Apostila completa eletricidade

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  • 1. APOSTILA ELETROTCNICAAutor: Prof. Rodrigo de Cssio Corra Campos IMPRIME ISTO P!Centro Universitrio do Leste de Minas Gerais iUNILESTEMG

2. Sumrio1.INTRODUO........................................................................................................................1-1 1.1.USINAS DE ELETRICIDADE ....................................................................................................1-1 1.2.TRANSMISSO DE ELETRICIDADE..........................................................................................1-4 1.3.DISTRIBUIO ......................................................................................................................1-62.ELETRICIDADE BSICA.....................................................................................................2-9 2.1. PREFIXOS COMUMENTE USADOS ...........................................................................................2-9 2.2. ANALOGIA SISTEMA HIDRAULICO X SISTEMA ELTRICO ....................................................2-10 2.3. AS GRANDEZAS ELTRICAS.................................................................................................2-12 2.3.1. Corrente Eltrica .........................................................................................................2-12 2.3.2. Tenso .........................................................................................................................2-12 2.3.3. Resistncia Eltrica .....................................................................................................2-13 2.3.4. Fontes ..........................................................................................................................2-13 2.4. LEIS DE OHM ......................................................................................................................2-15 2.4.1. Primeira lei de Ohm ....................................................................................................2-15 2.4.2. Segunda lei de Ohm ....................................................................................................2-16 2.5. ASSOCIAO DE RESISTORES .............................................................................................2-17 2.5.1. Associao Srie .........................................................................................................2-17 2.5.2. Associao Paralela.....................................................................................................2-18 2.5.3. Associao Mista.........................................................................................................2-20 2.6. ENERGIA - TRABALHO ........................................................................................................2-24 2.7. POTNCIA ...........................................................................................................................2-24 2.7.1. Potncia em sistemas eltricos ....................................................................................2-24 2.8. LEIS DE KIRCHHOFF............................................................................................................2-25 2.8.1. Leis das voltagens de Kirchhoff..................................................................................2-26 2.8.2. Lei das correntes de Kirchhoff ....................................................................................2-293.MAGNETISMO E ELETROMAGNETISMO ...................................................................3-32 3.1. MAGNETISMO .....................................................................................................................3-35 3.1.1.m...............................................................................................................................3-35 3.1.2.ms Elementares ........................................................................................................3-37 3.1.3.Campo magntico........................................................................................................3-38 3.1.4.Linhas de um Campo magntico .................................................................................3-39 3.1.5.Fluxo de fora ou de induo ......................................................................................3-39 3.2. ELETROMAGNETISMO .........................................................................................................3-40 3.2.1.Campo magntico produzido por corrente eltrica......................................................3-40 3.2.2.Espira...........................................................................................................................3-41 3.2.3.Solenide.....................................................................................................................3-42 3.2.4.Induo magntica.......................................................................................................3-43 3.2.5.Permeabilidade Magntica ..........................................................................................3-44 3.2.6.Propriedades magnticas dos materiais ferromagnticos ............................................3-44 3.2.7.Histerese Magntica ....................................................................................................3-45 3.2.8.Fora produzida por campo magntico e correntes retilneas .....................................3-46 3.2.9.Torque sobre espira retangular ....................................................................................3-47 3.2.10. Regras prticas para determinar o sentido das foras eletromagnticas......................3-49 3.2.11. Lei de Faraday.............................................................................................................3-50 3.2.12. Lei de Lenz..................................................................................................................3-52 3.3. GERADOR ELEMENTAR .......................................................................................................3-534.SISTEMAS ELTRICOS C.A .............................................................................................4-56 4.1.TENSO E CORRENTE SENOIDAL .........................................................................................4-56Centro Universitrio do Leste de Minas Gerais ii UNILESTEMG 3. 4.2. ELEMENTOS DO CIRCUITO C.A...........................................................................................4-58 4.2.1. Resistncia (R) ............................................................................................................4-58 4.2.2. Indutncia (L)..............................................................................................................4-59 4.2.3. Capacitncia (C) ..........................................................................................................4-60 4.2.4. Impedncia (Z) ............................................................................................................4-61 4.2.5. Diagrama de Impedncia.............................................................................................4-62 4.2.6. Soluo de circuitos em C.A .......................................................................................4-63 4.3. POTNCIA NOS CIRCUITOS C.A...........................................................................................4-65 4.3.1. Potncia Aparente (S)..................................................................................................4-65 4.3.2. Potncia Ativa (P) .......................................................................................................4-65 4.3.3. Potncia Reativa (Q) ...................................................................................................4-65 4.3.4. Fator de Potncia (F.P)................................................................................................4-66 4.3.5. Tringulo de Potncias ................................................................................................4-66 4.3.6. Determinao de potncia em circuitos C.A ...............................................................4-67 4.4. SISTEMAS POLIFSICOS ......................................................................................................4-70 4.4.1. Produo da tenso trifsica ........................................................................................4-70 4.4.2. Sistema em tringulo e estrela.....................................................................................4-71 4.4.3. Seqncia de fase ........................................................................................................4-74 4.4.4. Carga equilibrada ligada em ....................................................................................4-76 4.4.5. Carga equilibrada ligada em Y ....................................................................................4-775.TRANSFORMADORES .......................................................................................................5-79 5.1.PASSO A PASSO ........................................................................................................5-796.MQUINAS ELTRICAS ...................................................................................................6-80 6.1.PASSO A PASSO ........................................................................................................6-807.ANEXO A NMEROS COMPLEXOS ............................................................................7-81 7.1. POR QUE SABER? ................................................................................................................7-81 7.2. DEFINIO .........................................................................................................................7-81 7.3. FORMAS DO NMERO COMPLEXO........................................................................................7-82 7.3.1.Forma retangular ..................