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Curso Técnico em Eletrotécnica Eletricidade – Prof. Fábio Costa Pereira Trabalho desenvolvido para dar suporte técnico e teórico à disciplina de Eletricidade, ministrada pelo Centro Técnico Lusíadas aos alunos do curso Técnico em Eletrotécnica. Centro Técnico Lusíadas Curso Técnico em Eletrotécnica www.colegiolusiadas.com.br 2 APRESENTAÇÃO Este trabalho esta dividido em duas unidades com um total de dez capítulos. A primeira unidade faz uma pequena abordagem sobre os circuitos alimentados por fontes contínuas e discorre sobre conceitos básicos de eletricidade. A segunda fornecer trata dos os circuitos alimentados por fontes alternadas. Recomendamos utilizado como referencial teórico, não dispensando outras fontes. A parte prática fica a cargo dos professores durante o desenvolvimento dos assuntos. Centro Técnico Lusíadas Curso Técnico em Eletrotécnica www.colegiolusiadas.com.br 3 UNIDADE I: ELETRICIDADE EM CORRENTE CONTÍNUA 1. INTRODUÇÃO Os fenômenos elétricos tiveram suas primeiras descobertas na Grécia antiga. O filosofo e matemático Thales, que vivia em Mileto no século VI a.C., observou que um pedaço de âmbar (pedra amarelada, que se origina da fossilização de árvores de madeira macia), após ser atritado contra a pele de um animal, adquiria a propriedade de atrair corpos leves (pedaços de palha e sementes de grama). Somente cerca de 2000 anos mais tarde é que começaram a ser feitas observações sistemáticas e cuidadosas. Daí surgiu muitos estudos, onde se destacaram alguns cientistas como o médico inglês William Gilbert (1544-1603), Gilbert observou que outros corpos ao serem atritados, se comportavam como o âmbar e que a atração exercida por eles se manifestava em qualquer corpo, mesmo que este não fosse leve. Como o termo grego correspondente a âmbar é eléctron, surgiram às expressões “eletrização” “eletricidade”. Outros nomes importantes, destaque no campo da eletricidade, são os de: Benjamin Franklin (1706-1790), Chalés Augustin de Coulomb (1736-1806), Michael Faraday (1791-1867), Alessandro Volta (1745-1827), André-Marie ampère (1775- 1836), Geord Simom Ohm (1781-1854), Robert J van de Graaff (1901 – 1967), Robert Andrews Millikan (1869 – 1953), Thomas Edison (1847-1931), entre outros. Figura 1 – Thales de Mileto: o pioneiro pesquisador da eletricidade. Centro Técnico Lusíadas Curso Técnico em Eletrotécnica www.colegiolusiadas.com.br 4 2. ELETRICIDADE 2.1 CARGA ELÉTRICA Figura 2 – A estrutura de um átomo. Mesmos com muitos estudos sendo realizados como o objetivo de estudar mais a fundo a estrutura da matéria, vamos entender o átomo (figura 2) como a menor parte da matéria. Todos os átomos têm partículas chamadas elétrons, que descrevem uma órbita ao redor de um núcleo com prótons e nêutrons. Cada elemento tem sua própria estrutura atômica, porém cada átomo de um mesmo elemento tem igual número de prótons e elétrons. Essas partículas têm determinadas cargas Prótons - cargas positivas (+) e Elétrons - cargas negativas (-). Os prótons, no núcleo, atraem os elétrons, mantendo-os em órbita. Desde que a carga positiva dos prótons seja igual à carga negativa dos elétrons, o átomo é eletricamente neutro. Entretanto, essa igualdade de cargas pode ser alterada; se elétrons são retirados do átomo, este se torna carregado positivamente (+), ou caso contrario, se forem acrescidos ele torna-se carregado negativamente (-). Procurando uma explicação para este fato, Benjamin Franklin formulou a teoria, segundo a qual os fenômenos elétricos estariam presentes em todos os corpos e que a eletrização consistia na transferência de um fluido elétrico entre os corpos que se atritam. Entretanto, esta transferência não era obtida através do fluido elétrico imaginado por ele, mas, sim, pela passagem de elétrons de um corpo para o outro. 2.2 FORÇA ELÉTRICA Já sabemos então que quando um corpo esta eletrizado, ele possui um excesso de prótons (carga positiva) ou um excesso de elétrons (carga negativa). O unidade de medida da carga de um corpo, no Sistema Internacional (S.I.), é denominada 1 Coulomb = 1 C . Quando dizemos que um corpo possui uma carga de 1 C, isto significa que este corpo perdeu (carga positiva) ou ganhou (carga negativa) 6,24 x 1018 elétrons. Na eletrostática, geralmente lidamos com cargas muito menores do que 1 C. Nesse caso, é comum expressarmos os valores das cargas em mC (1mC = 10-3 C) ou em µC (1 µC = 10-6 C) . NÚCLEO CONTENDO PRÓTONS E NÊUTRONS. E ELETROSFERA COM SEUS ELÉTRONS. Centro Técnico Lusíadas Curso Técnico em Eletrotécnica www.colegiolusiadas.com.br 5 Quando dois corpos eletrizados estão próximos um do outro vai haver entre eles uma força de atração ou repulsão. Caso a cargas sejam de mesmo sinal, haverá uma força de repulsão e se forem de sinais opostos haverá uma força de atração entre os corpos. Chalés Augustin de Coulomb dedicou-se a pesquisas cientificas, tendo inventado a balança de Coulomb, dispositivo que lhe permitiu medir as forças elétricas com enorme precisão, levando-o a estabelecer sua celebre lei. Figura 4 – Cargas com sinais opostos se atraem Figura 3 – Cargas com sinais iguais se repelem Lei de Coulomb Duas cargas puntuais, Q1 e Q2, separadas por uma distância r, situadas no vácuo, se atraem ou se repelem com uma força F dada por F = (Q1Q2/ r 2)k0 onde k0, no SI, tem o valor K0 = 9,0x10 9 N.m2/C2 Se estas cargas forem mergulhadas em um meio material, o valor das forças entre elas torna-se K vezes menor, onde K é a constante dielétrica deste meio. Centro Técnico Lusíadas Curso Técnico em Eletrotécnica www.colegiolusiadas.com.br 6 2.3 CAMPO ELÉTRICO Suponha que uma carga Q fixa (positiva) colocada no centro de uma mesa, como mostra a figura 06. Se colocarmos outra carga q (positiva) em um ponto qualquer da mesa, ponto P1, a uma certa distância de Q, uma força elétrica F, de repulsão, atuará sobre a carga q. Imagine que a carga q fosse retirada, mesmo sem a carga, em qualquer ponto do espaço em torno de Q existiria um campo elétrico criado por esta carga e quanto mais próximo de Q maior será a intensidade do campo elétrico. Podemos resumir o que foi dito dizendo que: Figura 5 – Representação da Lei de Coulomb Figura 6 – Campo Elétrico criado por uma carga Q Sendo F o módulo da força elétrica que atua sobre uma carga q, colocada em um ponto do espaço, o vetor campo elétrico E neste ponto tem uma intensidade obtida por: E = F/q [N/C] A direção e o sentido do campo elétrico E são dados pela direção e sentido da força que atua na carga positiva colocada naquele ponto. Centro Técnico Lusíadas Curso Técnico em Eletrotécnica www.colegiolusiadas.com.br 7 2.4 POTENCIAL ELÉTRICO OU TENSÃO ELÉTRICA Olhando para a figura 7, observamos o campo elétrico criado pela carga elétrica Q (positiva) em torno dela. Se nesse campo for colocada uma carga de prova q, positiva, no ponto A, sobre ela atuará uma força elétrica F – de repulsão, visto que as cargas possuem a mesma polaridade – que deslocará a carga q até o ponto B. Para que esse deslocamento acontecesse, a força elétrica precisou realizar um trabalho, TAB, para deslocar a carga q do ponto A até o ponto B. O trabalho realizado, por um campo elétrico, no deslocamento de umacarga de um ponto A para um ponto B é chamando de diferença de potencial (ou tensão elétrica) VAB (Ler-se: diferença de potencial entre o ponto A e o ponto B, representado também pela expressão: VAB = VA – VB). Seu valor é obtido dividindo-se o trabalho realizado pelo valor da carga que foi deslocada, isto é: A unidade de tensão elétrica no S.I. é 1 J/C. Esta unidade é denominada 1 volt = 1 V, em homenagem ao físico italiano Alessandro Volta. Figura 7 – Trabalho realizado por um Campo Elétrico J C 1V = 1 TAB q VAB = [J/C] Centro Técnico Lusíadas Curso Técnico em Eletrotécnica www.colegiolusiadas.com.br 8 2.5 CORRENTE ELÉTRICA 2.5.1 CONCEITO DE CORRENTE ELÉTRICA Quando um campo elétrico é estabelecido em um condutor qualquer, as cargas livres aí presentes entram em movimento sob a ação deste campo. Dizemos que este deslocamento de cargas constitui uma corrente elétrica. Nos metais, a corrente elétrica é constituída por elétrons livres em movimento. Nos líquidos, as cargas livres que se movimentam são íons positivos e íons negativos enquanto, nos gases, são íons positivos, íons negativos e também elétrons livres. 2.5.2 ESTABELECIMENTO DE UMA CORRENTE ELÉTRICA Alguns materiais possuem encontrados na natureza, ou mesmo produzidos pelo homem, que se opõe mais ou menos a circulação de corrente elétrica. Aqueles com maior oposição são chamados de isolantes e de menor oposição são chamados de condutores. O elemento cobre é muito empregado em sistemas elétricos, porque é um bom condutor de eletricidade. Possui 29 prótons e 29 elétrons. Os elétrons estão distribuídos em quatro camadas ou anéis. Deve-se notar, porém, que existe apenas um elétron na última camada, também chamada de camada de valência (anel exterior). Esse é o segredo de um bom condutor de eletricidade. Os elétrons mais próximos do núcleo têm maior dificuldade de se desprenderem de suas órbitas, devido à atração exercida pelo núcleo. Já os elétrons mais distantes do núcleo (última camada) têm maior facilidade de se desprenderem de suas órbitas porque a atração exercida pelo núcleo é pequena; assim recebem o nome de elétrons livres. Portanto, os elétrons livres se deslocam de um átomo para outro de forma desordenada, nos materiais condutores. Considerando-se que nos terminais do material da figura 8, aplicamos uma tensão elétrica proveniente de uma bateria, por exemplo. Assim, temos de lado um pólo positivo e de outro um pólo negativo, o movimento dos elétrons toma um determinado sentido, da seguinte maneira: Figura 8 – Fio de cobre ligado a uma fonte. Um desses elétrons próximo ao pólo positivo seria atraído por essa carga e abandonaria seu átomo. Esse átomo se tornaria carregado positivamente e atrairia um elétron do próximo, que se carregaria positivamente e assim por toda a extensão do condutor. O resultado integrado é uma movimentação (fluxo) ordenado (em um único sentido) de elétrons através do condutor entre o pólo negativo (-) e o pólo positivo (+). A este movimento ordenado de elétrons damos o nome de CORRENTE ELÉTRICA. Esse fluxo ou corrente de elétrons continuará, enquanto a diferença de potencial, tensão elétrica, for mantida nos extremos do fio. Centro Técnico Lusíadas Curso Técnico em Eletrotécnica www.colegiolusiadas.com.br 9 2.5.3 TIPOS DE CORRENTE ELÉTRICA A corrente elétrica fornecida a um circuito consumidor pode ser contínua (C.C) ou alternada (C.A), sendo que neste último caso ela ainda poderá ser monofásica (1 fase) ou trifásica (3 fases). Pode-se observar, na figura 9, que a corrente contínua mantém sua polaridade constante (+ ou -) em relação ao tempo, enquanto que a corrente alternada é variável tanto na polaridade (+ ou -) quanto na intensidade (valores medidos). Figura 9 – Tipos de corrente elétrica 2.5.4 SENTIDO DA CORRENTE ELÉTRICA Analisando a movimentação de uma carga elétrica negativa, os elétrons em nosso caso, em um campo elétrico, concluímos que o sentido real da corrente elétrica é do menor para o maior potencial. Porém se uma carga negativa movendo-se com certa velocidade dirigida, por exemplo, para a esquerda. Verifica-se que este movimento é equivalente ao movimento de uma carga positiva, de mesmo valor, deslocando-se com a mesma velocidade, porém em sentido contrário. Esta constatação levou os físicos a estabelecerem a convenção seguinte que iria facilitar o estudo das correntes elétricas: uma carga negativa em movimento será sempre imaginada como se fosse uma carga positiva movendo-se em sentido contrário. Em virtude desta convenção, em uma corrente elétrica qualquer, as cargas negativas em movimento deverão ser substituídas, em nossa imaginação, por cargas positivas movendo-se em sentido contrário. Então se pode supor que qualquer corrente elétrica seja constituída apenas por cargas positivas. Esta corrente imaginária, que é equivalente à corrente real, é denominada corrente convencional. 2.5.5 INTENSIDADE DA CORRENTE ELÉTRICA A figura 9 está representando um fio condutor no qual foi estabelecida uma corrente elétrica (na figura está representada a corrente convencional). Figura 9 – Quantidade de carga que passa, por unidade de tempo, através da secção de um condutor. Centro Técnico Lusíadas Curso Técnico em Eletrotécnica www.colegiolusiadas.com.br 10 Considere uma secção transversal S qualquer do condutor e suponha que durante um intervalo de tempo ∆t, a quantidade de carga que passou através desta secção tenha sido ∆Q. Denomina-se intensidade da corrente através da secção S a relação entre a quantidade de carga ∆Q e o intervalo de tempo ∆t. Designado por I esta grandeza temos que: 3. CIRCUITOS ELÉTRICOS 3.1 DEFINIÇÃO Vimos anteriormente que a corrente elétrica é o movimento ordenado de elétrons num fio condutor. Entretanto para que haja corrente elétrica é necessário que uma diferença de potencial (tensão elétrica) seja aplicada entre os terminais de uma carga. Vamos fazer uma analogia com a instalação hidráulica mostrada na figura 10. O reservatório A está mais cheio que o reservatório B, portanto o reservatório A tem maior pressão hidráulica. Ligando-se os reservatórios A e B com um cano, a pressão hidráulica de A ”empurra” a água para B, até que se igualem as pressões hidráulicas. Figura 10 – Diferença de pressão entre A e B. O mesmo efeito ocorre com a Eletricidade. Quando ligamos um aparelho na tomada de nossa casa uma tensão elétrica é exercida sobre os elétrons para que eles se movimentem através do fio e do aparelho (foi estabelecida uma corrente elétrica), e este entra em funcionamento. Para mantermos essa corrente elétrica e consequentemente o aparelho funcionando devemos manter também a diferença de potencial (tensão elétrica) nos terminais do aparelho. A figura 11 mostra um circuito elétrico simples, formado por fontes (de tensão ou corrente) e receptores (cargas) por onde circula uma corrente elétrica. ∆Q ∆t I = A B Centro Técnico Lusíadas Curso Técnico em Eletrotécnica www.colegiolusiadas.com.br 11 Figura 11 – Circuito elétrico simples. 3.2 NOMENCLATURA DE UM CIRCUITO ELÉTRICO Através da figura 12, vamos definir algumas partes de um circuito: Nó: representa o ponto de conexão entre três ou mais condutores de um circuito elétrico; Ramo: representa o espaço compreendido entre dois nós consecutivos, sem derivação entre si, de modo que a corrente seja a mesma em todosos pontos; Malha: conjunto de ramos que formam um circuito fechado. 3.3 LEI DE OHM Nascido na Bavária, o físico alemão Georg Simon Ohm publicou o resultado de seu trabalho mais importante “o circuito galvânico examinado matematicamente”. Nesta publicação ele apresentava a lei sobre a resistência dos condutores, que mais tarde foi denominada lei de Ohm. A lei OHM determina a seguinte relação: ”A corrente elétrica num circuito é diretamente proporcional à tensão aplicada e inversamente proporcional à resistência do circuito”. E é expressa pela seguinte formula: Figura 12 – Partes de um circuito elétrico. MALHAS: ABCEFDA; ABCDA; CEFDC. RAMOS: DABC; CD; CEFD. NÓS: C; D. V = R x I Centro Técnico Lusíadas Curso Técnico em Eletrotécnica www.colegiolusiadas.com.br 12 3.3.1 RESISTÊNCIA ELÉTRICA Um condutor ligado a uma bateria, como mostra a figura 13. Sabemos que a bateria estabelece uma diferença de potencial nas extremidades deste condutor e, conseqüentemente, uma corrente I passará através dele. As cargas móveis que constituem a corrente elétrica, aceleradas pela diferença de potencial VAB, realizarão colisões contra os átomos ou moléculas do condutor, havendo, então, uma oposição oferecida pelo fio á passagem da corrente elétrica através dele. Esta oposição poderá ser maior ou menor, dependendo da natureza do condutor que foi ligado entre pólos da bateria. Evidentemente, a corrente I no condutor será maior ou menor dependendo desta oposição. Para caracterizar a oposição que um condutor oferece a passagem de corrente através dele, define-se uma grandeza, denominada resistência elétrica, R, do condutor, da seguinte maneira: Para um dado valor de VAB, quanto menor for o valor da corrente I, maior será o valor de R, isto é, maior será a oposição que o condutor oferece a passagem de corrente através dele. Observando a definição de resistência, podemos concluir que a unidade desta grandeza, no S.I., será 1 volt/ampere = 1 V/A. Esta unidade é denominada 1 ohm( representa-se pela letra grega Ω), em homenagem ao físico alemão do século XIX, Georg Ohm, que colaborou no estudo de fenômenos relacionados com a corrente elétrica. Logo, temos: 3.3.2 RESISTIVIDADE DE UM MATERIAL Se tomarmos um fio condutor como o da figura 14, o valor de sua resistência dependerá de seu comprimento L e da área de sua secção reta A. Figura 13 – Resistência de um condutor. VAB I R = 1Ω 1 V A = 1ohm m = Centro Técnico Lusíadas Curso Técnico em Eletrotécnica www.colegiolusiadas.com.br 13 Realizando medidas cuidadosas, verifica-se que a resistência, R, do fio é diretamente proporcional ao seu comprimento L. Por outro lado, verifica-se que a resistência do fio é inversamente proporcional á área, A, de sua secção reta. Portanto, quanto mais grosso for o fio, menor será a sua resistência. Introduzindo uma constante de proporcionalidade apropriada, podemos transformar a relação anterior em uma igualdade. Esta constante que se representa pela letra grega ρ, é denominada resistividade. Virá então; A resistividade é uma grandeza característica do material que constitui o fio, isto é, cada substância possui um valor diferente para a resistividade ρ. Se consultarmos uma tabela de resistividade, encontramos que o cobre, na temperatura ambiente, possui uma resistividade de 1,72x10-8 Ω.m. 3.4 ENERGIA E POTÊNCIA ELÉTRICA Vamos imaginar dois motores elétricos. Os dois levantariam o mesmo peso a uma mesma altura. Um dos motores levanta com menor tempo a carga, então, dizemos que ele é mais potente, pois realiza um mesmo trabalho em um tempo menor. Dessa forma conceituamos potência como: “capacidade de realizar trabalho na unidade de tempo”. Então: L A Figura 14 – Resistência de um condutor. [Ω] R L A = ρ Centro Técnico Lusíadas Curso Técnico em Eletrotécnica www.colegiolusiadas.com.br 14 Como já vimos anteriormente, o trabalho para transportar uma carga q de um p Então, Outras formulas relacionadas à potência: P P q VAB t = TAB = q(VA – VB), como TAB = E = q(VAB) e P = E/t, logo P= V x I P= R x I2 P = V2 R Centro Técnico Lusíadas Curso Técnico em Eletrotécnica www.colegiolusiadas.com.br 15 3.4.1 EFEITO JOULE O efeito Joule consiste na transformação de energia elétrica em energia térmica em uma resistência percorrida por uma corrente elétrica. 3.5 CIRCUITOS ELÉTRICOS COM UMA FONTE DE TENSÃO 3.5.1 ASSOCIAÇÃO DE RESISTORES EM SÉRIE É aquela onde o terminal final de um resistor é conectado ao terminal inicial do seguinte, como mostra a figura 15. Esse tipo de circuito possui as seguintes características: A corrente vai do maior para o menor potencial (sentido convencional). Então: VA > VB > VC > VD; A corrente é a mesma em todos os resistores; A tensão aplicada no circuito é igual à soma das quedas de tensão nos resistores (V = V1 + V2 + V3 + V4); Circuito conhecido como divisor de tensão. 3.5.1.1 RESISTÊNCIA EQUIVALENTE Cálculo da resistência equivalente: A resistência equivalente de uma em série é igual á soma de todas as resistências da associação. Figura 15: Associação de resistores em série Req = (R1 + R2 + R3 + ... + Rn) Centro Técnico Lusíadas Curso Técnico em Eletrotécnica www.colegiolusiadas.com.br 16 3.5.1.2 CIRCUITO EQUIVALENTE Dois circuitos são equivalentes quando sujeitos a mesma tensão, são percorridos por correntes iguais. A figura 16 mostra o circuito equivalente de associação em série. 3.5.2 ASSOCIAÇÃO DE RESISTORES EM PARALELO É aquela onde o terminal final de um resistor é conectado os mesmos dois pontos do circuito, como mostra a figura 17. Esse tipo de circuito possui as seguintes características: A diferença de potencial (tensão) é a mesma em todos os resistores. Então: V = V1 = V2; A corrente total no circuito é igual a soma das correntes nos resistores que compõe a associação (I = I1 + I2); Circuito conhecido como divisor de corrente. Figura 16: Circuito equivalente Figura 17: Associação de resistores em paralelo. Centro Técnico Lusíadas Curso Técnico em Eletrotécnica www.colegiolusiadas.com.br 17 3.5.2.1 RESISTÊNCIA EQUIVALENTE Cálculo da resistência equivalente: A resistência equivalente de uma em série é igual á soma de todas as resistências da associação. 3.5.2.2 CIRCUITO EQUIVALENTE Dois circuitos são equivalentes quando sujeitos a mesma tensão, são percorridos por correntes iguais. A figura 16 mostra o circuito equivalente de associação em série. 3.5.3 ASSOCIAÇÃO MISTA DE RESISTORES As associações mistas, figura que incluem ligações séries e paralelas em um mesmo circuito. Neste caso, a determinação da resistência equivalente é feita por etapas, divididas em trechos séries e paralelos. 1/Req = 1/R1 + 1/R2 + 1/R3 + ... + 1/Rn) Figura 18: Circuito equivalente Figura 19: Associaçãomista de resistores. Centro Técnico Lusíadas Curso Técnico em Eletrotécnica www.colegiolusiadas.com.br 18 3.5.3.1 CIRCUITO EM ESTRELA (Y) E EM TRIANGULO (∆) Alguns circuitos não nos permitem reduzi-los a uma única resistência equivalente usando os métodos discutidos até agora para combinar resistores em série e em paralelo. Entretanto os resistores dos circuitos da figura 20 podem ser reduzidos a um único resistor equivalente através de uma transformação ∆-Y. Essas configurações recebem esses nomes porque lembram uma estrela e um triângulo. CONVERSÕES a) Conversão Delta em Y : b) b) Conversão Y em Delta (D): Figura 20: Circuitos configurados em ∆-Y. Centro Técnico Lusíadas Curso Técnico em Eletrotécnica www.colegiolusiadas.com.br 19 3.6 CIRCUITOS ELÉTRICOS COM MAIS DE UMA FONTE DE TENSÃO Neste capitulo serão consideradas algumas técnicas de resolução de circuitos alimentados por mais de uma fonte, seja de tensão ou corrente. 3.6.1 LEIS DE KIRCHHOFF As leis de Kirchhoff, devidas ao físico alemão Gustav Robert Kirchhoff são à base do estudo de circuitos elétricos. 3.6.2 MÉTODO DAS CORRENTES DE MALHA. A Lei de Kirchhoff das Tensões (LKT), ou Lei das Malhas, pode ser escrita como: "a tensão aplicada a um circuito fechado é igual à soma das quedas de tensão naquele circuito", isto é: Tensão aplicada = soma das quedas de tensão. Para o circuito da Figura 20, por exemplo, onde temos três resistores conectados em série, pode-se escrever, de acordo com a LKT: onde : Centro Técnico Lusíadas Curso Técnico em Eletrotécnica www.colegiolusiadas.com.br 20 Escrita matematicamente, a LKT simplesmente é: 3.6.3 MÉTODO DAS TENSÕES DE NÓ. A Lei de Kirchhoff das Correntes (LKC) nos diz que "a soma das correntes que entram em um nó deve ser igual à soma das correntes que saem deste mesmo nó". Para o circuito da Figura 21, por exemplo, onde temos três resistores conectados em série, pode-se escrever, de acordo com a LKT: onde : I é a corrente total no circuito e I1 e I2 são as corrente em cada ramo do circuito. Escrita matematicamente, a LKC simplesmente é: 4. OUTRAS TÉCNICAS GERAIS DE ANÁLISE DE CIRCUITOS A Tabela 1 sintetiza as principais técnicas empregadas na análise e solução de circuitos. Tabela 1: Técnicas para análise de circuitos. I = I1 + I2 Figura 21: Corrente em cada ramo do circuito I + I1 + I2 = 0 Centro Técnico Lusíadas Curso Técnico em Eletrotécnica www.colegiolusiadas.com.br 21 1. Teorema de Thévenin 2. Teorema de Norton Figura 4 Figura 5 RTH: é a resistência vista por trás dos terminais da carga quando todas as fontes são curto- circuitadas. VTH: é a tensão que aparece nos terminais da carga (AB) quando se desconecta o resistor RL. É chamada também de tensão de circuito aberto. O teorema de Norton é utilizado para simplificar uma rede em termos de correntes em vez de tensões. A Resistência RN é obtida da mesma forma que RTH. 4. Teorema da Superposição "Numa rede com duas ou mais fontes, a corrente ou a tensão para qualquer componente é a soma algébrica dos efeitos produzidos por cada fonte atuando independentemente." A fim de se usar uma fonte de cada vez, todas as outras fontes são retiradas do circuito. Ao se retirar uma fonte de tensão, faz-se no seu lugar um curto-circuito; ao se retirar uma fonte de corrente, esta é substituída por um circuito aberto. Passos (veja o circuito com duas malhas ao lado) 1) Calcule as correntes produzidas somente pela fonte de tensão V1; 2) Calcule as correntes produzidas somente pela fonte de tensão V2; Figura 7 - Circuito com duas malhas (aplicação do Teorema da Superposição). 3) Some algebricamente as correntes individuais para determinar as correntes produzidas pelas duas fontes V1 e V2. Correntes: Centro Técnico Lusíadas Curso Técnico em Eletrotécnica www.colegiolusiadas.com.br 22 UNIDADE II: ELETRICIDADE EM CORRENTE ALTERNADA 5. INTRODUÇÃO A energia elétrica que alimenta as indústrias, comércio e nossos lares é gerada principalmente em usinas hidrelétricas, onde a passagem da água por turbinas geradoras transformam a energia mecânica, originada pela queda d‘água, em energia elétrica. No Brasil a GERAÇÃO de energia elétrica é 80% produzida a partir de hidrelétricas, 11% por termoelétricas e o restante por outros processos. A partir da usina a energia é transformada, em subestações elétricas, e elevada a níveis de tensão (69/88/138/240/440 kV) e transportada em corrente alternada (60 Hertz) através de cabos elétricos, até as subestações abaixadoras, delimitando a fase de Transmissão. Já na fase de Distribuição (11,9 / 13,8 / 23 kV), nas proximidades dos centros de consumo, a energia elétrica é tratada nas subestações, com seu nível de tensão rebaixado e sua qualidade controlada, sendo transportada por redes elétricas aéreas ou subterrâneas, constituídas por estruturas (postes, torres, dutos subterrâneos e seus acessórios), cabos elétricos e transformadores para novos rebaixamentos (110 / 127 / 220 / 380 V), e finalmente entregue aos clientes industriais, comerciais, de serviços e residenciais em níveis de tensão variáveis, de acordo com a capacidade de consumo instalada de cada cliente. Figura 22 – Sistema Elétrico Brasileiro. Quando falamos em setor elétrico, referimo-nos normalmente ao Sistema Elétrico de Potência (SEP), definido como o conjunto de todas as instalações e equipamentos destinados à geração, transmissão e distribuição de energia elétrica até a medição inclusive, figura 22. Com o objetivo de uniformizar o entendimento é importante informar que o SEP trabalha com vários níveis de tensão, classificadas em alta e baixa tensão e normalmente com corrente elétrica alternada (60 Hz). Conforme definição dada pela ABNT através das NBR (Normas Brasileiras Regulamentadoras) considera-se baixa tensão, a tensão superior a 50 volts em corrente alternada ou 120 volts em corrente contínua e igual ou inferior a 1000 volts em corrente alternada ou 1500 volts em corrente contínua, entre fases ou entre fase e terra. Da mesma forma considera-se alta tensão, a tensão superior a 1000 volts em corrente alternada ou 1500 volts em corrente contínua, entre fases ou entre fase e terra. Centro Técnico Lusíadas Curso Técnico em Eletrotécnica www.colegiolusiadas.com.br 23 6. CARACTERISTICAS DA ONDA ALTERNADA SENOIDAL 6.1 FORMAS DE ONDA Uma tensão alternada (CA) é aquela cujo módulo varia continuamente e cuja polaridade é invertida periodicamente, tendo como referencia o eixo zero, que é uma linha horizontal que passa pelo centro do gráfico. As variações verticais na onda de tensão mostram as variações do módulo. As tensões acima do eixo horizontal têm polaridade positiva (+), enquanto as tensões abaixo do eixo horizontal têm polaridade negativa (-). A figura 23 nos mostra algumas formas de onda alternada 6.2 FONTES SENOIDAIS Uma fonte de tensão senoidal (independente ou dependente) produz uma tensão que varia com o tempo. Uma fonte de corrente senoidal (independente ou dependente) produz uma corrente que varia senoidalmente com o tempo. O nosso estudo sobre circuitos senoidais vai tomar como referencia uma fonte de tensãosenoidal, mas as mesmas observações também se aplicam as fontes de corrente senoidais. 6.3 GERAÇÃO DE UMA TENSÃO SENOIDAIS (CA) Uma fonte de tensão CA pode ser produzida por um gerador, denominado de alternador. Considerando o gerador elementar da figura 24, a espira condutora gira através do campo magnético uniforme, cria pelos pólos norte e sul do imã permanente, interceptando suas linhas de força e conseqüentemente gerando uma tensão CA induzida em seus terminais. Figura 24 – Gerador elementar. Figura 23: Formas de onda - a) Triangular, b) quadrada, c) Senoidal Centro Técnico Lusíadas Curso Técnico em Eletrotécnica www.colegiolusiadas.com.br 24 A forma de onda da tensão gerada, figura 25, é chamada de onda senoidal, que se caracteriza por possuir módulo que varia com o tempo e a polaridade é invertida constantemente. O valor instantâneo da tensão em qualquer ponto da onda senoidal é dado pela equação: Onde: V = valor instantâneo da tensão, em volt [V] VM = valor máximo da tensão, em volt [V] α = ângulo de rotação, graus. Figura 25 – Onda senoidal gerada. 6.4 EQUAÇÃO DA FUNÇÃO SENOIDAL Podemos expressar uma função senoidal através de uma função seno ou da função co-seno. Embora as duas funções sejam equivalentes, não podemos usá-las ao mesmo tempo. Para nossa discussão vamos analisar a função cosseno. Onde: VM: é a amplitude da função senoidal, também chamada de valor de pico da tensão (valor máximo que a tensão). Como a função seno varia entre -1 e +1, a função da equação varia entre – VM e + VM; ω: é a freqüência angular (em rad/s); Ф: é o angulo de fase inicial, determina o valor da função em t = 0. Para facilitar o entendimento, veja o gráfico de uma tensão em função do tempo, figura 26 (b). No instante t = 0 a função começa na origem do gráfico (Ф = 0) e como o passar do tempo o valor de v(t) cresce de 0V á +10V, sendo +10V o valor V = VM senα V(t) = VMcos(ωt + Ф) Centro Técnico Lusíadas Curso Técnico em Eletrotécnica www.colegiolusiadas.com.br 25 máximo positivo (+VM)da função. Depois de alcançar o valor máximo positivo a função decresce de + 10V, passa por 0V e chega a -10 V, que é o seu valor máximo negativo (-VM), votando a crescer até retornar a 0V. Observe que uma função senoidal se repete a intervalos regulares. As funções com esta propriedade são chamadas de periódicas. 6.5 FREQUÊNCIA E PERÍODO Observamos que um dos parâmetros de interesse de uma função senoidal é o tempo necessário para que a função senoidal complete um ciclo, ou seja, passe uma vez por todos os valores possíveis. Este tempo é chamado de período (T) da função. Figura 26 – Uma tensão senoidal em função do tempo. A figura 26 (a) mostra um ciclo trigonométrico, cujo raio é o vetor AO. O módulo desse vetor representa o valor máximo da tensão. Considere que o vetor AO gire em velocidade constante no sentido anti-horário. O ângulo formado entre o vetor e o eixo horizontal, varia com o tempo. Ângulo por unidade de tempo representa a velocidade angular ou frequência angular, que representamos pela letra grega ω, a mesma da equação da tensão. Sendo que: α: é o ângulo formado entre o vetor e o eixo horizontal, expresso em radianos (rad); t: Tempo em segundos; (a) (b) ω = α t Centro Técnico Lusíadas Curso Técnico em Eletrotécnica www.colegiolusiadas.com.br 26 (ciclos) completados em um segundo (ciclos/segundos) é chamado de freqüência (f), sendo expresso em Hertz (Hz). A relação entre período (T) e freqüência (f) é da por: Assim, para α = 2 rad, t = T. Teremos: A equação da tensão pode ser descrita como: 6.6 VALORES CARATERÍSTICOS DE UMA ONDA SENOIDAL Uma onda senoidal CA de tensão ou de corrente possui vários valores instantâneos ao longo do ciclo, é conveniente especificar os módulos para efeito de comparação de uma onda com a outra. V(t) = VMcos(2 ft + Ф) 1 f T = Nº DE CICLOS TEMPO (t) 1 T f 1 Logo, ou f = 1 T 2 T ω = ou 2 = ωT ; ω =2 f Centro Técnico Lusíadas Curso Técnico em Eletrotécnica www.colegiolusiadas.com.br 27 Figura 27 – Valores de uma onda senoidal de tensão ou corrente. Valor de pico (Vp): É o valor de máximo da onda (VM ou IM). É aplicado tanto ao pico negativo (-VM ou - IM) quanto ao positivo (+VM ou +IM); Valor de pico a pico (Vpp): É o soma dos módulos do pico negativos e do pico positivo. Também pode corresponde ao dobro do valor de pico quando, os picos positivos e negativos são simétricos (Vpp = 2. VM ou Ipp = 2. IM). Valor eficaz ou valor rms: É o valor médio quadrático da função senoidal, ou seja, é a raiz quadrada do valor médio do quadrado da função. Em termos matemáticos pode ser obtido por meio de uma integral, não demonstraremos os cálculos em nosso curso, mas essa é uma característica importante de uma função senoidal. Em termos de potência em circuitos senoidais, o valor eficaz de uma tensão alternada, é: o valor da intensidade da tensão alternada, que produz em uma resistência, a mesma dissipação de potência que uma tensão contínua produziria nessa mesma resistência, no mesmo intervalo de tempo. Uma tensão alternada com um valor rms de 115 V, por exemplo, tem exatamente a mesma eficiência no aquecimento do filamento de uma lâmpada incandescente que os 115 V provenientes de uma fonte de tensão contínua fixa. Para realçar a importância do valor eficaz, os voltímetros e amperímetros nos indicam, ao medirem grandezas senoidais, os valores eficazes da tensão ou da corrente que esta sendo medida. A expressão matemática que define o valor eficaz é: Centro Técnico Lusíadas Curso Técnico em Eletrotécnica www.colegiolusiadas.com.br 28 A mesma expressão aplicada para calcular o valor eficaz da tensão é aplicada para corrente. Valor Médio: Corresponde a média aritmética sobre todos os valores em uma onda senoidal para um meio ciclo. O meio ciclo é usado para a média, porque sobre um ciclo completo o valor médio seria zero. A expressão para determinar o valor médio é dada por: Para o caso de correntes alternadas senoidais: 6.7 DIAGRAMA FASORIAL Consideremos uma corrente alternada senoidal. Esta terá uma frequência, um determinado período, além disso, existirá um valor máximo e em cada instante teremos um valor instantâneo. Se a onda senoidal não começar na origem do referencial, teremos de definir um ângulo Ф, que é o ângulo que a onda faz com a origem da contagem dos ângulos, no instante inicial. A esse ângulo, dá-se o nome de ângulo de fase. Deste modo, uma forma alternativa para representação de correntes e tensões alternadas senoidais é fazendo uso do fasor. O fasor é uma entidade com módulo e sentido. O comprimento do fasor representa o módulo da tensão/corrente alternada. O ângulo em relação ao eixo horizontal indica ao ângulo de fase. Na figura 28 o vetor AO gira com velocidade angular ω no sentido anti-horário. Quando o Ângulo α, entre o vetor AO e o eixo horizontal, VM √2 VEF = ou VEF =0,707 VM IM √2 IEF = ou IEF =0,707 VM 2 Vméd = ou Vméd =0,637 VM VM 2 Iméd = ou Iméd =0,637 IM IM Centro Técnico Lusíadas Curso Técnico em Eletrotécnica www.colegiolusiadas.com.br 29 vária, a projeção do vetor AO no eixo vertical, mostrará uma sucessão de valores instantâneos da grandeza senoidal. O lado esquerdo da figura é chamado de diagrama fasorial e o lado direito de onda senoidal correspondente. Figura 28 – Valores de uma onda senoidal de tensão ou corrente. Imaginemos dois fasores, VA e VB. O fasor VA representa à onda de tensão A com ângulo de fase de 0º - tendo como referência o eixo horizontal e considerado como anti-horário o sentido de giro do fasor - e o fasor VB representa à onda de tensão B com ângulo de fase de 90º. A figura 29 mostra que o ângulo de fase entre as ondas B e A é de 90º, em outras palavras, podemos dizer que VB esta adiantada 90º em relação à VA. Figura 29 – Relação de fase entre as ondas VA e VB. Para visualizarmos melhor estas posições, consideremos duas ainda as duas ondas VA e VB. Na figura abaixo 30, vemos que enquanto a onda A começa com seu valor máximo e cai para zero em 90º, a onda B atinge o seu valor máximo 90º na frente de A. Este ângulo de fase de 90º entre as ondas B e A é mantido durante o ciclo completo e todos os ciclos sucessivos. O A Centro Técnico Lusíadas Curso Técnico em Eletrotécnica www.colegiolusiadas.com.br 30 Figura 30 – A onda B esta adiantada 90º da onda A O ângulo de fase entre duas formas de onda de mesma freqüência é a diferença angular num dado instante, no nosso caso 90º. Os pontos mais convenientes para analisar o defasamento entre ondas são os pontos de máximo, os pontos de mínimo e dos zeros de cada onda. 7. ANÁLISE DE CIRCUITOS EM CORRENTE ALTERNADA Se realizarmos a experiência de verificação da lei de Ohm, mas aplicando agora grandezas alternadas, chegaremos à conclusão que se mantém constante o quociente V/I. A este cociente chamaremos de impedância do circuito ao qual aplicamos a tensão alternada e que se representa por Z. A sua unidade é igualmente o Ω ohm. Assim, a lei de Ohm assume a forma, que é designada por Lei de Ohm generalizada. A diferença entre Z e R deve-se ao fato de Z depender da frequência. Assim, em corrente alternada, a relação entre a tensão e a corrente depende, para uma dada frequência, da impedância Z e ângulo de defasamento Ф. Por definição designar-se- á: Z cos (Ф) - por resistência R e Z sem (Ф) - por reatância X. Representação gráfica da resistência e reatância, figura 31. Figura 31 – A onda B esta adiantada 90º da onda A V = Z x I Centro Técnico Lusíadas Curso Técnico em Eletrotécnica www.colegiolusiadas.com.br 31 Em seguida, estudaremos os circuitos em que surgem correntes alternadas senoidais, que são formadas por resistências, bobinas e capacitores. 7.1 CIRCUITO PURAMENTE RESISTIVO São circuitos em corrente alternada somente com resistência. A característica principal é que a tensão e corrente neste circuito estão em fase. Esta relação entre V e I em fase, significa que este circuito pode ser analisado pelos métodos usados para os circuitos em corrente contínua. A impedância total do circuito vai ser Z = R = ρ(L/A). A Figura 32, mostra o comportamento da tensão e da corrente alternada em um circuito puramente resistivo. Figura 32 – Circuito puramente resistivo. 7.2 CIRCUITO PURAMENTE INDUTIVO Neste tipo de circuito a tensão e corrente neste circuito não estão em fase. Observe a figura 33 (a), se esse circuito fosse alimentando por uma fonte de tensão contínua, a corrente surgiria de imediato. Mas se ele for alimentado por uma fonte de tensão alternada, isso não acontece. Pela lei de Lenz, a corrente induzida no circuito tem um sentido cujos efeitos se opõem à causa que a originou, com isso a corrente surgirá com certo atraso, ou seja, um tempo depois que a tensão foi aplicada. O mesmo acontece quando o circuito é desenergizado, pelas mesmas razões, a corrente não cessa imediatamente. A diminuição da corrente é retardada. Figura 33 – Curva da tensão e da corrente sobre um indutor. Centro Técnico Lusíadas Curso Técnico em Eletrotécnica www.colegiolusiadas.com.br 32 A característica principal de um circuito puramente indutivo é que a corrente que passa pelo indutor (IL), estará atrasada da tensão aplicado sobre o indutor (VL), de 2 radianos ou 90º, como podemos ver na figura 33 (b) e no diagrama fasorial, figura 33 (c). Esta oposição à circulação da corrente é feita pela força eletromotriz (f.e.m.) de auto-indução da bobina, também chamada de indutância, através da sua reatância indutiva (XL) expressa em ohm (Ω). A reatância indutiva (XL) dependerá da freqüência, com uma grande freqüência, logo um período pequeno, a corrente não tem tempo de atingir o seu valor máximo, pois a tensão aplicada inverte mais rapidamente a sua polaridade. Com uma freqüência menor, logo um período maior, a corrente atinge um valor mais elevado, já que o período da tensão aplicada é maior. Portanto, quanto maior a freqüência, menor será a corrente elétrica. Dá Lei de Ohm virá: Sendo o valor de XL dado por: XL = 2 f L como: ω = 2 f Podemos expressar XL também como: XL = ω L Onde: XL - reatância indutiva -Ohm (Ω) f - frequência - Hertz (Hz) L - coeficiente de auto - indução ou indutância - Henry 7.3 CIRCUITO PURAMENTE CAPACITIVO Também neste tipo de circuito a tensão e corrente não estão em fase. Observe a figura 34. Um capacitor é um dispositivo elétrico formado por duas placas condutoras de metal separadas por um material isolante chamado dielétrico e que armazena carga elétrica, capacitância, no dielétrico. Embora um capacitor bloqueie a corrente contínua, ele afeta um circuito de corrente alternada de maneira diferente, não permitindo que a tensão entre suas V = XL x I Centro Técnico Lusíadas Curso Técnico em Eletrotécnica www.colegiolusiadas.com.br 33 placas se iguale à tensão da fonte. Esse impedimento fará com que a corrente no circuito esteja adiantada da tensão de 2 radianos ou 90º Figura 34 – Curva da tensão e da corrente sobre um capacitor. A oposição à circulação da corrente alimentado por uma fonte alternada é feita pela capacitância do circuito, através da sua reatância capacitiva (XC) expressa em ohm (Ω). A reatância indutiva (XC) dependerá da frequência, oferecendo maior resistência às baixas frequências, e tendo menor resistência às altas frequências, permitindo a sua passagem com mais facilidade. Portanto, a reatância capacitiva é inversamente proporcional à frequência aplicada: quanto maior a frequência, menor a sua reatância (resistência). Dá Lei de Ohm virá: Sendo o valor de XC dado por: como: ω = 2 f Podemos expressar XC também como: V = XC x I 1 XC = 2 f C 1 XC = ω C Centro Técnico Lusíadas Curso Técnico em Eletrotécnica www.colegiolusiadas.com.br 34 Onde: XC - reatância capacitiva -Ohm (Ω) f - frequência - Hertz (Hz) C - Capacitância -Farad (F) 8. ANÁLISE FASORIAL DE CIRCUITOS EM CORRENTE ALTERNADA Os circuitos reais não são constituídos somente por resistências, bobinas ou condensadores. Na prática encontramos todos esses elementos conjugados em um circuito. Vamosanalisar algumas combinações de componentes como: resistor e indutor (circuitos RL), resistor e capacitor (circuitos RC) e resistor, indutor e capacitor (circuitos RLC) 8.1 CIRCUITOS RL 8.1.1 CIRCUITO RL EM SÉRIE A corrente em um circuito RL em séria, como o da figura 35 (a) encontra dois tipos de oposição: a oferecida pela resistência e a oferecida pela reatância indutiva. Figura 35 – Relação entre tensões em um circuito RL em série. A resistência tende a colocar a tensão da fonte (VT) em fase com a corrente (I), enquanto a indutância tende a defasá-las de 90º. A corrente no circuito continua atrasada em relação à tensão, mas com um ângulo menor que 90º. Encontramos o ângulo de defasamento entre corrente e tensão da fonte (VT) através da soma vetorial da tensão sobre o resistor (VR) e da tensão sobre o indutor (VL), usualmente chamado de triângulo das tensões, figura 35 (c). Centro Técnico Lusíadas Curso Técnico em Eletrotécnica www.colegiolusiadas.com.br 35 Aplicando o teorema Pitágoras ao triângulo das tensões, temos: Do triângulo das tensões podemos obter o triângulo das impedâncias, dividindo todas as tensões por I, uma vez que VL = Z x I. Figura 36 – Triângulo das impedâncias. 8.1.2 CIRCUITOS RL EM PARALELO Para circuitos com R e L em paralelo, figura 37 (a), a mesma tensão VT está aplicada a eles. Portanto esta tensão será usada como fasor de referência para analisarmos o comportamento da corrente. VT 2 = VR 2 + VL 2 VT = √ VR 2 + VL 2 VT 2 = VR 2 + VL 2 [(Z x I)/ I] 2 = [(R x I)/I] 2 + [(XL x I)/I] 2 Z 2 = R 2 + XL 2 Z = √ R 2 + XL 2 θ Centro Técnico Lusíadas Curso Técnico em Eletrotécnica www.colegiolusiadas.com.br 36 Figura 37 – Relação entre correntes em um circuito RL em paralelo. Aplicando o teorema Pitágoras ao triângulo das correntes, figura 37 (b), temos: Do triângulo das correntes podemos obter o triângulo das impedâncias, figura 38, dividindo todas as correntes por VT. Figura 38 – Triângulo das impedâncias. IT 2 = IR 2 + IL 2 IT = √ IR 2 + IL 2 IT 2 = IR 2 + IL 2 (IT/ VT ) 2 = (IR/ VT ) 2+ (IL/ VT ) 2 1/Z 2 = 1/R 2 + 1/XL 2 √ R 2 + XL 2 R . XL Z = θ θ Centro Técnico Lusíadas Curso Técnico em Eletrotécnica www.colegiolusiadas.com.br 37 8.1.3 POTÊNCIA EM CIRCUITOS RL. Num circuito alimentado por uma fonte alternada contendo resistência e reatância indutiva, a corrente está atrasada em relação à tensão aplicada. Por isso existem, neste caso, três tipos de potência: Potência ativa, Potência Reativa e a Potência Aparente ou Total. Vamos voltar ao triângulo das tensões da figura 35 (c) e multiplicar todas as tensões por I. Onde: R x I2 = P = Potência Ativa = Potência dissipada (W); XL x I 2 = Potência Reativa = (VAr – Volt-ampere-Reativo); VL x I = Potência Aparente ou Total= é a potência fornecida ao circuito (VA – Volt-ampere). Ainda temos que: N 2 = P 2 + Q 2 ; P = N cos θ P = N sen θ A razão entre a Potência Ativa e a Potência Aparente é chamado de fator de potência (FP). FP = cos θ VT 2 = VR 2 + VL 2 (VT x I) 2 = [(R x I) x I] 2 + [(XL x I) x I] 2 N 2 = P 2 + Q 2 Centro Técnico Lusíadas Curso Técnico em Eletrotécnica www.colegiolusiadas.com.br 38 8.2 CIRCUITOS RC 8.2.1 CIRCUITO RC EM SÉRIE A corrente em um circuito RC em séria, como o da figura 39 (a) encontra dois tipos de oposição: a oferecida pela resistência e a oferecida pela reatância capacitiva. Figura 39 – Relação entre tensões em um circuito RC em série. A resistência tende a colocar a tensão da fonte (VT) em fase com a corrente (I), enquanto a indutância tende a defasá-las de - 90º. A corrente no circuito continua atrasada em relação à tensão, mas com um ângulo menor que 90º. Encontramos o ângulo de defasamento entre corrente e tensão da fonte (VT) através da soma vetorial da tensão sobre o resistor (VR) e da tensão sobre o capacitor (VC), usualmente chamado de triângulo das tensões, figura 38 (c). Aplicando o teorema Pitágoras ao triângulo das tensões, temos: Do triângulo das tensões podemos obter o triângulo das impedâncias, figura 40, dividindo todas as tensões por I, uma vez que VC = Z x I. Figura 40 – Triângulo das impedâncias. VT 2 = VR 2 + VC 2 VT = √ VR 2 + VC 2 θ Centro Técnico Lusíadas Curso Técnico em Eletrotécnica www.colegiolusiadas.com.br 39 8.2.2 CIRCUITOS RC EM PARALELO. Para circuitos com R e C em paralelo, figura 41 (a), a mesma tensão VT está aplicada a eles. Portanto esta tensão será usada como fasor de referência para analisarmos o comportamento da corrente. Figura 41 – Relação entre correntes em um circuito RC em paralelo. Aplicando o teorema Pitágoras ao triângulo das correntes, figura 41 (b), temos: Do triângulo das correntes podemos obter o triângulo das impedâncias, figura 42, dividindo todas as correntes por VT. VT 2 = VR 2 + VL 2 [(Z x I)/ I] 2 = [(R x I)/I] 2 + [(XC x I)/I] 2 Z 2 = R 2 + XC 2 Z = √ R 2 + XC 2 IT 2 = IR 2 + IC 2 IT = √ IR 2 + IC 2 (a) (b) Centro Técnico Lusíadas Curso Técnico em Eletrotécnica www.colegiolusiadas.com.br 40 Figura 42 – Triângulo das impedâncias. 8.2.3 POTÊNCIA EM CIRCUITOS RC Num circuito alimentado por uma fonte alternada contendo resistência e reatância capacitiva, a corrente está adiantada em relação à tensão aplicada. Por isso existem, no circuito RC, três tipos de potência: Potência ativa, Potência Reativa e a Potência Aparente ou Total. Vamos voltar ao triângulo das tensões da figura 39 (c) e multiplicar todas as tensões por I. IT 2 = IR 2 + IC 2 (IT/ VT ) 2 = (IR/ VT ) 2+ (IC/ VT ) 2 1/Z 2 = 1/R 2 + 1/XC 2 √ R 2 + XC 2 R . XC Z = VT 2 = VR 2 + VC 2 (VT x I) 2 = [(R x I) x I] 2 + [(XC x I) x I] 2 N 2 = P 2 + Q 2 θ Centro Técnico Lusíadas Curso Técnico em Eletrotécnica www.colegiolusiadas.com.br 41 Onde: R x I2 = P = Potência Ativa = Potência dissipada (W); XC x I 2 = Potência Reativa = (VAr – Volt-ampere-Reativo); VL x I = Potência Aparente ou Total= é a potência fornecida ao circuito (VA – Volt-ampere). Ainda temos que: N 2 = P 2 + Q 2 ; P = N cos θ P = N sen θ A razão entre a Potência Ativa e a Potência Aparente é chamado de fator de potência (FP). FP = cos θ 8.3 CIRCUITOS RLC 8.3.1 CIRCUITO RLC EM SÉRIE A corrente em um circuito RLC em séria, como o da figura 43 (a) encontra três tipos de oposição: a oferecida pela resistência, a oferecida pela reatância indutiva, e a oferecida pela reatância capacitiva. Figura 43 – Relação entre tensõesem um circuito RLC em série. A resistência tende a colocar a tensão da fonte (VT) em fase com a corrente (I), enquanto a indutância tende a defasá-las de + 90º e a indutância tende a defasá- las de - 90º. A corrente no circuito continua atrasada em relação à tensão, mas com um ângulo menor que 90º. Encontramos o ângulo de defasamento entre corrente e tensão da fonte (VT) através da soma vetorial da tensão sobre o resistor (VR), da tensão sobre o indutor (VL) e da tensão sobre o indutor (VC), figura 43 (b). (a) (b) VT Centro Técnico Lusíadas Curso Técnico em Eletrotécnica www.colegiolusiadas.com.br 42 Observe que na figura 43 (b) as tensões VL e VC estão defasadas de 180º. Para somar as três tensões primeiramente somamos VL com VC, como o defasamento de 180º a adição dos dois vetores é simplesmente VL - VC. Aplicando o teorema Pitágoras ao triângulo das tensões, figura 44, temos: Figura 44 – Relação entre tensões em um circuito RLC em série. Da mesma forma demonstrada para encontrarmos as impedâncias nos circuitos RL e RC, servem para encontramos as impedâncias nos circuitos RLC. 8.3.2 CIRCUITOS RLC EM PARALELO. Para circuitos com R, L e C em paralelo, figura 45 (a), a mesma tensão VT está aplicada a eles. Portanto esta tensão será usada como fasor de referência para analisarmos o comportamento da corrente. Aplicando o teorema Pitágoras ao triângulo das correntes, figura 45 (b), temos: Figura 41 – Relação entre correntes em um circuito RLC em paralelo. VT 2 = VR 2 + (VC - VC) 2 VT = √ VR 2 + (VC - VC) 2 Z = √ R 2 + (XL - XC) 2 θ θ (a) (b) Centro Técnico Lusíadas Curso Técnico em Eletrotécnica www.colegiolusiadas.com.br 43 Aplicando o teorema Pitágoras ao triângulo das correntes, figura 37 (b), temos: Da mesma forma demonstrada para encontrarmos as impedâncias nos circuitos RL e RC, servem para encontramos as impedâncias nos circuitos RLC. 8.3.3 FREQUÊNCIA DE RESSONÂNCIA EM CIRCUITOS RLC Se XL = XC na expressão da impedância obteremos Z=R, isto é, o circuito será puramente resistivo sendo esta situação chamada de ressonância e isso ocorre na freqüência f0 dada por: 8.3.4 POTÊNCIA EM CIRCUITOS RLC Onde: R x I2 = P = Potência Ativa = Potência dissipada (W); (XL - XC) x I 2 = Potência Reativa = (VAr – Volt-ampere- Reativo); VL x I = Potência Aparente ou Total= é a potência fornecida ao circuito (VA – Volt-ampere). Ainda temos que: N 2 = P 2 + Q 2 ; P = N cos θ P = N sen θ A razão entre a Potência Ativa e a Potência Aparente é chamado de fator de potência (FP). FP = cos θ IT 2 = IR 2 + IC 2 IT = √ IR 2 + IC 2 √ R 2 + (XC - XC) 2 R . XC Z = N 2 = P 2 + Q 2 2 √ (LC) 1 f0 = Centro Técnico Lusíadas Curso Técnico em Eletrotécnica www.colegiolusiadas.com.br 44 9. REFERÊNCIAS [1] BARTKOWIAK, Robert A. Circuitos Elétricos. São Paulo: Makron Books, 1994. [2] MÁXIMO, Antônio. ALVARENGA, Beatriz. Curso de Física. 5ª ed. São Paulo: Scipione, 2000. 432p. [3] GUSSOW, Milton. Eletricidade Básica. Circuitos Elétricos. 2a ed. rev. e ampl. São Paulo: Makron Books, 1996. [4] NILSSON, W. James, RIEDEL, Susan A. 6a ed. Rio de Janeiro: LTC, 2003. [5] Apostila de Eletricidade I /IFES. Espírito Santo,2002. [6] Apostila de Eletricidade II /IFES. Espírito Santo,2002. Curso Técnico em Eletrotécnica SMS – Segurança, Meio Ambiente e Saúde Centro Técnico Lusíadas Curso Técnico em Eletrotécnica www.colegiolusiadas.com.br 46 Histórico Quando estudamos documentos relacionados à Segurança do Trabalho vemos algumas referências aos riscos profissionais. Hipócrates, quatro séculos antes de Cristo, fez menção à existência de moléstias entre mineiros e metalúrgicos. Plínio, o Velho, no início da Era Cristã, descreveu moléstias do pulmão e envenenamento entre mineiros, pelo manuseio do enxofre e do zinco. Galeno, no século II, citou moléstias profissionais entre trabalhadores das ilhas do Mediterrâneo. Georgius Agrícola (forma latina de Georg Bauer). Médico, era estudioso de todos os aspectos da mineralogia e da indústria metalúrgica e iniciou um estudo de 25 anos que culminou na sua obra-prima publicada postumamente: “De re metallica” (1556), um tratado de mineralogia e metalurgia. O tratado, com doze capítulos, inclui 292 gravuras em madeira cuidadosamente entalhadas e estuda problemas relacionados à extração e à fundição da prata e do ouro. A obra discute acidentes do trabalho e doenças comuns entre mineiros, destacando-se a “asma dos mineiros”, provocada por poeiras que Agrícola denominava “corrosivas”. A descrição dos sintomas indica que se tratava de silicose. Ainda no século XVI, Paracelso escreveu a primeira monografia sobre a relação entre trabalho e doença: “Von Der Birgsucht Und Anderen Bergrank Heiten”. Nela foram mostrados os sintomas da intoxicação pelo mercúrio. Em 1700 publicou-se na Itália “De Morbis Artificum Dia Triba” do médico Bernardino Ramazzini, “o pai da medicina do trabalho”. Nessa obra foram descritas cerca de cem profissões e os riscos específicos de cada uma delas. Descrições baseadas nas observações clínicas do autor que sempre perguntava aos pacientes: ”Qual a sua ocupação ?”. Com a invenção da máquina de fiar, ocorreu na Inglaterra a Revolução Industrial. Até aí, o artesão era dono dos seus meios de produção. O alto custo das máquinas não mais permitiu que o artesão as possuísse. Quando os capitalistas viram as chances de lucro, decidiram comprar máquinas e empregar pessoas para fazê-las funcionar. Surgiram assim as primeiras fábricas de tecidos e, com elas, o Capital e o Trabalho. Com o advento das máquinas a vapor, a indústria, que não precisava mais dos rios para fazer as máquinas movimentarem-se, veio para as cidades, onde havia farta mão-de-obra. No crescimento desenfreado das fábricas não havia cuidados quanto à saúde da mão-de-obra, Centro Técnico Lusíadas Curso Técnico em Eletrotécnica www.colegiolusiadas.com.br 47 constituída de homens, mulheres e crianças. Chegou-se ao cúmulo de se vender crianças para suprir a mão de obra. No final do século XVIII, a indústria inglesa ofereceu melhores salários mas causou problemas ocupacionais sérios: altos índices de acidentes e de moléstias profissionais eram causados pelo trabalho em máquinas sem proteção, pelo trabalho executado em ambientes fechados onde a ventilação era precária e o ruído atingia limites altíssimos e pela inexistência de limites de horas de trabalho. Em 1802 o Parlamento Britânico aprovou a 1ª lei de proteção ao trabalhador: a “Lei de Saúde e Moral dos Aprendizes”, que estabeleceu o limite de 12 horas de trabalho por dia, proibiu o trabalho noturno, obrigou os empregadores a lavar as paredes das fábricas duas vezes por ano e tornou obrigatória a ventilação destas. Três décadas mais tarde, uma comissão parlamentar de inquérito sobre doenças do trabalho elaborou um relatório que concluía: “Diante desta Comissão desfilou longa procissão de trabalhadores - homens e mulheres, meninas, abobalhados, doentes, deformados, degradados na sua qualidade humana. Cada um deles era a evidência de uma vida arruinada, um quadro vivo de uma crueldade humanado homem para com o homem, uma impiedosa condenação daqueles legisladores que, quando em suas mãos detinham poder imenso, abandonaram os fracos à capacidade dos fortes”. A denúncia da Comissão fez com que, em 1833, surgisse a 1ª lei realmente eficiente de proteção ao trabalhador: a “Lei das Fábricas” (Factory Act). Criava restrições às empresas têxteis em que fosse usada a força hidráulica ou a vapor; proibia o trabalho noturno aos menores de 18 anos e limitava as horas de trabalho destes a 12 por dia e 60 por semana; as fábricas eram obrigadas a ter escolas, que seriam freqüentadas pelos trabalhadores menores de 13 anos; a idade mínima para o trabalho era de 9 anos, e um médico devia atestar que o desenvolvimento físico da criança correspondia à sua idade. Em 1867 incluiu-se nesta lei mais moléstias e estipulou-se a proteção das máquinas e a ventilação mecânica para o controle de poeiras; proibiu-se a ingestão de alimentos nos ambientes sob atmosferas nocivas da fábrica. Foi na Grã-Bretanha onde primeiro foram registradas medidas em atenção à boa saúde do trabalhador. Lá foi criado o 1º órgão fiscalizador do Ministério do Trabalho para apurar doenças profissionais e realizar exames médicos pré-admissionais e periódicos. Centro Técnico Lusíadas Curso Técnico em Eletrotécnica www.colegiolusiadas.com.br 48 A evolução da Revolução Industrial resultou no aparecimento dos serviços de saúde ocupacional em vários países europeus. Na França, em 1946, tornou-se obrigatória a existência de serviços de saúde ocupacional em estabelecimentos, industriais ou comerciais, onde trabalhassem mais de dez pessoas. Mais recentemente, na Espanha e em Portugal, outras leis obrigaram à criação de serviços de saúde ocupacional em empresas com mais de quinhentos trabalhadores. Nos Estados Unidos os serviços de saúde ocupacional não existiam até a entrada em vigor de leis sobre indenizações em casos de acidente de trabalho. Por isso, os empregadores estabeleceram, no início deste século, os primeiros serviços de saúde ocupacional com o principal objetivo de reduzir o custo das indenizações. Em meados do século a importância da proteção dos trabalhadores atingiu a Organização Internacional do Trabalho (OIT) e a Organização Mundial de Saúde (OMS). Assim, a 43ª Conferência Internacional do Trabalho estabeleceu a “Recomendação para os serviços de saúde ocupacional, 1959” que determinava serem objetivos dos serviços de saúde ocupacional instalados em um estabelecimento de trabalho, ou em suas proximidades: 1) Proteger os trabalhadores contra riscos à sua saúde, que possam decorrer do seu trabalho ou das condições em que este é realizado. 2) Contribuir para o ajustamento físico e mental do trabalhador, obtido especialmente pela adaptação do trabalho aos trabalhadores, e pela colocação destes em atividades profissionais para as quais tenham aptidões. 3) Contribuir para o estabelecimento e a manutenção do mais alto grau possível de bem- estar físico e mental dos trabalhadores. No Brasil as estatísticas sobre doenças profissionais e sobre acidentes do trabalho eram tão alarmantes que o Governo Federal baixou a portaria 3.237, de 17 de julho de 1972, que tornou obrigatória a existência de Serviços de Medicina do Trabalho e de Engenharia de Segurança do Trabalho em todas as empresas com mais de cem trabalhadores. A Lei nº 6.514, de 22 de dezembro de 1977 e as normas regulamentadoras aprovadas pela portaria nº 3.214, de 8 de junho de 1978 dão continuidade à legislação de proteção ao trabalhador brasileiro. Atualmente são trinta e cinco as normas regulamentadoras do trabalho: NR – 01 - Disposições GeraisNR – 02 - Inspeção Prévia NR – 03 - Embargo ou interdição Centro Técnico Lusíadas Curso Técnico em Eletrotécnica www.colegiolusiadas.com.br 49 NR – 04 - Serviços Especializados em Engenharia de Segurança e Medicina do Trabalho – SESMT NR – 05 - Comissão Interna de Prevenção de Acidentes – CIPA NR – 06 - Equipamento de proteção Individual – EPI NR – 07 - Programa de Controle Médico de Saúde Ocupacional – PCMSO NR – 08 - Edificações NR – 09 - Programa de prevenção de riscos ambientais – PPRA NR – 10 –Segurança em instalações e serviços em eletricidade NR – 11 - Transporte, movimentação, armazenagem e manuseio de materiais NR – 12 –Segurança no trabalho em máquinas e equipamentos NR – 13 - Caldeiras e vasos de pressão NR – 14 - Fornos NR – 15 - Atividades e operações insalubres NR – 16 - Atividades e operações perigosas NR – 17 - Ergonomia NR – 18 - Condições e meio ambiente de trabalho na indústria da construção. NR – 19 - Explosivos NR – 20 - Líquidos combustíveis e inflamáveis NR – 21 - Trabalho a céu aberto NR – 22 – Segurança e saúde ocupacional na mineração NR – 23 - Proteção contra incêndios NR – 24 - Condições sanitárias e de conforto nos locais de trabalho NR – 25 - Resíduos industriais NR – 26 - Sinalização de segurança NR – 27 - Registro profissional do técnico de segurança do trabalho no Ministério do Trabalho NR – 28 - Fiscalização e penalidades NR – 29 – Segurança e saúde no trabalho portuário NR - 30 – Segurança e saúde no trabalho aquaviário NR – 31 – Segurança e saúde no trabalho na agricultura, pecuária, silvicultura, exploração florestal e aquicultura NR – 32 – Segurança e saúde no trabalho em serviços de saúde NR – 33 – Segurança e saúde nos trabalhos em espaços confinados NR – 34 – Condições e meio ambiente de trabalho na indústria da construção civil e reparação naval NR – 35 – Trabalho em altura ACIDENTES DO TRABALHO 2.1 - ACIDENTES DO TRABALHO Os acidentes no trabalho causam, em qualquer comunidade, prejuízos que são um sério obstáculo ao desenvolvimento sócio-econômico de um país porque debilitam o trabalhador, restringem a sua capacidade de produção além de poderem causar danos às máquinas, equipamentos e instalações de uma empresa. Centro Técnico Lusíadas Curso Técnico em Eletrotécnica www.colegiolusiadas.com.br 50 Para se determinar e combater as causas dos acidentes do trabalho é necessário, primeiramente, conhecermos as definições de acidente do trabalho. 2.1.1 - CONCEITO LEGAL No Brasil, o Decreto nº 61.784 de 28 de novembro de 1967, em seu Art. 3º assim define acidente de trabalho: 2.1.2 - CONCEITO PREVENCIONISTA De acordo com o conceito prevencionista: Ex.: A queda de um objeto do empilhamento mal feito, sem vítima. No conceito legal o legislador se interessou em definir o acidente para proteger o trabalhador acidentado garantindo-lhe o pagamento do salário enquanto estiver impossibilitado de trabalhar, ou indenizando-o quando houver lesão incapacitante permanente. O conceito prevencionista, alertanos que o ferimento é apenas uma das conseqüências do acidente, pois o acidente pode ocorrer sem provocar lesões. Estatísticas mostram que em cada 300 acidentes do trabalho, 272 são acidentes sem lesões, 27 são acidentes que causam lesões leves e apenas 1 causa lesões graves. Acidente do Trabalho será aquele que ocorrer pelo exercício do trabalho, a serviço da empresa, provocando lesão corporal, perturbação funcional ou doença que cause a morte ou a perda ou redução permanente ou temporária, da capacidade para o trabalho. Acidente do Trabalho é um fato inesperado, não planejado, que interrompe ou interfere num processo normal de trabalho, resultando em lesão e/ou danos materiais e/ou perda de tempo. Como não podemos prever se de um acidente vai resultar, ou não, uma lesão no trabalhador, concluímos que devemos tentar evitar todo e qualquer tipo de acidente. 2.1.3 - CASOS CONSIDERADOS COMO ACIDENTES DO TRABALHO O acidente sofrido no local e no horário dotrabalho em consequência de: ato de agressão, sabotagem ou terrorismo praticado por terceiros ou companheiros de trabalho; ofensa física intencional, inclusive de terceiro, por motivo de disputa relacionada ao trabalho; ato de imprudência, de negligência ou de imperícia de terceiros ou de companheiro de trabalho; Centro Técnico Lusíadas Curso Técnico em Eletrotécnica www.colegiolusiadas.com.br 51 ato de pessoa privada do uso da razão; desabamento, inundações, incêndio e outros casos fortuitos ou decorrentes de força maior; A doença proveniente de contaminação acidental do empregado no exercício de sua atividade; O acidente sofrido pelo segurado, ainda que fora do local e horário de trabalho: na execução de ordem ou na realização de serviço sob a autoridade da empresa; na prestação espontânea de qualquer serviço à empresa para lhe evitar prejuízo ou proporcionar proveito; em viagem a serviço da empresa, inclusive para estudo quando financiada por estar dentro de seus planos para melhor capacitação da mão-de-obra, independentemente do meio de locomoção utilizado, inclusive veículo de propriedade do segurado; no percurso da residência para o local de trabalho ou deste para aquela, qualquer que seja o meio de locomoção, inclusive veículo de propriedade do segurado. Entende-se como percurso o trajeto usual da residência ou do local de refeição para o trabalho, ou deste para aqueles, locomovendo-se o empregado a pé ou valendo-se de transporte da empresa ou próprio ou da condução normal. O Decreto estabelece ainda, que no período destinado à refeição ou descanso, ou por ocasião de satisfação de outra necessidade fisiológica, no local ou durante o horário de trabalho, o empregado será considerado a serviço da empresa. Para fins legais, equipara-se ainda ao acidente do trabalho: doença profissional, assim entendida a produzida ou desencadeada pelo exercício do trabalho peculiar a determinada atividade e constante da relação elaborada pelo Ministério do Trabalho e da Previdência Social. doença do trabalho, assim entendida a adquirida ou desencadeada em função de condições especiais em que o trabalho é realizado e com ele se relacione diretamente. Segundo a legislação em vigor, doença profissional é aquela inerente a determinado ramo de atividade. Podem ser relacionadas como doenças do trabalho, resultantes das condições especiais em que a atividade se realiza: a epilepsia, quando decorre de um acidente de trabalho; a lepra, quando o trabalho obriga o contato permanente com hansenianos; o câncer, quando o trabalhador está sujeito às poeiras ou trabalho em ambiente cancerígeno; a neurose, Centro Técnico Lusíadas Curso Técnico em Eletrotécnica www.colegiolusiadas.com.br 52 quando a sua manifestação ocorre ao tempo do trabalho ou é atribuída às condições em que ele se realiza. A doença profissional ou do trabalho, para que se equipare a o acidente do trabalho, deverá acarretar incapacidade temporária ou permanente para o trabalho. Não são consideradas como doença do trabalho: a doença degenerativa; a inerente ao grupo etário; a que não produza incapacidade laborativa; a doença endêmica adquirida por segurado habitante de região em que ela se desenvolva salvo comprovação de que é resultante de exposição ou contato direto determinado pela natureza do trabalho. IMPORTANTE: Todo o acidente do trabalho, por mais leve que seja, deverá ser comunicado à empresa, que providenciará a CAT - Comunicação de Acidente do Trabalho, até o primeiro dia útil seguinte ao da ocorrência e, em caso de morte, de imediato. A CAT deverá ser preenchida em seis vias, com a seguinte destinação: 1ª via - ao INSS; 2ª via - à empresa; 3ª via - ao segurado ou dependente; 4ª via - ao sindicato de classe do trabalhador; 5ª via - ao Sistema Único de Saúde-SUS; 6ª via - à Delegacia Regional do Trabalho. A entrega das vias da CAT compete ao emitente da mesma, cabendo a este comunicar ao segurado ou seus dependentes em qual Agência da Previdência Social foi registrada. A Comunicação de Acidente do Trabalho deverá ser feita pela empresa, ou na falta desta o próprio acidentado, seus dependentes, a entidade sindical competente, o médico assistente ou qualquer autoridade pública. No caso de doença profissional ou do trabalho, considera-se como dia do acidente a data da comunicação desta à empresa ou, na sua falta, a da entrada do pedido do benefício no INSS, a partir de quando serão devidas as prestações cabíveis. Centro Técnico Lusíadas Curso Técnico em Eletrotécnica www.colegiolusiadas.com.br 53 No final deste capítulo, você encontrará um formulário de CAT 2.1.3.1 - DIFERENÇA ENTRE DOENÇA E ACIDENTE DO TRABALHO Entre o acidente do trabalho e a doença profissional há uma tênue diferença que, muitas vezes, é impossível descobrir. O acidente pode ser provocado intencionalmente pelo empregado. O acidente acontece de modo instantâneo e violento. A doença pode ser simulada mas não pode ser criada pelo empregado. Tem uma duração. Não aparece num momento, provocando a lesão corporal, ou a perturbação funcional, ou a morte. Ela se apresenta internamente num processo silencioso. A causa do acidente-tipo é externa. 2.2 – CAUSAS DOS ACIDENTES DO TRABALHO Do ponto de vista prevencionista, causa de acidente é qualquer fator que, se fosse eliminado, teria evitado o acidente. As causas dos acidentes podem decorrer de fatores pessoais ou materiais. O reconhecimento das causas pode ser fácil, como no caso de um degrau quebrado de uma escada, ou difícil, quando se precisa determinar as causas de uma sequência em cadeia que originaram o acidente. Pode-se dizer que a maioria dos acidentes tem mais de uma causa. As causas fundamentais dos acidentes do trabalho são classificadas como atos inseguros, condições inseguras e fatores pessoais de insegurança. 2.2.1 – ATOS INSEGUROS Atos inseguros são as ações ou omissões, maneiras pelas quais o trabalhador se expõe, voluntariamente ou não, a riscos de acidentes. Responsáveis por 80% dos acidentes, os atos inseguros mais comuns são: Brincadeiras em serviço (ofender, distrair, assustar, discutir, jogar objetos, gritar, etc.); Desconhecimento das regras de segurança ou dos métodos seguros de trabalho; Emprego incorreto das ferramentas ou de ferramentas sabidamente defeituosas; Excesso de confiança dos que se julgam imunes a acidentes; Fadiga física ou mental, que pode prejudicar os reflexos normais do trabalhador. Centro Técnico Lusíadas Curso Técnico em Eletrotécnica www.colegiolusiadas.com.br 54 Falta de habilidade para o desempenho da atividade (pode ocorrer por treinamento insuficiente); Levantamento de cargas de forma imprópria; Negligência, como no caso do trabalhador que não usa os EPI’s recomendados; Permanecer sob cargas suspensas ou em locais perigosos, junto a máquinas ou à passagem de veículos; Remover dispositivos de proteção ou alterar o seu funcionamento, tornando-os ineficientes; Realizar operações para as quais não esteja devidamente autorizado; Trabalhar, sem necessidade, com equipamento em movimento ou perigoso (manutenção, reparo e lubrificação de máquinas em movimento e realização de trabalhos em equipamentos elétricos energizados); Usar vestimentas inadequadas (salto alto, mangas compridas, gravatas soltas, cabelos compridos soltos, anéis, pulseiras, etc.); Uso inadequado de equipamentos (sobrecarregar veículos, andaimes, etc.); Velocidades perigosas (operar máquinas em suas
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