ELETRICIDADE BÁSICA

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Erlaine Freitas
Engenheira Eletricista -CREA/AM:041961012-0
Especialista em adequação em Nr-10.
Eng. De Segurança do Trabalho( em andamento).
Técnico em Seg. do Trabalho.
E-mail: 01: erlainets@hotmail.com
 02: innovarsst@gmail.com
Celular : (92) 99216-9233
Eletricidade básica
EXERCICIOS 
Tipos de potência
Em circuitos de corrente alternada, tensão e corrente elétrica se comportam de uma maneira diferente do que em circuitos de corrente contínua, além disso há uma defasagem entre estas duas grandezas da eletricidade, tensão e corrente. Existem diversas diferenças entre circuitos de corrente alternada e corrente contínua, entre as diferenças temos as potências elétricas, Na realidade, em sistemas alternados existem três tipos de potência elétrica, que são:
Potência ativa:
A potência ativa nada mais é do que a potência que realiza trabalho útil na carga, sendo que a sua unidade de medida é o watt (W). A potência ativa é potência que de fato pagamos por ela para as concessionárias de energia.
Potência aparente:
Podemos definir a potência aparente como a potência total que uma determinada fonte é capaz de entregar, ou seja, é a “soma vetorial” da potência ativa e a potência reativa, sendo que esta é a potência total que a concessionária de energia pode nos fornecer. A unidade de medida da potência aparente é o volt ampère (VA).
Potência reativa:
A potência reativa representa parte da potência que é empregada nas cargas capacitivas e indutivas dos circuitos sem realizar trabalho efetivo, sendo que a sua unidade de medida é volt ampère reativo (Var). Está potência é uma pequena parte da potência total consumida pelos motores de indução, que é necessária para gerar campo eletromagnético por exemplo, caso este valor de potência seja acima dos valores permitidos pela concessionária, uma multa é cobrada ao consumidor.
É importante destacar que além destas três potências existe um fator que as relacionam, que é o fator de potência (φ), também conhecido como ângulo fi. O fator de potência é uma relação entre a potência aparente e a potência ativa, ou seja, é a relação da quantidade de energia entregue pela fonte e a quantidade de energia que é efetivamente transformada em trabalho, o fator de potência pode ser muito alto ou muito baixa, sendo necessário realizar a correção do fator de potência, ou seja, caso o fator de potência de uma máquina seja muito baixo é feito a instalação de um banco de capacitores, porém se for muito alto é preciso instalar um banco de reatores.
Calcular potência em watt:
Entre os três tipos de potências que acabamos de conhecer, já ouvimos falar muito da potência ativa e a potência aparente, principalmente para os eletricistas que sempre trabalham com projetos elétricos, pois ao desenvolver um projeto elétrico de uma residência, utilizamos a potência aparente e não a potência ativa para realizar a divisão e dimensionamento dos circuitos em uma instalação.
Considerando uma carga puramente resistiva, neste caso um resistor, podemos encontrar o valor de sua potência utilizando três fórmulas muito comum, que estão representadas na imagem abaixo:
É muito comum utilizarmos a potência ativa para dimensionamento, portanto iremos ensinar como converter a potência de VA para W. Para que possamos fazer esta conversão é necessário termos o valor do fator de potência de cada carga e o valor da potência ativa.
Potência aparente para potência ativa:
Encontrar o valor da potência em watts de uma determinada carga é bem simples, temos que multiplicar o valor da carga em VA pelo fator de potência. Iremos calcular a potência aparente de uma carga com o fator de potência de 0,94 e com potência aparente de 800VA. Veja a resolução na imagem abaixo:
Potência ativa para potência aparente:
Encontrar o valor da potência aparente também é bem simples, pois basta ter o valor do fator de potência e da potência aparente da carga e realizar o cálculo contrário da questão anterior, ou seja, termos que dividir o valor da potência ativa pelo fator de potência. Iremos usar como base para os cálculos a mesma carga do exemplo anterior, que possui uma potência ativa de 752W e fator de potência de 0,94. Veja a resolução na imagem abaixo:
 que é circuito elétrico?
O circuito elétrico é um caminho fechado onde o começo e fim são no mesmo ponto. Um circuito elétrico básico é composto por fonte, carga e condutor elétrico. A fonte pode ser, uma pilha, bateria, tomada ou outra fonte, onde exista uma diferença de potencial elétrico. A carga que irá consumir a energia elétrica do circuito como por exemplo, lâmpada, computador, televisão etc. O condutor elétrico (fio e cabos elétricos) é responsável por conduzir a corrente elétrica da fonte até a carga do circuito que a consome.
O que é circuito elétrico?
O circuito elétrico é um caminho fechado onde o começo e fim são no mesmo ponto. Um circuito elétrico básico é composto por fonte, carga e condutor elétrico. A fonte pode ser, uma pilha, bateria, tomada ou outra fonte, onde exista uma diferença de potencial elétrico. A carga que irá consumir a energia elétrica do circuito como por exemplo, lâmpada, computador, televisão etc. O condutor elétrico (fio e cabos elétricos) é responsável por conduzir a corrente elétrica da fonte até a carga do circuito que a consome.
Quando tem mais de uma carga podemos ter diferentes tipos de circuito elétrico. Como por exemplo, circuito em série, circuito paralelo e circuito misto.
O circuito em série indica uma sequência na ligação como por exemplo, na ligação de três lâmpadas em série. Percorrendo o caminho feito pelo condutor elétrico, vemos que o circuito é fechado começando e acabando no mesmo ponto, de forma com que a corrente elétrica percorra apenas um único caminho de forma com que a corrente elétrica percorra apenas um único caminho.
O circuito misto é a junção do circuito em série com paralelo como por exemplo, na ligação de três lâmpada em um circuito misto ilustrada na imagem abaixo, o condutor passa pela primeira lâmpada para depois fazer uma derivação no condutor, sendo dividido para as outras lâmpadas.
Associação de resistores
Associação de resistores é feita em circuito que tem mais de um resistor, sendo que são três tipos de associações de resistores, em série, paralelo e mista. A associação em série de resistores e basicamente indica uma sequência na ligação dos resistores, onde a corrente elétrica que passa nos resistores é mesma. Para calcular a resistência equivalente de uma associação resistores em série deve somar as resistências de cada resistor.
Na associação de resistores em paralelo, os resistores são ligado em dois pontos em comum, assim recebem a mesma tensão elétrica. Para calcular a resistência equivalente da associação em paralelo de resistores deve se multiplicar as resistências sobre a soma das resistências. Em circuitos com resistores de mesma resistência pode se dividir a resistência de um resistor pelo número de resistores nos circuitos, todos resistores devem ter a mesma resistência para aplicar essa fórmula.
Transformadores. 
são dispositivos usados para abaixar ou aumentar a tensão e a corrente elétricas. Os transformadores consistem em dois enrolamentos de fios, primário e secundário, envolvidos em um núcleo metálico. A passagem de uma corrente elétrica alternada no enrolamento primário induz à formação de uma corrente elétrica alternada no enrolamento secundário. A proporção entre as correntes primária e secundária depende da relação entre o número de voltas em cada um dos enrolamentos.
Como funcionam
Os transformadores são usados para abaixar ou aumentar as tensões e correntes elétricas em circuitos de consumo ou transmissão de energia elétrica. Se um transformador abaixa uma tensão elétrica, ele automaticamente aumenta a intensidade da corrente elétrica de saída e vice-versa,mantendo sempre constante a potência transmitida, dada pelo produto da corrente pela tensão.
P — potência elétrica
U — tensão elétrica
i — corrente elétrica
Por questões de eficiência, a transmissão de energia elétrica em grandes distâncias sempre ocorre em alta tensão e com baixa corrente elétrica, em resposta às perdas de energia ocasionadas pelo efeito Joule, uma vez que a energia dissipada nos fios é proporcional à corrente elétrica.
Para os circuitos de consumo de energia, como os residenciais, são utilizados baixos valores de tensão elétrica, por questões de segurança — potenciais elétricos muito elevados podem produzir descargas elétricas. É por essa razão que encontramos grandes transformadores nos postes, cuja função é a de abaixar o potencial elétrico da corrente que é conduzida pelos fios, levando-a para as residências com tensões de 110 V ou 220 V.
Os transformadores comuns são construídos com dois enrolamentos de fios de cobre, chamados de primário e secundário. Esses enrolamentos sempre contam com diferentes números de voltas e encontram-se então torcidos em volta de um núcleo de ferro, sem que haja contato entre eles. Observe a figura a seguir:
O enrolamento primário é ligado diretamente a um gerador de força eletromotriz alternada (transformadores não funcionam com corrente direta), ou seja, nele, forma-se uma corrente elétrica de intensidade e sentido variável, levando à geração de um campo magnético com as mesmas características.
Esse campo magnético é então concentrado e amplificado pelo núcleo férreo em direção ao enrolamento secundário. O campo magnético variável induz ao surgimento de uma corrente elétrica no secundário. A relação entre os potenciais elétricos entre os enrolamentos primário e secundário é dada pela fórmula seguinte:
VP — tensão no enrolamento primário
VS — tensão no enrolamento secundário
NP — número de espiras no enrolamento primário
NS — número de espiras no enrolamento secundário
Como sabemos, a tensão e a corrente elétricas são inversamente proporcionais, portanto, a relação para as correntes elétricas dos enrolamentos primário e secundário é invertida:
IP — corrente elétrica no enrolamento primário
IS — corrente elétrica no enrolamento secundário
NP — número de espiras no enrolamento primário
NS — número de espiras no enrolamento secundário
O fenômeno físico por trás do funcionamento dos transformadores é chamado de indução eletromagnética e é descrito pela lei de Faraday-Lenz. Essa lei informa que, ao produzirmos uma variação do fluxo magnético por alguma região do espaço, um campo magnético deverá surgir de modo a opor-se a essa variação. 
Tipos de transformadores
Apesar de terem funções parecidas, existem diversos tipos de transformadores que atendem a diferentes necessidades. Confira alguns dos tipos mais comuns:
Transformador de corrente: tem como principal finalidade abaixar a intensidade da corrente elétrica, a fim de transmiti-la para redes de transmissão ou para dispositivos que não suportem correntes elétricas altas.
Transformador de potencial: é o tipo mais comum de transformador, pode abaixar ou aumentar o potencial elétrico de acordo com a demanda e com o número de enrolamentos na bobina primária e secundária.
Transformador de distribuição: presente nas centrais de distribuição das usinas elétricas, é responsável por distribuir a corrente elétrica, para diferentes tipos de consumidores, por meio das linhas de transmissão.
Transformador de força: opera com altíssimos níveis de potencial elétrico e corrente elétrica, é usado na geração de energia elétrica, mas também em aplicações que requeiram muita potência elétrica, como fornos industriais e fornos de indução.
Exercícios