SEL 0440 INSTALAÇÃOES ELÉTRICAS Aula 2 Profa. Dra. Ana Carolina Canoas Asada accanoas@gmail.com Sala 2995

Noções Básicas de Eletricidade Instalações Elétricas Definição de eletricidade: Conjunto de fenômenos naturais que envolvem a existência de cargas elétricas estacionárias ou em movimento (eletrostática e eletrodinâmica). Diferenças entre eletrostática e eletrodinâmica: A eletrostática se preocupa com o estudo de carga elétrica em repouso Trata de temas relacionados com a força de interação entre carga elétrica, carga elétrica elementar, processos de eletrização, descarga elétrica, entre outros. A eletrodinâmica estuda a carga elétrica em movimento num circuito elétrico. Na eletrodinâmica, os circuitos são classificados em circuitos de corrente contínua (CC) e circuitos de corrente alternada (CA).

Grandezas Elétricas Tensão elétrica Instalações Elétricas Tensão elétrica É uma grandeza elétrica, também chamada de ddp (diferença de potencial), fem (força eletromotriz) e queda de tensão; Tensão elétrica é a capacidade que a carga elétrica tem de realizar trabalho; Unidade de medida: volts (V)

Grandezas Elétricas Instalações Elétricas Analogia

Grandezas Elétricas Instalações Elétricas As fontes de tensão elétrica ou geradores de tensão são elementos capazes de transformar energia (química, nuclear, térmica, hidráulica) em energia elétrica, mantendo uma diferença de potencial (tensão elétrica) em seus terminais; Existem dois tipos de gerador: gerador de tensão de corrente contínua gerador de tensão de corrente alternada

Grandezas Elétricas Corrente elétrica 𝐼= 𝑑𝑄 𝑑𝑡 Instalações Elétricas Corrente elétrica é a movimentação ordenada de cargas elétricas num condutor Umidade de medida: Ampère (A) A intensidade da corrente elétrica pode ser determinada através da fórmula: 𝐼= 𝑑𝑄 𝑑𝑡

Grandezas Elétricas Resistência elétrica Instalações Elétricas Resistência elétrica É a oposição à passagem de corrente elétrica; Unidade de medida : ohm ()

Grandezas Elétricas Circuito elétrico Instalações Elétricas Circuito elétrico O circuito elétrico é um caminho fechado pelo qual passa a carga elétrica. Esse caminho é constituído por elementos de circuito (fontes de tensão elétrica, resistores,etc.) e condutores (que são fios elétricos que ligam os elementos de circuito)

Grandezas Elétricas Lei de Ohm 𝑅= 𝑉 𝐼 →𝑉=𝑅 𝑥 𝐼 Instalações Elétricas Lei de Ohm Relaciona as três grandezas elétricas principais e demonstra como elas estão intrinsecamente ligadas; Relação entre a tensão elétrica aplicada no circuito e a corrente é igual a uma constante chamada resistência elétrica 𝑅= 𝑉 𝐼 →𝑉=𝑅 𝑥 𝐼

Grandezas Elétricas Exemplo 1 Instalações Elétricas Exemplo 1 Um fio de cobre, ao ser submetido a uma tensão de 24V, deixa passar uma corrente de 0,2A. Qual é o valor da resistência do fio?

Grandezas Elétricas Potência Elétrica 𝑃=𝑉 𝑥 𝐼 Instalações Elétricas Potência Elétrica Você já ouviu falar em potência elétrica? Saberia explicar o que é uma potência elétrica? Um condutor, quando percorrido por uma corrente elétrica, fica aquecido. Sabe por quê? O aquecimento é devido ao choque de elétrons livres contra os átomos. Assim, a energia elétrica é transformada em calor. A esta transformação chamamos de efeito Joule ou perda de Joule. Assim Unidade de medida: Watts (W) 𝑃=𝑉 𝑥 𝐼

Grandezas Elétricas Associação de resistores Instalações Elétricas Associação de resistores Dois ou mais resistores podem ser associados numa configuração: série, paralela e mista; Quando temos uma associação de resistores, podemos substituir esta associação por um único resistor denominado resistor equivalente. 𝑅= 𝑅 1 + 𝑅 2 + ⋯+ 𝑅 𝑛 Associação em Série

Grandezas Elétricas Exemplo 2 Instalações Elétricas Exemplo 2 A iluminação de uma árvore de Natal é um exemplo de circuito série. Suponha que se tenha 15 lâmpadas de 8 volts cada uma e se queira ligar na tomada de 120 volts. Como se deve dispor as lâmpadas? Qual a corrente circulante se cada lâmpada dissipa 5 watts? Qual a resistência equivalente?

Grandezas Elétricas Associação paralela Instalações Elétricas Associação paralela Os circuitos paralelos são os mais utilizados nas instalações elétricas. 𝑅= 𝑅 1 𝑥 𝑅 2 𝑅 1 + 𝑅 2 1 𝑅 = 1 𝑅 1 + 1 𝑅 2 + ⋯+ 1 𝑅 𝑛

Grandezas Elétricas Exemplo 3 Instalações Elétricas Exemplo 3 Num circuito de 220 volts, desejamos isntalar um forno de secagem de pintura, o qual possui três resistências de 20 ohms ligados em paralelo. Qual a resistência equivalente? Qual a corrente resultante e a potência total dissipada?

Grandezas Elétricas Exemplo 4 Instalações Elétricas Exemplo 4 No circuito abaixo, as resistências R1 e R3 representam as resistências do condutor elétrico, e as resistências R2 e R4 representam as cargas, por exemplo, lâmpadas. Determine a resistência equivalente, supondo R1 = R3 = 2 ohms e R2 = R4 = 10 ohms. Quais os valores das correntes I1, I2, I3?

Grandezas Elétricas Leis de Kirchhoff Instalações Elétricas Leis de Kirchhoff 1ª Lei – Lei das correntes: A soma das correntes que chegam em um nó do circuito é igual a soma das correntes que saem do nó; 2ª Lei – Lei das tensões: A soma das quedas de tensões em cada malha é igual a força eletromotriz a qual o circuito é submetido.

Grandezas Elétricas Exemplo 5 - Instalações Elétricas Exemplo 5 - Resolver o circuito do exemplo 4 aplicando as Leis de Kirchhoff para determinar as correntes I1, I2, I3.