Slide - Eletricista - Eletricidade básica (1)

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Eletricidade Básica
NOÇÕES DE ELETRICIDADE BÁSICA
CARGA ELÉTRICA
INTENSIDADE DE CORRENTE
RESISTÊNCIA
TENSÃO
POTÊNCIA 
ENERGIA ELÉTRICA
CARGA ELÉTRICA
MATÉRIA (Substância) = Tudo aquilo encontrado na natureza
ÁTOMO = Subdivisão da molécula
Núcleo = Pesado = Prótons e Neutros (parte fixa do átomo)
 Órbita = elétrons livres, gravitando em torno do núcleo 
 Movimentando aleatoriamente da periferia para interior do
 átomo (material) e vice-versa
MOLÉCULA = Menor partícula da matéria que conserva as mesmas 
 propriedades da substância original
ÁTOMO
 Convencionou-se :
	os prótons tem carga elétrica positiva ( + )
	os elétrons tem carga elétrica negativa ( - )
	os nêutrons não tem carga elétrica.
elétrons
prótons + nêutrons 
 INTENSIDADE DA CORRENTE ELÉTRICA
UNIDADE = AMPERE
SÍMBOLO = A
Aparelho de Medida = Amperímetro(ligado em série)
CONCEITO
Intensidade de corrente é a quantidade de elétrons ( q) que atravessa a secção reta do condutor num determinado intervalo de tempo ( t ).
Simplificando:
É o movimento ordenado dos elétrons por um condutor ou circuito elétrico
 INTENSIDADE DA CORRENTE ELÉTRICA
O amperímetro serve para medir a intensidade da corrente elétrica. 
 (Ligação em Série)
 INTENSIDADE DA CORRENTE ELÉTRICA
TENSÃO ELÉTRICA
A tensão elétrica ou diferença de potencial ( DDP) é que faz com que a corrente elétrica circule através de um circuito elétrico. 
Portanto: é a força elétrica que realiza o trabalho num circuito elétrico.
CONCEITO
UNIDADE = VOLT 
 SÍMBOLO = V
 APARELHO DE MEDIDA = Voltímetro(Ligado em paralelo)
TENSÃO ELÉTRICA
O voltímetro serve para medir a tensão elétrica 
 (Ligado em Paralelo)
TENSÃO ELÉTRICA
Voltímetro é ligado em pararlelo
FORMATO DA ONDA DE TENSÃO E CORRENTE ELÉTRICA
CORRENTE CONTÍNUA : É a circulação da corrente elétrica em uma mesma direção e sentido. 
Esta é gerada por uma tensão contínua.
I
t
FORMATO DA ONDA DE TENSÃO E CORRENTE ELÉTRICA
CORRENTE ALTERNADA : É a circulação com alternância da direção e sentido da circulação da corrente elétrica, equivalente a um movimento vibratório.
 Esta é gerada por uma tensão alternada.
1 período completo = 1 Hertz
Freqüência - f = Número de períodos completos que repete ao longo do segundo = 60 hz
Período completo = T
1 Ciclo = 1 hertz
I
t
FREQUÊNCIA ELÉTRICA
O frequencímetro serve para medir a freqüência da rede elétrica.
		(Ligado em paralelo) 
TENSÕES PADRONIZADAS 
 REDE ELÉTRICA DA CELESC
REDE PRIMÁRIA DE DISTRIBUIÇÃO 
ALTA TENSÃO = AT
 13,8 KV e 11,9 KV
REDE SECUNDÁRIA DE DISTRIBUIÇÃO
REDE DE BAIXA TENSÃO = BT
220 / 127 V ou 380 / 220 V
FF / FN FF / FN
Distribuição com 
RD Primária e Secundária
Primário 11,9 ou 13,8kV
Secundário 220/127V ou 380/220V
Bucha Primário
Pára-raios - válvula
Transformador de Distribuição
Bucha Secundário
Aterramento na carcaça
Transformador de Distribuição
RESISTÊNCIA ELÉTRICA
É a oposição à circulação da corrente elétrica
CONCEITO
UNIDADE = OHM 
SÍMBOLO =  ( ômega)
Aparelho de Medida = Ohmímetro ou Megger ou Megômetro
RESISTÊNCIA ELÉTRICA
Fatores que influenciam resistência em um condutor :
	Comprimento :
	Espessura (área da secção transversal):
Maior L > R
Menor S > R
L
L
S
S
RESISTÊNCIA ELÉTRICA
Fatores que influenciam resistência em um condutor :
	Tipo do material (condutividade) = Bom / mau condutor de Corrente
	Temperatura do material 
Maior aquecimento do material > Resistência
Resistência
Cobre
Resistência
Alumínio
Resistência
Ferro
TABELA DAS GRANDEZAS ELETRICAS
	Grandeza	Unidade de Medida	Símbolo	Inst. Medição	Forma de Ligação	Letra Represen
	Tensão	volt	V	voltimetro	Paralelo	U ou E
	Corrente	Ampère	A	amperimetro	série	I
	Resistência	OHM	Ω	Ohmímetro	Paralelo/desenergizado	R
	Potencia	Watt	W	Watimetro	Série e Paralelo	P
Conversão de Unidades
MV		KV		V	 mV	 µV
X 1000(03 casas direita)
÷ 1000(03 casas esquerda)
M- MEGA; K-QUILO; UNIDADE; m-MILI; μ -MICRO
Múltiplos
Submúltiplos
Conversão de Unidades
MΩ ----------- Megaohm 
KΩ ------------ Quilohm
 Ω ------------- Unidade(OHM)
mΩ -----------Miliohm
 
µΩ ----------- Microohm
LEI DE OHM
A intensidade da corrente elétrica é diretamente proporcional a tensão elétrica e inversamente proporcional a resistência elétrica
CONCEITO
I
U
R
Exercícios de Aprendizagem I
I - Calcule a corrente elétrico em um chuveiro de tensão 220v e resistência 4Ω.
II - Deseja-se instalar um ferro elétrico de corrente 10 A e resistência 12 Ω. A partir do exposto, determine qual a tensão necessária.
III – Qual a resistência de uma lâmpada incandescente ligada a uma tensão de 240 V e corrente 2,0 A?
IV – Descreva as formas de ligação e a condição do circuito para a ligação dos instrumentos abaixo:
	 Voltímetro;
	 Amperímetro;
	 Ohmímetro;
	 Wattímetro.
 
Exercícios de Aprendizagem I
I - Calcule a corrente elétrico em um chuveiro de tensão 220v e resistência 4Ω.
 I = U / R ------ 220/4 = 55 A
II - Deseja-se instalar um ferro elétrico de corrente 10 A e resistência 12 Ω. A partir do exposto, determine qual a tensão necessária.
		 U = R x I ------ 12 x 10 = 120 V
III – Qual a resistência de uma lâmpada incandescente ligada a uma tensão de 240 V e corrente 2,0 A?
		 R = U / I = 240/ 2 = 120 Ω
IV – Descreva as formas de ligaçãoo e a condição do circuito para a ligação dos instrumentos abaixo:
	 Voltímetro; Paralelo com o circuito ligado.
	 Amperímetro; Série com o circuito ligado.
	 Ohmímetro; Paralelo com o circuito desenergizado(instrumento com fonte própria).
	 Wattímetro. Série e paralelo ao mesmo tempo com o circuito ligado.
 
POTÊNCIA ELÉTRICA
Capacidade de realizar trabalho 
Simplificando:
Transforma energia elétrica em outra forma de energia
CONCEITO
UNIDADE = WATT
SÍMBOLO = W
Aparelho de medida = Wattímetro(série e paralelo)
Em MOTORES ELÉTRICOS a Potência elétrica é medida em CV ou HP
1 CV = 736 W 
1 HP = 746 W
FÓRMULA
POTÊNCIA ELÉTRICA
P
U
I
POTÊNCIA ELÉTRICA
Amperímetro - Ligado em série
Voltímetro - Ligado em paralelo
P=100 x 2 = 200W
P= U x I
A
V
POTÊNCIA ELÉTRICA
No lugar do voltímetro e do amperímetro utilizamos O WATTÍMETRO
W
200 W
POTÊNCIA DE TRANSFORMADOR = kVA
Potência Aparente = Total = kVA
Potência Ativa = Realiza trabalho útil = kW
Potência Reativa = Magnetiza enrolamentos de equipamentos = kVAr
POTÊNCIA ELÉTRICA
Potência Padronizada 
Transformadores Coelba
	- 30 - 45 - 75 - 112,5 kva = Redes de Distribuição 
150 - 225 - 300 - 500 kva = Subestações de Prédios de uso coletivo
Potência trafo = KVA
	- 30 - 45 - 75 - 112,5 kva = Redes de Distribuição 
150 - 225 - 300 - 500 kva = Subestações de Prédios de uso coletivo
Potência trafo = KVA
Potência Padronizada 
Transformadores CELESC
FATOR DE POTÊNCIA
CONCEITO
Relação entre a Potência Ativa e a Potência Aparente
FP = Co-seno  = 0,92
Potência Ativa KW
Potência Reativa
kVAr
Potência Aparente 
 kVA
Cos 
=

Potência Ativa KW
Potência Aparente 
 kVA
ENERGIA ELÉTRICA
Utilização Potência Elétrica , ao longo do tempo ( medido em horas )
CONCEITO
UNIDADE = Watt- hora
SÍMBOLO = W h
Aparelho de Medida = Medidor de Energia
ENERGIA ELÉTRICA
=
Potência Elétrica
X
tempo
1000 Wh = 1 kWh
E = POTÊNCIA ELÉTRICA X TEMPO
MULTIPLOS E SUBMULTIPLOS DAS GRANDEZAS ELÉTRICAS
1 V x 1.000 = 1 kV ( 1 kilovolt = 1.000 V ) = kilo = x 1.000
1 V / 1.000 = 1 mV ( 1 milivolt= 0,001 V ) = mili = / 1.000
1 W x 1.000.000 = 1 MW ( 1 Megawatt = 1 x 106 W ) = Mega = x 1.000.000
U = 13,8 kV ou 13.800 V
I = 1 kA ou 1.000 A 
P = 3.000 W ou 3 kW 
E = 1 kWh ou 1000 Wh
CÁLCULOS ELÉTRICOS
Exemplos :
Calcular a corrente de um Lâmpada de 100 W, na tensão de 127 V.
I = P / U = 100 W / 127 V = 0,78 A
Qual é a resistência dessa lâmpada ?
R = U / I = 127 V / 0,78 A = 162,82 
Quanto de energia ela consumirá ao ficar ligada por 3 horas ?
E = P x T = 100 x 3 = 300 Wh = 0,3 kwh
CÁLCULOS ELÉTRICOS
Exemplos :
Calcular a corrente de um Lâmpada de 100 W, na tensão de 127 V.
I = P / U = 100 W / 127 V = 0,78 A
Qual é a resistência dessa lâmpada ?
R = U / I = 127 V / 0,78 A = 162,82 
Quanto de energia ela consumirá ao ficar ligada por 3 horas ?
E = P x T = 100 x 3 = 300 Wh = 0,3 kwh
CÁLCULOS ELÉTRICOS
Exemplos :
Calcular a corrente de um chuveiro de 4.400 W, na tensão de 127 V ou 220 V.
I = P / U = 4.400 W / 127 V = 34,65 A
I = P / U = 4.400 W / 220 V = 20 A
Qual é a resistência desse chuveiro ?
R = U / I = 127 V / 34,65 A = 3,67 
R = U / I = 220V / 20 A = 11 
Quanto de energia ele consumirá ao ficar ligado por 1 hora ?
E = P x T = 4.400 x 1 = 4.400 Wh = 4,4 kwh
CÁLCULOS ELÉTRICOS
Exemplos :
Calcular a corrente de um chuveiro de 4.400 W, na tensão de 127 V ou 220 V.
I = P / U = 4.400 W / 127 V = 34,65 A
I = P / U = 4.400 W / 220 V = 20 A
Qual é a resistência desse chuveiro ?
R = U / I = 127 V / 34,65 A = 3,67 
R = U / I = 220V / 20 A = 11 
Quanto de energia ele consumirá ao ficar ligado por 1 hora ?
E = P x T = 4.400 x 1 = 4.400 Wh = 4,4 kwh
CÁLCULOS ELÉTRICOS
Exemplos :
Calcular a corrente de um motor de 5 cv, na tensão 220 V.
P = 5 x 736 w = 3680 W = 3,68 kW
I = P / U = 3680 W / 220 V = 16,73 A
Qual é a resistência desse motor ?
R = U / I = 220V / 16,95 A = 13 
Quanto de energia ele consumirá ao ficar ligado por 10 dias, 4 horas por dia ?
E = P x T = 3.730 x 10 x 4 = 149.200 Wh = 149,2 kwh
CÁLCULOS ELÉTRICOS
Exemplos :
Calcular a corrente de um motor de 5 cv, na tensão 220 V.
P = 5 x 736 w = 3680 W = 3,68 kW
I = P / U = 3680 W / 220 V = 16,73 A
Qual é a resistência desse motor ?
R = U / I = 220V / 16,95 A = 13 
Quanto de energia ele consumirá ao ficar ligado por 10 dias, 4 horas por dia ?
E = P x T = 3.730 x 10 x 4 = 149.200 Wh = 149,2 kwh
RELAÇÕES ENTRE AS GRANDEZAS ELÉTRICAS
GRANDEZAS ELÉTRICAS 
 P	- Potência Elétrica - Watt - W	
 I - Corrente Elétrica - Ampere - A	
 R	- Resistência elétrica - Ohm - 	
 U - Tensão elétrica - Volt - V	
FÓRMULAS
 U = I x R então R = U / I e I = U / R
 P = U x I então U = P / I e I = P / U
 E = P x t
	CIRCUITO ELÉTRICO
Circuito elétrico é o caminho fechado percorrido pela corrente elétrica. Sendo composto basicamente de fonte geradora,fonte receptora(carga), elemento de comando,dispositivo de proteção e um meio para interligá-los (cabos elétricos, barramentos, etc). 
	CIRCUITO ELÉTRICO
Quanto aos condutores de um circuito elétrico, eles podem apresentar-se :
Em corrente ou tensão contínua:
	 Positivo: Utilizado em circuitos de CC possui potencial definido, positivo(+).
	 Negativo: Utilizado em circuito de CC possui potencial definido, negativo(-).
Esses condutores são encontrados em pilhas, baterias, circuitos eletrônicos, etc.
I
t
	CIRCUITO ELÉTRICO
Em corrente Alternada:
 Fase; Fio ativo do circuito, onde sentimos o efeito fisiológico da corrente elétrica, esse condutor assume valores positivos e negativos com o passar do tempo, sendo encontrado em circuitos residenciais, industriais, nas redes elétricas de transmissão e distribuição. 
	 Neutro; Condutor de potencial igual a zero que está constantemente ligado a terra. 
	 Terra: Condutor de baixíssima resistência cujo objetivo é servir de escoamento para corrente de fugas e/ou descargas elétricas para a terra.
	
1 Ciclo = 1 hertz( No Brasil frequência de 60 ciclos por seg. ou 60 Hz)
I
t
+
-
Quanto ao número de fases, um circuito elétrico pode ser:
Monofásico: é aquele composto de um único condutor fase;
Bifásico: Composto de dois(02) condutores fase;
Trifásico: Composto de três(03) condutores fase.
No entanto para o uso de ligação de unidades consumidoras através da rede de distribuição secundária a alimentação de se dará da seguinte forma:
Unidade consumidora monofásica: Um condutor fase e um condutor neutro;
Unidade consumidora bifásica: dois condutores fase e um condutor neutro;
Unidade consumidora trifásica: três condutores fase e um neutro.
	CIRCUITO ELÉTRICO
	CIRCUITO ELÉTRICO
Tipos de circuitos quanto à ligação de suas cargas
Quanto à ligação de suas cargas os circuitos elétricos classificam-se em:
	Série;
	Paralelo;
	Misto.
Circuito Elétrico
Circuito Série é aquele cujos elementos são ligados um após outro, sendo que um elemento depende do outro e constitui uma malha elétrica. Esse circuito recebe o nome de dependente, porque se um dos elementos for interrompido os demais deixarão de funcionar, isto é porque ele se compõe de um só ramo, ou seja, um só caminho para a passagem da corrente.
Circuito Elétrico
Circuito Paralelo é aquele em que seus elementos são colocados um independente do outro.Isto quer dizer que, se um elemento qualquer deixar de funcionar, não perturbará o funcionamento dos mais.
Circuito Misto é aquele que é formado pela combinação dos dois anteriores, sendo parte em série e parte em paralelo.
Circuito Elétrico
Dispositivos de Proteção
São àqueles cujo objetivo é a proteção do circuito contra algumas anomalias, tais como, curto circuito e sobrecarga.
Fusíveis, relés e disjuntores são alguns representantes destes dispositivos.
Sobrecarga: Aumento paulatino da corrente elétrica;
Curto circuito: Junção de polaridades contrárias onde a corrente tende ao infinito e a resistência ao desprezível. 
	Tabela de Condutores
	Série Métrica em mm²	Capacidade de Condução em Ampère(A)
	 	 
	1,0	12,0
	1,5	15,5
	2,5	21,0
	4,0	28,0
	6,0	36,0
	10,0	50,0
	16,0	68,0
	25,0	89,0
	35,0	111,0
	# Símbolo de Condutores
MULTÍMETRO ou Multiteste
Instrumento utilizado para medição de múltiplas grandezas elétricas.
Os multímetros podem ser analógicos ou digitais, basicamente são compostos de: Corpo, painel frontal, visor/display, chave seletora, bornes de ligação e pontas de prova.
Conforme o instrumento seu visor poderá apresentar as seguintes informações:
MULTÍMETRO ou Multiteste
Medição de Tensão Alternada:
ACV ou VCA ou V ~ : Volt de corrente alternada;
Medição de tensão Contínua:
DCV ou VCC ou V.... : Volt de Corrente direta ou contínua;
Medição de Corrente Alternada:
ACA ou A ~ : Corrente Alternada;
Medição de Corrente Contínua:
DCA ou ACC ou A... : Corrente direta ou contínua
	Determine a tensão monofásico numa rede cuja tensão do transformador de distribuição é de 220v.
	Precisa-se executar a medição monofásica em um transformador com tensão de linha 440V. Sabe-se que o eletricista possui um alicate amperímetro com os seguintes valores de tensão na escala ACV: 10; 50; 250; 500 e 750v. Diante o exposto determine qual a melhor escala para que a medida seja a mais precisa possível.
	 Se a tensão de fase(UFN) possui valor de 127v, qual o valor da tensão de linha(UFF)?
	 Numa unidade consumidora trifásica, quantos fios(condutores) são utilizados para sua ligação?