 - POTÊNCIA EM C.C. 
 
A potência elétrica é uma grandeza como a resistência elétrica, a diferença de potencial, ou a 
intensidade da corrente, sendo representada pela letra ” P “. 
 
Como é uma Grandeza, a potência elétrica pode ser medida. 
 
Como sabemos, para medir alguma coisa, temos que ter uma unidade padrão. 
Figura 6.5 
Figura 6.6 
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Educação Profissional 24
 
E o watt, de onde aparece? 
Temos a potência de 1 watt quando. 
 
A quantidade de 6,25 . 1018 elétrons, sob uma diferença de 
potencial de 1 volt, realiza um trabalho no tempo de 1 segundo. 
 
Então, temos na potência de 1 watt duas unidades que você já conhece: 
 
 O Volt e o Ampere 
 
Para calcular a potência “P” em watts, você multiplica: 
E . I 
Então temos a seguinte expressão: 
 
Potência em watts = volts . ampere 
 
Simplificando, temos: 
(P = E . I) 
 
Vamos ver um exemplo de cálculo de potência: 
 
 
Vamos a outro exemplo: 
 
 
O motor representado no diagrama ao 
lado funciona com... 
E = 225 V e I = 12 A 
Então sua potência P será: 
P = E . I P = 225 . 12 
... P = 27000 W 
 
No circuito ao lado a corrente das lâmpadas 
é de 2,5 A quando aplicamos 120 V. Qual é a 
potência do circuito? 
P = E . I P = 120 . 2,5 
... P = 300 W 
Figura 7.1 
Figura 7.2 
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Educação Profissional 25
 
 
 
 
 
Porém, para o nosso estudo nos 
interessa apenas o múltiplo 
 
Vamos então ver sua equivalência com o watt: 
 
1 quilowatt (KW) = 1000 watts (W) ou 1 watt = 0,001 quilowatt 
 
Vejamos agora como se transforma W e KW: 
 
 
 
Vamos a um exemplo: 
Que potência em KW tem um consumidor de 3500 watts? 
Potência em KW = W então... Potência em KW = 3500 Portanto: 
 1000 1000 
P = 3,5 KW 
Que tal um outro exemplo? 
Você deseja saber a potência em KW de um circuito de lâmpada de 120 V e 5 A. 
 
1o) Obter o resultado em W e transformar em KW. 
 
P = E x I  P = 120 x 5 ... P = 600 W 
 
Potência em KW = W P = 600W ... P = 0,6 KW 
 1000 1000 
 
2 o ) Calcular de forma direta, usando a fórmula P = E x I, com o denominador 1000. 
 
P = E x I  P = 120 x 5  P = 60 ... P = 0,6 KW 
 1000 1000 100 
O Watt é a unidade 
padrão de medida da 
potência elétrica 
tem, portanto, seus 
múltiplos e seus 
submúltiplos. 
QUILOWATT KW 
Para transformar W em KW dividimos o número de Watts por 1000 
Pode-se calcular de duas formas: 
Figura 7.3 
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Educação Profissional 26
Vamos a mais um exemplo: 
Você mediu a tensão e a corrente de um ferro elétrico e anotou: 
E = 120  I = 7A 
Desejando saber a potência em KW, aplica a fórmula: 
 
P = E x I  P = 120 x 7 ... P = 0,84KW 
 1000 1000 
Existem várias fórmulas para o cálculo da potência. 
Vamos estudá-las então. 
Você já aprendeu a calcular a potência pelos valores de: 
E e I, ou seja, P = E x I 
Vamos agora usar uma variante dessa fórmula, para chegar ao mesmo resultado. 
Vamos calcular “P” no circuito a seguir: 
 
 
Podemos também calcular a potência de forma direta. 
Se P = E x I e I = E então, no lugar de “I“, na fórmula P = E x I, nós usamos E , que é a mesma 
 R R 
coisa. 
Veja: 
 
Vamos calcular a forma direta a potência do circuito do exemplo anterior, empregando somente 
os valores de E de R. 
 
 
P = E x I 
Porém não temos o valor de “I”. Mas temos o 
valor de “E” e de “R”. Pela Lei de Ohm calculamos 
o valor de “I“, que é igual a E - 
 R 
I = 120 ... I = 5A 
 24 
Então, a potência do resistor será ... 
P = E x I P =120 x 5 P = 600W Figura 7.4 
Figura 7.5 
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Educação Profissional 27
Na realidade, usando a fórmula P = E2 , você também fez a operação E x I. Lembre-se que o 
 R 
valor de I está contido na divisão de E . Como já calcularemos anteriormente I = 5A. 
 R . 
Vamos a outro exemplo: 
 
Confira usando o valor da corrente, na fórmula fundamental. 
O valor da corrente será I = E  I = 240 ... I = 9600W 
 R 6 
Então P = E x I  P = 240 x 40 ... P = 9600 W 
 
Veja o exemplo: 
 
 
Não podemos, porque o valor de I não consta do diagrama. 
Pense ! Que fórmula vamos usar, então? 
Tendo os valores da tensão e da resistência, podemos usar a fórmula P = E2 . 
 R 
Logo: P = 220 x 220 ... P = 880W 
 55 
Calculando a potência sem o valor de E. 
Observe agora uma outra forma de resolver problemas de potência com as outras grandezas. 
 
Você tem, no circuito ao lado, os valores: 
 
Analise o circuito e responda: podemos 
calcular sua potência usando a fórmula 
fundamental P = E x I? 
No circuito ao lado você tem I = 5 A e R = 24Ω 
Figura 7.6 
Figura 7.7 
Figura 7.8 
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Educação Profissional 28
 
Você conhece a fórmula P = E x I, mas falta o valor de E, pela Lei de Ohm. E = I x R, E = 5 x 24, 
E = 120 V. 
Então, P = E x I P = 120 x 5 ... P = 600 W 
Vamos a fórmula direta. 
Se E = I x R, colocamos I x R no lugar de E, P = E x I P = I x R x I, portanto,P = I2 x R 
 
7.1 - TRABALHO MECÂNICO 
 
 
As bombas d’água da ilustração acima encheram caixas iguais. Portanto, realizaram o mesmo 
trabalho. 
Porém, examine novamente os relógios da ilustração. 
A bomba d’água A gastou 15 minutos para encher a caixa. A bomba B precisou de 25 minutos para 
realizar o mesmo trabalho. 
Se o trabalho realizado foi o mesmo, a bomba mais eficiente foi àquela que gastou menos tempo. 
Portanto foi a bomba A, que tem maior potência que a bomba B. 
Para o seu estudo é, importante o conhecimento de potência mecânica e potência elétrica. 
Como você já estudou a potência elétrica, resta o estudo da potência mecânica. Portanto, 
Potência Mecânica é o resultado do trabalho realizado, pelo tempo gasto para realizá-lo. 
Matematicamente, temos: 
P = Trabalho . 
 t(tempo) 
 
Como você já sabe, trabalho é igual ao produto da força pela distância, isto é: T = F x d 
Assim, substituindo, na fórmula, T por F x d, temos: 
P = F x d . 
 T 
 
Exemplo: Acompanhe o desenvolvimento do cálculo da potência mecânica do enunciado abaixo: 
 
Figura 7.9 
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Educação Profissional 29
Qual a potência de um motor de elevação de guindaste para carga de 10 000 N, se esta carga, em 
50 segundos (s), deve se elevar a 3 m? 
 
 
P = 600 ... o quê? 
P = 600 joule por segundo (j/s) ou watt ( W ). 
Pense ! Por que joule por segundo (j/s) ou watt ( W )? 
Porque joule por segundo ou watt são as unidades oficiais de potência, adotadas pelo Sistema 
Internacional de unidades. 
Acompanhe, agora o cálculo da potência mecânica desenvolvida por um eletricista que precisa de 
120 s para levar uma bobina de fio de cobre para o 2º andar (altura de 12 m), empregando uma 
força de 40 N. 
 
 
Note que, além das unidades - joule por segundo (j/s) ou watt (W) - você encontrará, no dia-a-dia, 
outras unidades de potência que não pertencem ao Sistema Internacional de Unidades. 
Essas Unidades. Essas unidades são chamadas de unidades práticas, são elas: 
 
Kgm/s Quilogrâmetro por segundo; 
c.v. cavalo-vapor; 
H.P. Horse Power. 
 
Atenção! 
No dia-a-dia, costuma-se usar também o quilowatt (KW), que é múltiplo do watt. 
Com a existência de todas essas unidades de potência, torna-se necessário fazer certos cálculos, 
transformando unidade que estão em determinado sistema para outro sistema de medida. 
Portanto, vamos estudar, a seguir, a transformação de cada uma dessas unidades. 
 
7.2 - CAVALO-VAPOR (C.V.) 
Se você ler uma dessas plaquetas que indicam as características de um motor, ficará sabendo 
qual é a sua potência mecânica em c.v.. 
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A potência mecânica em c.v., nos motores elétricos, varia de 1/10 (0,1 c.v.) a 50.000 c.v. e, em 
certas usinas elétricas, vai a mais de 100.000 c.v. 
Para sua transformação, existe a seguinte relação de equivalência: 
 
 
Cálculo para transformar essa unidade é feito mediante a aplicação da regra de três simples. 
Acompanhe os cálculos de cada transformação: 
 
 Transformação de 5 c.v. em j/s 
 
 
 Transformação de 5 c.v. em kgm/s. 
 
 
 Transformação de 5 c.v. em H.P. 
 
 
 Transformação de 5 c.v. em KW. 
 
 
7.3 - HORSE-POWER (H.P.) 
É a unidade inglesa de potência. Muitos motores apresentam, em suas plaquetas de 
características, esta unidade inglesa. 
Para transformar essa unidade, devemos também aplicar a regra de três simples. 
A sua relação de equivalência com as outras unidades é: 
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Acompanhe os cálculos: 
 
 Transformação de 10 H.P. em j/s ou W. 
 
 
 Transformação de 10 H.P. em kgm/s. 
 
 
 Transformação de 10 H.P. em c.v. 
 
 
 Transformação de 10 H.P. em KW. 
 
 
8 - MAGNETISMO 
 
8.1 – INTRODUÇÃO 
Dá-se o nome de magnetismo à propriedade de que certos corpos possuem de atrair pedaços de 
materiais ferrosos. 
Em época bastante remota os gregos descobriram que um certo tipo de rocha, encontrada na 
cidade de Magnésia, na Ásia Menor, tinha o poder de atrair pequenos pedaços de ferro. 
A rocha era construída por um tipo de minério de ferro chamado magnetita e por isso o seu poder 
de atração foi chamado magnetismo. 
Mais tarde descobriu-se que se prendendo um pedaço dessa rocha ou imã natural na extremidade 
de um barbante com liberdade de movimento o mesmo gira de tal maneira que uma de suas 
extremidades apontará sempre para o norte da terra. 
Esses pedaços de rochas, suspensos por um fio receberam o nome de “pedras-guia” e foram 
usadas pelos chineses, há mais de 2 mil anos, para viagens no deserto e também pelos marinheiros 
nos primeiros descobrimentos marítimos. 
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Assim sendo a Terra um grande ímã natural e o giro dos ímãs em direção ao norte é causado pelo 
magnetismo da terra. 
 
 
O pólo norte geográfico da terra é na realidade o pólo sul magnético e o pólo sul geográfico é o 
pólo norte magnético. 
Esta é a razão pelo qual o pólo norte da agulha de uma bússola aponta sempre para o pólo sul 
geográfico. 
 
 
 
Outras causas do magnetismo terrestre são as correntes elétricas (correntes telúricas) 
originadas na superfície do globo em sua rotação do oriente para o ocidente e a posição do eixo 
de rotação da terra em relação ao sol. 
 
8.2 - IMÃS ARTIFICIAIS 
São aqueles feitos pelo homem. 
Bússolas primitivas 
Essas pedras receberam o nome de imãs 
naturais. 
Figura 8.1 
Figura 8.2 
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Quando se imanta uma peça de aço temperado, seja pondo-a em contato com outro ímã ou pela 
influência de uma corrente elétrica, observa-se que o aço adquiriu uma considerável quantidade 
de magnetismo e é capaz de reter indefinidamente. 
Estes são chamados ímãs artificiais permanentes. 
Este ímã oferece uma vantagem sobre os naturais, pois além de possuir uma força de atração 
maior, pode ser feito de tamanho e formato de acordo com as necessidades. 
As ligas de aço contendo níquel e cobalto constituem os melhores ímãs. 
 
8.3 - PÓLOS DOS ÍMÃS 
Os pólos dos ímãs localizam-se nas suas extremidades, locais onde há a maior concentração de 
linhas magnéticas. 
Eles são chamados norte e sul. 
 
 
8.4 - LINHA NEUTRA 
A força magnética não se apresenta uniforme no ímã. Na parte central do ímã, há uma linha 
imaginária perpendicular à sua linha de centro, chamada linha neutra. Neste ponto do ímã não há 
força de atração magnética. 
 
 
 
8.5 - LINHAS DE FORÇA MAGNÉTICA 
Linha de força magnética é uma linha invisível que fecha o circuito magnético de um ímã, passando 
por seus pólos. 
Para provar praticamente a existência das linhas de força magnética do ímã podemos fazer a 
experiência do espectro magnético. 
Para tal, coloca-se um ímã sobre uma mesa; sobre o ímã um vidro plano e em seguida derrama-se 
limalhas, aos poucos, sobre o vidro. As limalhas se unirão pela atração do ímã, formando o circuito 
magnético do ímã sobre o vidro, mostrando assim as linhas magnéticas. 
 
Pólo magnético é toda superfície 
nas quais saem ou entram linhas 
magnéticas. 
Linha Neutra 
Figura 8.3 
Figura 8.4 
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A linha de força magnética é a unidade do fluxo magnético. 
Podemos notar através do espectro magnético que as linhas de força magnética caminham dentro 
do ímã: saem por um dos pólos e entram por outro, formando assim um circuito magnético. 
Observa-setambém a grande concentração de linhas nos pólos dos ímãs, ou seja, nas suas 
extremidades. 
 
8.6 - SENTIDO DAS LINHAS DE FORÇA DE UM ÍMÃ 
O sentido das linhas de força num ímã é do pólo norte para o pólo sul, fora do ímã. 
 
 
8.7 - FRAGMENTAÇÃO DE UM ÍMÃ 
Se um ímã for quebrado em três partes por exemplo, cada uma destas partes constituirá um novo 
ímã. 
 
 
 
8.8 - CAMPO MAGNÉTICO DO ÍMÃ 
Damos o nome de campo magnético do ímã ao espaço ocupado por sua linha de força magnética. 
 
8.9 - LEI DE ATRAÇÃO E REPULSÃO DOS ÍMÃS 
Nos ímãs observa-se o mesmo princípio das cargas elétricas. 
Ao aproximarmos um dos outros, pólos de nomes iguais se repelem e pólos de nomes diferentes se 
atraem. 
Ímã – Vidro Plano 
Figura 8.5 
Figura 8.6 
Figura 8.7 
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9 - ELETROMAGNETISMO 
 
9.1 – INTRODUÇÃO 
Uma corrente elétrica pode ser produzida pelo movimento de uma bobina em um campo magnético 
fato este da maior importância na eletricidade. Este é o modo mais geral de produção de 
eletricidade para fins domésticos, industriais e marítimos. 
Como o magnetismo pode gerar eletricidade, bastaria um pouco de imaginação para que se fizesse 
uma pergunta: será que a eletricidade pode gerar campos magnéticos? A seguir, veremos que isto 
realmente acontece. 
Observamos, anteriormente, que a corrente elétrica é movimento de elétrons no circuito. 
Analisemos, agora, as linhas de força eletrostática e as linhas magnéticas concêntricas ao 
condutor, produzidas pelo elétron imóvel e em movimento. 
Linhas de força eletrostática 
 
 
O elétron parado contém linhas de força eletrostática no sentido radial. 
Vimos na experiência da garrafa eletrostática, as lâminas de alumínio se atraírem por possuírem 
cargas contrárias e, conseqüentemente, repelir cargas elétricas do mesmo nome. As linhas de 
força eletrostática são a manifestação do campo eletrostático do elétron. 
Figura 8.8 Figura 8.9 
Figura 8.10 
Figura 9.1 
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Educação Profissional 36
 
Quando o elétron percorre um condutor, ele cria um campo magnético concêntrico ao condutor, 
cujas linhas de força giram no sentido dos ponteiros do relógio, quando o sentido do movimento 
do elétron é da direita para a esquerda. 
O elétron em movimento tem os dois campos; o elétrico e o eletromagnético. 
O espaço em que atuam as força de atração e repulsão tem o nome de “campo de força”; assim, 
tem-se um “campo eletrostático” ou simplesmente “campo elétrico” na figura da esquerda e têm-
se “campos magnéticos” na figura à direita. 
 
 
 
 
Nota: A concepção dos elétrons esclarece todos os efeitos observados em Eletrotécnica. 
Para demonstrar a existência de um campo magnético ao redor de um condutor percorrido por 
uma corrente, liga-se por intermédio de uma chave, um fio grosso de cobre em série com uma 
pilha ou acumulador. O fio de cobre é introduzido em um orifício de uma folha de cartolina que é 
mantida na posição horizontal, perpendicular ao condutor. Com a chave ligada espalha-se limalha 
de ferro. A seguir, bate-se levemente na cartolina para ajudar o alinhamento da limalha. A figura 
chama-se espectro magnético. 
 
 
9.2 - CAMPO MAGNÉTICO DO CONDUTOR RETILÍNEO 
Obtém-se a direção da corrente no condutor segurando-o com a mão esquerda; o polegar indica a 
direção da corrente e a curvatura dos dedos o sentido de rotação das linhas de força magnética, 
concêntrica ao condutor. 
Campo elétrico de duas esferas 
eletrizadas (corpos isolantes) 
Campo magnético de dois pólos do 
imã (corpos magnéticos) 
 
Figura 9.2 
Figura 9.3 Figura 9.4 
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A experiência de Oersted demonstra que, estando o condutor acima da agulha com a corrente na 
direção N, a ponta da agulha desvia-se para a esquerda. 
 
Na falta da bússola, aplica-se o processo do Voltâmetro; com um pouco d’água salgada (1% sal) 
num prato de louça, mergulham-se as pontas dos fios como mostra a figura abaixo, sendo que no 
pólo negativo formam-se bolhas de gás hidrogênio. 
 
 
 
9.3 - CAMPO MAGNÉTICO DA ESPIRA 
Dando-se ao condutor retilíneo a forma de anel ou espira, as linhas magnéticas concêntricas dão 
uma resultante S-N, perpendicular ao plano da espira. A posição do pólo N depende do sentido da 
corrente no condutor. 
Campo magnético 
Verificação do sentido do 
campo magnético usando 
bússolas 
e a regra da mão 
esquerda 
Bússolas 
Condutor percorrido por corrente Figura 9.5 
Figura 9.6 
Figura 9.7 
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Campo magnético ao redor de uma espira e de uma bobina. 
 
 
 
9.4 – SOLENÓIDE 
Para conhecer a polaridade de bobinas, aplicamos as seguintes regras: 
 
 
 
9.5 - REGRA DA MÃO ESQUERDA 
Tomando-se o solenóide na mão esquerda, como na figura, o polegar indica a posição do pólo N e a 
curvatura dos dedos a direção, a entrada e a saída da corrente quando os terminais do solenóide 
são visíveis. 
A indicação da entrada e saída da 
corrente num condutor ou numa bobina 
são representados as como mostra a 
figura ao lado. A cruzeta na entrada 
representa a cauda da seta e o ponto 
de saída representa a ponta da seta. 
Figura 9.8 Figura 9.9 
Figura 9.10 
Figura 9.11 
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Educação Profissional 39
 
 
10 - CORRENTE ALTERNADA 
 
10.1 - CORRENTE ALTERNADA E TENSÃO MONOFÁSICA 
A tensão e a corrente produzidas por fontes geradoras podem ser contínuas ou alternadas. A 
corrente é contínua quando circula no circuito num único sentido, como temos estudado até agora. 
Entretanto, se a corrente sai ora por um, ora por outro borne, na fonte geradora, circula ora 
num, ora noutro sentido, no circuito, é corrente alternada. A fonte geradora de corrente 
alternada chama-se alternador. 
Se representássemos num gráfico os valores da corrente no eixo vertical e o tempo horizontal, 
obteríamos uma curva, como a da figura abaixo, para representação da variação da corrente 
alternada. 
 
Vemos aí que, no instante inicial, a corrente tem valor nulo, crescendo até um valor máximo, 
caindo novamente a zero; neste instante, a corrente muda de sentido, porém, seus valores são os 
mesmos da primeira parte. O mesmo acontece com a tensão. 
A essa variação completa, em ambos os sentido, sofrida pela corrente alternada, dá-se o nome de 
ciclo. O número de ciclos descritos pela corrente alternada, na unidade de tempo, chama-se 
freqüência. Sua unidade é o ciclo/segundo ou Hertz. É medida em instrumentos chamados 
freqüencímetros. As freqüências mais comumentes usadas são 50 c/s e 60 c/s. 
Durante um ciclo, a corrente e a tensão tomam valores diferentes de instante a instante; esses 
são ditos valores momentâneos ou instantâneos, dentre os quais cumpre destacar o valor máximo 
(Imax). 
Entretanto, na prática, não é o valor máximo o empregado e sim o valor eficaz. Por exemplo, um 
motor absorve uma corrente de 5 A que é o valor eficaz. Define-se como valor eficaz de uma 
corrente alternada ao valor de uma corrente contínua que produzisse a mesma quantidade de 
calor numa mesma resistência (Lei de Joule). 
Esse valor é expresso por: Ief = Imax = 0,707 Imax 
  2 
Figura 9.12 
Figura 10.1 
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Educação Profissional 40
Por analogia, para a tensão, temos: Eef = Emax = 0,707 Emax 
  2 
Tanto o voltímetro como o amperímetro para corrente alternada medem valores eficazes. 
 
11 - MÁQUINAS ELÉTRICAS ROTATIVAS 
 
11.1 - NOÇÕES GERAIS SOBRE MOTORES ELÉTRICOS 
Os motoreselétricos são máquinas que transformam energia elétrica em energia mecânica; assim, 
ao ligarmos um motor à rede, ele irá absorver uma dada quantidade de energia elétrica, e em 
troca aciona uma carga, por exemplo, um bonde. 
Este processo de conversão da forma de energia é análogo ao que se verifica num motor a 
gasolina. Neste motor, também dito motor a explosão, aproveita-se a energia proveniente da 
queima de combustível para movimentar o veículo. Num motor elétrico o combustível é a energia 
elétrica. 
Os motores elétricos em geral se compõem de duas partes: o rotor que é a parte móvel e o 
estator ou carcaça que é a parte fixa. 
 
 
Podemos classificar os motores, quanto à energia elétrica absorvida, da seguinte maneira: 
 
 
 
 
 
 
 
 
Os motores elétricos de corrente alternada funcionam quando ligados à uma rede de tensão 
alternada; são monofásicos ou trifásicos se necessitam de tensão monofásica ou de tensão 
trifásica. 
Os motores elétricos de corrente contínua funcionam quando ligados à uma rede de tensão 
contínua. Os motores de CA são hoje os mais utilizados; podemos encontrá-los em refrigeradores 
domésticos. em máquinas ferramentas etc. Os motores de CC são de emprego mais restrito, 
sendo encontrados na tração elétrica, grandes laminadores etc. 
Estator ou Carcaça Rotor 
Motores elétricos 
de CA 
de CC 
monofásico 
trifásico 
Figura 11.1 
Figura 11.2 
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Educação Profissional 41
Vamos estudar com maior profundidade os motores de CA. Eles podem se classificar, segundo o 
sistema elétrico de alimentação e o princípio de funcionamento ou arranque, em: 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Existem outros tipos de motores de CA, que se encontram mais raramente. Os motores de 
indução (tanto trifásicos como monofásicos) possuem no estator um jogo de bobinas que 
produzem um campo magnético. No interior do motor, apoiando-se sobre mancais, encontra-se a 
parte móvel, ou rotor. Este rotor dispõe de um enrolamento constituído por simples condutores 
ou barras postas em curto-circuito entre si (rotor em curto ou em gaiola de esquilo) ou podem 
também possuir um outro tipo de enrolamento, cujos extremos são levados a anéis coletores 
eletricamente isolados do eixo e entre si e sobre os quais se apóiam escovas de carvão, fixas ao 
estator, que nos permitem ligar o motor a um circuito externo. 
 
 
O motor de indução possui velocidade praticamente constante. 
Os motores de indução de pequena potência são, na maioria das vezes, monofásicos, com rotor em 
curto; para a partida necessitam de dispositivos especiais, uma vez que não tem arranque próprio. 
Já os motores trifásicos de indução são de maior potência e tem arranque próprio. Como exigem 
grande corrente da rede, no instante de partida, usam-se dispositivos especiais para diminuí-la. 
No motor monofásico série ou universal o enrolamento do rotor é levado às escovas, por 
intermédio de um comutador (coletor constituído por lâminas isoladas entre si), e ligado ao 
estator. 
Este tipo de motor funciona tanto com CC como com CA. Possui velocidade variável. No motor à 
repulsão o enrolamento do rotor é levado às escovas que estão ligadas em curto circuito. Possui 
velocidade variável, sendo usualmente empregado como motor repulsão indução. Na partida 
Motores trifásicos 
de indução ou assíncrono de rotor em curto ou gaiola de 
esquilo de rotor bobinado 
síncrono 
Motores monofásicos 
de indução ou assíncrono 
de arranque capacitativo e 
marcha indutiva (fase dividida) 
série 
de arranque por repulsão de 
pólo dividido 
Rotor Gaiola Rotor Bobinado 
Figura 11.3 
Figura 11.4 
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Educação Profissional 42
funciona como motor de repulsão (que tem arranque próprio) e, posteriormente, por um 
dispositivo centrífugo, as lâminas do coletor são colocadas em curto-circuito, passando a 
funcionar como motor de indução monofásico. 
Os motores de corrente contínua podem ser classificados segundo o modo de excitação em: 
 
 
 
 
 
 
 
 
Num motor de CC distinguimos o estator com pólos indutores, o rotor com enrolamento induzido e 
o comutador. 
Eles são empregados em razão de terem suas velocidades variáveis, conforme a corrente no 
campo indutor. 
De acordo, com as normas brasileiras de eletrotécnica NB-3, todos os motores elétricos devem 
possuir uma placa metálica firmemente presa ao estator, na qual são marcadas, de maneira 
legível, pelo menos as seguintes características: 
 Nome, marca comercial ou símbolo identificador do comerciante; 
 Tipo, série e número de fabricação; 
 Espécie de corrente (alternada ou contínua); 
 Espécie de motor (indução, paralelo, etc.); 
 O número de fases ou freqüência em ciclos/seg. (motores de CA); 
 Potência nominal em KW, HP (1 HP = 0,746 KW), ou em c.v. (1 c.v. = 0,736 KW); 
 Tensão nominal ou tensões nominais de operação; 
 Corrente nominal à plena carga; 
 Velocidade angular nominal à plena carga (rotações p/min.); 
 Tensão e corrente do circuito secundário (motores de indução com rotor bobinado de 
anéis). 
Todos os motores devem trazer, ainda, na mesma ou noutra placa, o esquema das ligações. 
As placas de características podem ainda indicar: 
 Fator de potência nominal à plena carga; 
 Espécie de serviço (contínuo, de pequena duração; quando falta esta indicação, o motor é 
de serviço contínuo); 
 O aumento permissível da temperatura dos enrolamentos e partes adjacentes, em graus 
centígrados; 
 O fator de serviço (sobrecarga que o motor pode suportar em serviço contínuo). 
 
Motores de CC 
auto excitados 
com excitação independente 
motores séries 
motores paralelos 
motores mistos ou compound 
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11.2 - MOTORES DE CORRENTE ALTERNADA 
 
11.2.1 - Motor Universal 
O motor elétrico universal é um motor que permite ligação, tanto na corrente contínua como na 
corrente alternada, pois o seu rotor bem como seu estator são formados por chapas de ferro-
silício, que reduzem ao mínimo os efeitos caloríficos originados pelas correntes induzidas nas 
massas metálicas, quando sob a ação de um campo magnético variável. 
 
Nas ranhuras do estator são alojadas as bobinas de campo (geralmente duas), necessárias para a 
formação do campo indutor. Nas ranhuras do rotor são enroladas diretamente as bobinas 
induzidas, cujas pontas terminais são ligadas devidamente nas lâminas que formam o coletor. 
 
O induzido I e o campo indutor C, são ligados em série, como mostra o diagrama. Para a mudança 
do sentido de rotação, basta inverter as ligações nos porta-escovas, ou as ligações das bobinas do 
campo indutor, quando a colagem de ligações ao coletor, são equivalentes aos dois sentidos. 
 
Os motores universais apresentam um alto conjugado de partida, desenvolvem alta velocidade, 
são construídos para tensões de 110V e 220V CC ou CA e normalmente a sua potência não vai além 
de 300W, salvo em casos especiais. 
Este tipo de motor é aplicado na maioria dos aparelhos portáteis eletrodomésticos e em algumas 
máquinas portáteis usadas na indústria. 
Figura 11.5 
Figura 11.6 
Figura 11.7 
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11.2.2 - Motor Monofásico de Anel em Curto 
O motor monofásico de anel em curto é um motor de indução de rotor tipo gaiola de esquilo e seu 
estator é de pólos salientes com cavidades, onde são colocados anéis de cobre ou latão, que 
abraçam pouco menos da metade de cada pólo. 
 
É criado pelos anéis, um fluxo, devido as correntes induzidas produzidas pelo fluxo variável, 
defasado em atraso do fluxo originado pelas bobinasdos pólos indutores, surgindo com a 
resultante, um campo giratório. O rotor dentro dele é forçado a girar no mesmo sentido devido 
ao campo produzido pelas correntes induzidas nas barras alojadas nas ranhuras do rotor. 
 
 
São construídos para tensões de 110V e 220V, 50 ou 60 Hz, 25W a 120W e normalmente para 2 - 
4 e 6 pólos para velocidades de 900 a 2800 R.P.M. em 50 Hz e 1000 a 3400 R.P.M. para 60 Hz. 
tem velocidade constante não admite regulagem e nem reversibilidade. 
A aplicação desses motores se faz em pequenas máquinas tais como: toca-discos, relógios, servo-
mecanismos, etc; porque é um motor de baixo conjugado de partida e baixo rendimento. 
 
11.2.3 - Motor Monofásico de Fase Auxiliar 
O motor de fase auxiliar é um motor de indução constituído de um rotor tipo gaiola de esquilo e 
um estator formado por coroas de chapas isoladas de ferro-silício, com ranhuras na parte 
interna, fixadas numa carcaça. 
Os enrolamentos, principal e auxiliar são alojados nas ranhuras isoladas, deslocadas de um ângulo 
de 90º elétricos um do outro. 
Os motores monofásicos de indução sem dispositivos de partida, não tem arranque próprio, por 
não produzir campo rotativo, daí a necessidade, de se utilizar a fase auxiliar com características 
diferentes do principal, para que os campos magnéticos defasados entre si, produzam uma 
resultante rotativa, que por indução movimente o rotor tipo gaiola colocado dentro dele. 
O enrolamento principal é calculado de modo preciso, mas o auxiliar é conseguido de maneira 
empírica, mas sempre em relação ao principal, isto é, o auxiliar vai de 34% a 80% do número de 
condutores do principal e a seção do condutor varia de 30% a 50% do condutor empregado no 
principal, calculado para 110V. 
Figura 11.8 
Figura 11.9 
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Educação Profissional 45
 
Para duas tensões, basta desdobrar o enrolamento do principal calculado inicialmente para 110V 
em duas vezes o número de condutores, com sua seção reduzida pela metade, dividido em dois 
circuitos, para que possibilite ligar em paralelo para 110V e em série para 220V. 
 
 
O enrolamento auxiliar não deve ser modificado para 220V, mas seus terminais deverão ser 
ligados um num dos extremos e o outro no centro da ligação série do principal, para que o 
condensador que fica ligado em série com o auxiliar, não receba uma tensão além de 110V. 
Geralmente é usado o enrolamento auxiliar somente para o arranque, depois, por intermédio de 
um interruptor comandado por um dispositivo centrífugo o auxiliar é desligado, permanecendo o 
campo rotativo pela ação do sentido de rotação do rotor e pelo componente de campo criado pelas 
correntes induzidas nas barras do tipo gaiola (rotor em curto). 
Atualmente estes motores são fabricados para duas tensões 110V e 220V, para as freqüências de 
50 Hz ou 60 Hz, para as potências, de 1/6 a 2 c.v. 
Sobre o motor é colocado um condensador eletrolítico com sua proteção conforme a figura 
abaixo. 
 
Nas tabelas abaixo temos as características principais dos motores monofásicos de fase auxiliar. 
Figura 11.10 
Figura 11.11 
Figura 11.12 
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Educação Profissional 46
A tabela abaixo dá o valor da corrente em amperes dos motores monofásicos em geral, nas 
diversas potências relacionadas com a tensão de alimentação. 
Tabela 11.1 
C.V. 110V (A) 220V (A) 
1/6 
1/4 
1/2 
3,2 
4,6 
7,4 
1,6 
2,3 
3,7 
3/4 
1 
1 1/2 
10,2 
13,0 
18,4 
5,1 
6,5 
9,2 
2 24,0 12,0 
Tabela 11.2 
Velocidade aproximada em R.P.M. 
50 Hertz 60 Hertz 
Número 
de 
Pólos Em vazio À plena carga Em vazio À plena carga 
2 3.000 2.920 3.600 3.500 
4 1.500 1.435 1.800 1.730 
6 1.000 960 1.200 1.140 
Para velocidade em vazio foi tomada a velocidade de sincronismo, embora, na prática, essa 
velocidade seja ligeiramente menor. 
A velocidade marcada na placa dos motores refere-se àquela medida à plena carga. 
Os motores monofásicos de indução têm os seguintes inconvenientes: 
 Pequena capacidade para suportar sobrecarga; 
 Baixo rendimento; 
 Baixo fator de potência; 
 Manutenção de custo elevado. 
Os motores monofásicos de indução de fase auxiliar são utilizados em máquinas de lavar roupas, 
em eletrobombas, em geladeiras, enceradeiras de potência elevadas, etc. 
O condensador aplicado nos motores de fase auxiliar tem dupla finalidade: 
 Dar maior conjugado no arranque; 
 Produzir maior defasamento entre os campos magnéticos principais e auxiliar. 
A capacidade dos condensadores de partida, determinada experimentalmente pelos fabricantes 
de motores, varia ao variar a potência do motor, conforme a tabela abaixo com limite máximo até 
1 c.v. 
Tabela 11.3 
Condensadores de Partida 
C.V. microfarads (µF) 
1/6 de 161 até 193 
1/4 de 216 até 259 
1/3 de 270 até 324 
1/2 de 340 até 408 
3/4 de 430 até 516 
1 de 540 até 648 
 
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11.2.4 - Motor Trifásico Assíncrono 
O motor trifásico se compõe de um estator com ranhuras no seu interior, onde são alojadas 
várias bobinas perfeitamente isoladas da massa estatórica e entre si, devidamente distribuídas e 
ligadas formando três circuitos distintos e simétricos chamados fases. 
Estas fases deverão estar ligadas em triângulo (∆) ou estrela (γ) a uma rede trifásica para que 
suas bobinas produzam um campo resultante giratório de valor invariável. 
O motor trifásico de aplicação mais comum tem seu rotor do tipo gaiola de esquilo, podendo 
também ser do tipo bobinado com anéis para controlar o arranque por intermédio de reostato. 
O campo giratório ao passar pelas barras ou condutores produz nestes correntes induzidas, 
fazendo com que o rotor crie um campo magnético que acompanhe seu sentido de giro. 
Pode-se enunciar o seguinte princípio de funcionamento: três enrolamentos idênticos A, B e C 
simetricamente colocados com os respectivos eixos a 120º entre si, percorridos por três 
correntes alternadas de igual freqüência e valor eficaz, mas defasadas uma da outra de 120º 
elétricos ou de 1/3 de período, produzem um campo magnético rotativo φ R com amplitude 
constante, igual a 1,5 vezes o valor máximo de cada um dos três campos componentes φ A, φ B e φ 
C. 
 
 
φ R = 1,5 x φ B, onde φ B = máximo no instante considerado. 
 
 
O campo magnético rotativo gira com velocidade uniforme, fazendo uma rotação em cada período 
da corrente de alimentação. 
O sentido de giro está subordinado à seqüência de fases das correntes nos três enrolamentos 
das fases do motor que para girar ao contrário é preciso inverter-se a corrente de dois 
enrolamentos. Em geral, os três enrolamentos são ligados em estrela ou triângulo, para receber 
ligação de uma linha trifásica com três fios. O sentido de giro do campo poderá ser invertido, 
trocando-se simplesmente dois fios da linha ligados aos terminais do motor. 
 
Figura 11.13 
Figura 11.14 
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O gráfico abaixo mostra uma curva senoidal que é a representação da f.e.m. da corrente 
alternativa, e do campo magnético variável produzido por uma corrente que varia periodicamente 
seu sentido e sua intensidade. 
 
Uma corrente alternada 
 
O motor trifásico de indução tem rotação de campo girante de acordo com a freqüência da rede 
e do número de pares de pólos: n = 120 x ƒ onde: ƒ = freqüência de rede elétrica e P = número 
 P 
de pólos do motor 
 
Escorregamento 
A diferença entre a velocidade do campo girante e a do rotor dá-se o nome de escorregamento. 
Geralmente o escorregamento é expresso percentualmente em relação à velocidade de 
sincronismo.Seu valor é baixo quando o motor funciona à vazio. 
O escorregamento é calculado pela relação: s = ns - n x 100 
 ns 
Onde: 
s = escorregamento, em %; 
ns = velocidade síncrona; 
n = velocidade do rotor. 
 
O rotor do motor à plena carga dá um escorregamento que varia de 3% para os motores potentes 
até 6% para os de pequena potência. 
Estes motores levam vantagem sobre o motor síncrono, pelo fato de poder partir com carga. 
Há dois tipos de motores de indução, conforme a forma do enrolamento do seu induzido: 
Figura 11.15 
Figura 11.16 
Figura 11.17 
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 Motor de rotor gaiola de esquilo; 
 Motor de rotor bobinado. 
 
Rotor com Gaiola de Esquilo 
O enrolamento do induzido deste tipo de motor é formado por barras de alumínio ou cobre, 
colocadas dentro das ranhuras do rotor e tendo suas extremidades reunidas através de anéis de 
curto circuito; as barras, quando de cobre, são soldadas aos anéis. Este motor é também chamado 
rotor em curto circuito. 
A velocidade do motor é praticamente constante, pois o escorregamento varia pouco com a carga. 
O fator de potência aumenta com a utilização do motor até próximo à plena carga nominal, quando 
alcança o seu máximo; 
a partir de então elevando-se a carga, diminuirá o valor de cós φ. 
O rendimento cresce, com a carga, até determinado ponto, também vizinho à plena carga nominal 
quando as perdas fixas e variáveis se equivalem; além deste ponto o rendimento passa a baixar. 
As características acima podem ser observadas no gráfico seguinte, onde 3 curvas relacionam o 
rendimento, a velocidade e o fator de potência com a potência solicitada ao motor. 
 
 
O conjugado que vem relacionado com o escorregamento, no gráfico seguinte é baixo no início do 
funcionamento, sendo próprio para arranques sem carga. Quando se necessita maior conjugado no 
início do funcionamento eleva-se a resistência do induzido usando-se rotores com dupla ou tripla 
gaiola, ou ainda com ranhuras profundas. 
 
 
Figura 11.18 
Figura 11.19 
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O motor de indução com o rotor em curto circuito é próprio para comando de eixo de 
transmissão, acionando bombas centrífugas, compressores de ar, ventiladores, tornos mecânicos 
etc. 
 
Rotor Bobinado 
O enrolamento do induzido é constituído por condutores de cobre isolados entre si e montados 
nas ranhuras do rotor. O conjugado no arranque, deste tipo de motor, é bem melhor que o 
anterior, porque podemos inserir resistores em série com as fases do enrolamento do rotor. Há 
tipos em que os resistores são montados no rotor e eliminados, quando a máquina atinge a sua 
velocidade normal, através de mecanismos centrífugos. 
Outro tipo de rotor bobinado é aquele em que seus enrolamentos se ligam à anéis coletores sobre 
os quais apóiam-se as escovas. Para estes tipos usam-se reostatos, em estrela (γ), ligados em 
série com os enrolamentos do rotor através de escovas e anéis coletores. A medida que o motor 
aumenta a sua velocidade, manobra-se o reostato a fim de retirar gradativamente os resistores 
do circuito até ligar os enrolamentos em estrela. Em alguns tipos de motores, para que as escovas 
não fiquem desgastando-se durante a marcha normal, elas são suspensas e, através de alavancas, 
os anéis são curto circuitados. 
Com a adição de reostatos além de se melhorar o conjugado do motor pode-se variar a velocidade 
do mesmo, porém com o inconveniente de aumentar a perda por efeito Joule nos resistores, 
diminuindo o seu rendimento. 
O motor com rotor bobinado é usado quando se necessita arrancar com carga e ainda quando se 
precisa variar a velocidade, como no caso das gruas, elevadores, etc. 
Os motores de indução, gaiola ou rotor bobinado, apresentam as seguintes vantagens: São 
simples, robustos, de arranque próprio e bom rendimento. 
O tipo gaiola de esquilo deve ser utilizado em todos os locais onde haja perigo de explosão, visto 
não produzir faíscas, pois não contém contatos deslizantes (coletor, escovas, etc.). 
O tipo com rotor bobinado é empregado quando há necessidade de arranque e paradas freqüentes 
(serviço intermitente) que exige maior conjugado inicial. Além disso, com reostatos se tem 
velocidade regulável. 
Como desvantagens dos motores assíncronos citamos: o fator de potência não igual a unidade, 
sendo baixo nos motores de pequena potência, salvo no caso de serem bem construídos. O tipo 
gaiola de esquilo apresenta um baixo conjugado inicial, exceto nos de gaiolas especiais, e sua 
velocidade não pode ser regulada por meios comuns. 
Quando for necessário a velocidade na proporção de 2 para 1 ou vice-versa, usa-se efetuar 
enrolamentos especiais de estator. 
 
11.3 - DEFEITOS NAS LIGAÇÕES DOS MOTORES DE C.A. 
Trataremos apenas dos defeitos externos mais freqüentes dos motores de CA. 
 
11.3.1 - O Motor Não Arranca 
Interrupção de uma ou mais fases da rede 
Com o auxílio de um multímetro, pode ser verificado se há fios interrompidos, conexão solta, 
contato frouxo, fusível queimado, ou falta de tensão em uma ou mais fases da rede. Com exceção 
da última, que depende da rede da distribuição externa, as outras causas podem ser facilmente 
reparadas. 
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Reostato de arranque interrompido 
Com o auxílio de um multímetro, pode se verificar a continuidade do circuito dos resistores ou o 
mau funcionamento dos contatos. Este defeito é de fácil reparação. 
 
11.3.2 - Motor não permanece com sua velocidade nominal com carga 
Tensão baixa 
Com a diminuição da tensão, à velocidade decresce, pois a potência é proporcional a ela. Com um 
voltímetro devemos conferir o valor da tensão e ajustá-la ao devido valor, quando possível. 
 
Ligação trocada 
Corrige-se o defeito trocando-se as ligações. 
 
11.3.3 - Aquecimento anormal 
Interrupção de uma das fases 
O motor funciona como se fosse monofásico, sua velocidade baixa e apresenta um ruído 
característico, consome uma corrente muito maior que a de regime e, no caso de estar com carga, 
acaba por queimar o enrolamento. Deve-se parar a máquina imediatamente, localizar o defeito 
com um multímetro e repará-lo, sempre que possível. 
 
Ligação trocada 
Corrige-se o defeito, mudando-se as ligações. Caso se mude as ligações e o motor continue 
apresentando o problema, é por que o defeito é interno. 
 
11.4 - DEFEITOS INTERNOS NOS MOTORES DE C.A. ASSÍNCRONOS 
 
11.4.1 - O Motor Não Arranca 
Interrupção numa das fases do estator trifásico 
A interrupção numa das fases dos motores trifásicos transforma o enrolamento em monofásico e 
o motor não arranca. O consumo de corrente será excessivo e o enrolamento, como é óbvio, se 
aquecerá demasiadamente, podendo até queimar o motor. Com um multímetro, procura-se a fase 
interrompida e a seguir, usando-se o mesmo processo, verifica-se qual a ligação ou bobina 
defeituosa. Encontrando-se o defeito, o reparo é simples. 
 
Interrupção do circuito de trabalho ou auxiliar dos estatores monofásicos 
A interrupção na alimentação de uma das bobinas (ou nas próprias bobinas), no condensador ou no 
interruptor centrífugo faz com que o motor não arranque. 
Localize o defeito como anteriormente e repare. 
 
Rotor roçando no estator 
O entreferro de motores de pequena e média potência é muito reduzido e qualquer desgaste de 
mancais ou defeitos nos rolamentos desloca o rotor que entra em contato com o estator; tem-se 
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então o rotor bloqueado em razão da atração magnética, o que faz com que o