165 ELM 01

UUNNIIDDAADDEE 22

IINNSSTTRRUUMMEENNTTOOSS DDEE MMEEDDIIDDAASS EELLTTRRIICCAASS

NNeess ttaa uunn iiddaaddee ,, vvoocc vvaa ii aapprreennddeerr ssoobbrree ::

A finalidade e o uso de instrumentos de medidas eltricas. A realizar testes de continuidade.

Nesta Unidade voc vai se familiarizar com as grandezas usadas em eletricidade e se familiarizar com instrumentos e mtodos para medir estas grandezas. Inclumos o voltmetro, o ampermetro, o ohmmetro, o meghmetro e o wattmetro. Para uma melhor compreenso do uso do wattmetro, inclumos uma introduo conceitual sobre potncia e energia. Apresentamos tambm as unidades empregadas nas grandezas eltricas empregando o Sistema Internacional de unidades. So apresentados tambm os mltiplos e sub-mltiplos mais usados na prtica para cada unidade. Exerccios iro auxiliar a fixao dos conceitos apresentados.

22 ..11 MMEEDDIIDDAASS EEMM EELLEETTRROOTTCCNNIICCAA

Em eletricidade indispensvel o uso de instrumentos de medidas para teste, reparo e manuteno de circuitos eltricos. As grandezas eltricas, como a corrente, a ddp (tenso eltrica), a resistncia e a potncia, requerem instrumentos especficos de medidas, pois apenas em tais aparelhos podemos obter informaes diretas de como estas grandezas se comportam na prtica, uma vez que no podemos observar diretamente a corrente eltrica, por exemplo, circulando por dentro dos fios, no podemos ver a tenso alternada em uma tomada ou a tenso contnua em uma bateria. Seus efeitos podem ser observados indiretamente pelo funcionamento das mquinas, pela luz irradiada de uma lmpada, etc. o uso da eletricidade que traz informaes sobre seu comportamento.

Quando aplicamos as leis do eletromagnetismo em circuitos eltricos, em mquinas, etc., podemos calcular com bastante preciso, em grande parte dos casos, os valores da corrente (amperagem), tenso (voltagem), resistncia e potncia. Mas quando empregamos componentes com muitas perdas, quando circuitos ou mquinas no esto funcionando corretamente e em muitas outras situaes, os clculos podem no retratar corretamente a

realidade. preciso conferir com instrumentos. Nesta unidade apresentamos o voltmetro, o ampermetro, o ohmmetro e o watmetro. comum, em bancada e em campo, o uso do multmetro, ou multiteste, ou VOM, que rene vrios tipos de medidas em um s instrumento. Apresentaremos, antes dos instrumentos propriamente ditos, uma reviso dos conceitos bsicos a respeito da grandeza a ser medida, bem como suas unidades com mltiplos e submltiplos mais usados.

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22 .. 22 OO VVOOLLTT MMEETTRROO MMEE DDIIDDAA DDEE TTEENNSSOO CCOONNTT NNUUAA EE TTEE NNSSOO AALLTTEERRNNAADDAA

As baterias e as pilhas, de uma forma geral, so exemplos de dispositivos que nos proporcionam tenso contnua. Dizemos isso porque, ao longo do tempo, enquanto a bateria ainda no est gasta, o valor da tenso eltrica entre seus plos tem sempre o mesmo valor. Se desenharmos um grfico mostrando o valor da tenso da bateria em funo do tempo, fica bem evidente porque chamamos a ddp produzida por uma bateria de tenso contnua.

Figura 2.1 Tenso contnua: a ddp no muda ao longo do tempo

(enquanto a bateria est carregada).

Quando a bateria empregada para acender uma lmpada, produz uma corrente de eltrons. Como a tenso contnua, a corrente tambm ser contnua. Isso significa que os eltrons prosseguem passando pelo fio e pela lmpada continuamente, sem mudanas na quantidade de eltrons que est circulando. Logo, nos circuitos em que usamos tenso contnua, temos corrente contnua. Emprega-se a abreviao CC (Corrente Contnua) para descrever esta situao. Algumas vezes usam-se DC, que vem da expresso correspondente em ingls (Direct Current).

Quando temos tenso alternada e corrente alternada, usamos a abreviao CA (Corrente Alternada). O equivalente em ingls muito usado tambm: AC (Alternating Current). Em eletricidade, comum o uso de expresses em ingls, devido ao fato de que o estudo desse assunto foi desenvolvido principalmente nos Estados Unidos e tambm na Europa.

A tenso da tomada no do tipo tenso contnua porque no fica sempre com o mesmo valor. A tenso na tomada alternada. Isso quer dizer que tenso fica mudando de valor o tempo todo. Os plos positivo (+) e negativo () se alternam nos fios. Veja as figuras 2.2 e 2.3.

Figura 2.2 A tenso da tomada alternada. Parte do tempo a tenso tem plo positivo em cima e o plo negativo em baixo. Em seguida o plo positivo est

embaixo e o plo negativo em cima. Essa alternao prossegue se repetindo em ciclos.

b) Quando a tenso inverte a polaridade, a corrente inverte o sentido. A lmpada continua acesa, no

importando o sentido da corrente.

Figura 2.3 Lmpada com corrente alternada.

167 ELM 01

O calor e a luz dissipados pela lmpada so resultado do choque entre os eltrons que formam a corrente eltrica e os tomos do filamento da lmpada. Estes choques ocorrem tanto na ida dos eltrons quanto na volta. Ento, no importa se a corrente est circulando num sentido ou no outro. Se voc raspar o dedo na parede, bem rpido, num sentido ou no outro, o dedo esquenta nos dois casos. Mas por que o brilho da lmpada no varia? Neste caso, 60 Hz um ponto chave. A freqncia da tenso alternada da tomada de 60Hz, ou 60 ciclos por segundo, que quer dizer 60 senides completas por segundo. Com essa velocidade, a lmpada vai de zero corrente at o mximo e depois volta a zero, 120 vezes por segundo, pois cada ciclo tem dois mximos para a corrente, um em cada sentido. Simplesmente no d tempo de a luz esfriar ou de apagar. Ela apenas apresenta um brilho mdio. claro que se a tenso fosse de 180V, mas fosse contnua, a lmpada iria brilhar mais. Como a tenso alternada, o brilho menor. Qual seria o valor de tenso contnua que faria a lmpada brilhar com a mesma intensidade que brilha para uma tenso alternada de 180V de amplitude? Adivinhe! Se voc pensou em 127V, pensou certo. Com um pouco de matemtica daria para mostrar que a relao entre estes dois valores :

Amplitude Valor eficaz

(valor mximo ou valor de pico) (corresponde ao valor contnuo necessrio para a lmpada dissipar a mesma energia)

V = 180 V Vef = 2V

180V Exemplo: Vef = = 127 V Logo: V = Vef x 2

2

A relao entre a amplitude e o valor eficaz (esse o nome) 2 (a raiz quadrada de 2 igual a 1,414).

O valor eficaz da tenso, ou da corrente, muito importante. Simplesmente porque quando se fala em tenso e corrente alternada, o valor que se fala sempre o valor eficaz. muito raro ter que usar o valor da amplitude, tudo dado em valor eficaz. Quando se compra uma lmpada, vem escrito nela algo como por exemplo: 127V/60W. Figura 2.4 Lmpada de 127V / 60Hz

127V 60W

A especificao 127V/60W significa que, quando se aplica 127V (eficazes, claro), a lmpada dissipa uma potncia total de 60 watts. Corresponde a 60 joules de energia dissipados a cada segundo que se passa. Repare os outros eletrodomsticos e mquinas para tenso alternada (para ligar na tomada). A tenso que vem escrita no corpo do aparelho dada em valor eficaz. A tenso em que um aparelho (inclusive uma lmpada) deve funcionar

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chamada tenso nominal e vem normalmente indicada no corpo do aparelho ou numa etiqueta, geralmente no painel traseiro do aparelho.

Existem instrumentos que permitem medir a tenso eltrica. So chamados de voltmetros. Podemos medir com voltmetros tanto a tenso contnua quanto a tenso alternada.

O voltmetro deve ser usado em paralelo com os dois pontos onde existe a ddp que se deseja medir, conforme a figura 2.5. Chamamos de pontas de prova do aparelho os terminais que devem ser colocados em paralelo com os dois pontos onde desejamos medir a tenso. Existem voltmetros s para tenso contnua e s para tenso alternada, voltmetros para tenso contnua e alternada, e multmetros. Um multmetro pode medir outras grandezas alm de tenso, como a corrente e as resistncias eltricas.

Figura 2.5 O voltmetro deve ser colocado em paralelo com a tenso a ser medida.

Os multmetros so chamados tambm de multiteste ou VOM, porque medem Volt (ddp), Ohm (resistncia eltrica) e Miliampres (corrente eltrica). Veja a figura 2.6.

b) uso do voltmetro c) Pontas de prova para medir alta tenso

Figura 2.6 Tipos de voltmetros.

Nos aparelhos mais completos, as medidas so feitas em escalas diferentes. Por exemplo, podemos ter uma escala de 0 a 5V, outra de 0 a 150V e outra de 0 a 500V. E ainda podemos ter escalas de tenso contnua ou alternada. Quando algum vai fazer uma medida,

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deve escolher primeiro no aparelho se a tenso a ser medida contnua ou alternada e em seguida escolher em que escala far a medida. A escolha da escala depende do valor que se espera medir. No se deve usar um voltmetro sem ter noo da tenso a ser medida, pois corre-se o risco de queimar o aparelho, caso a tenso que se est medindo seja superior ao limite da escala que se est usando. Exemplo: se a escala escolhida for de 0 a 15V e a tenso a ser medida for de 220V, pode-se queimar o voltmetro. Por outro lado, se a tenso a ser medida for muito inferior escala usada, no haver preciso na medida. Exemplo: medir a tenso de uma pilha na escala de 0 a 150V vai resultar numa impreciso muito grande, pois os 1,5V da pilha praticamente no movem o ponteiro (no caso de voltmetros analgicos, que usam o ponteiro). Quando o voltmetro est numa escala de tenso alternada, o valor indicado j dado em valor eficaz.

Figura 2.7 Mostrador do voltmetro (neste caso um VOM) escalas diferentes.

Quando usamos uma escala para tenso contnua, devemos tomar cuidado para no inverter os fios positivo e negativo do medidor. A ponta de prova positiva do medidor deve ser ligada ao plo positivo do dispositivo que est sendo medido (bateria, por exemplo) e a ponta de prova negativa do medidor deve ir ao plo negativo. Caso contrrio, o ponteiro vai tentar se deslocar para antes do zero e vai bater no incio da escala. Mesmo quando isso no queima o voltmetro, prejudicial e com o tempo reduz sua preciso. Existem voltmetros digitais (o mostrador apresenta a tenso usando algarismos) que so completamente automticos, indicando se a tenso contnua ou alternada e fazendo mudana automtica de escala. Os voltmetros que medem alta tenso normalmente usam um terminal separado e uma ponta de prova especial. Veja a figura 2.6 (c).

Tenses muito altas ou muito baixas costumam ser dadas em mltiplos e submltiplos do volt. Veja a tabela 2.1.

Tabela 2.1 Mltiplos e submltiplos mais comuns do Volt.

Uso do prefixo Smbolo Valor

1 mega volt 1 MV 106V = 1.000.000 V

1 kilo volt 1 kV 103V = 1.000 V

1 volt 1 V 1V

1 mili volt 1 mV 10-3V = 0,001 V

1 micro volt 1 V 10-6 V = 0,000001 V

170

Uma forma prtica de saber se existe energia eltrica ou no em uma tomada e se os dois fios so fase ou se um deles o neutro, o teste de neon, que usa uma lmpada de neon. Pode ser encontrado em forma de chave de fenda ou simplesmente de uma lmpada com dois fios para testar a tomada. A lmpada na verdade no chega a permitir conduo plena da corrente, pois formada por um pouco de gs (neon) que ioniza e fica aceso quando usamos o teste numa tomada com energia eltrica. O gs bastante isolante, o suficiente para acender sem que a pessoa leve choque, desde que usado para tenses de at cerca de 380V. facilmente encontrada em lojas de materiais eltricos e de baixo custo.

Figura 2.8 Testes de neon e exemplo de uso.

Quando no temos um teste de neon, podemos empregar uma lmpada incandescente

comum como teste. Pode ser um quebra-luz domstico ou basta usar um soquete (bocal) de lmpada com dois fios e uma lmpada. Se existirem tomadas de 220V, ento melhor usar uma lmpada de 220V. Numa tomada de 220V, ela acender normalmente caso haja energia eltrica. Na tomada de 110V, ela acender com brilho mais fraco. Caso contrrio, se for usada uma lmpada de 110V em tomada de 220V, h perigo de a lmpada estourar.

Figura 2.9 Pode-se testar se uma tomada tem energia eltrica ou no usando uma lmpada incandescente.

22 ..33 OO AAMMPPEERRMMEETTRROO MMEEDDIIDDAA DDAA CCOORRRREENNTTEE EELLTTRRIICCAA

O que chamamos de intensidade da corrente eltrica um valor numrico calculado pelo nmero de cargas que atravessam uma seo reta do fio por unidade de tempo. Expressando a carga eltrica em coulombs (C) e o tempo em segundos (s), a corrente eltrica ter como unidade o ampre (A = C/s), nome escolhido como homenagem ao cientista francs Andr M.

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Ampre. Usa-se a letra I (de Intensidade) para simbolizar a corrente eltrica. A intensidade da corrente eltrica tambm chamada amperagem. Veja a figura 2.10.

Figura 2.10 A corrente eltrica I (em ampres) definida como a quantidade de cargas eltricas

(em coulomb) que atravessam a seo reta do fio, por segundo.

Nos esquemas eltricos, comum usar a letra I (maiscula) para corrente contnua e a letra i (minscula) para corrente alternada. Veja a figura 2.11.

Figura 2.11 Corrente contnua (I) e corrente alternada (i). Para cada caso

temos acima o diagrama do circuito fsico e embaixo o diagrama esquemtico (esquema eltrico) que emprega smbolos para os componentes do circuito.

Os aparelhos medidores de corrente eltrica so chamados de ampermetros. Existem ampermetros analgicos e digitais, a exemplo do que ocorre com os voltmetros. Podemos medir com ampermetros tanto a corrente contnua quanto a corrente alternada. Os multmetros tambm possuem escalas para medida de corrente eltrica. Reveja as figuras 2.6 e 2.7.

Figura 2.12 O ampermetro deve ser atravessado pela corrente que est sendo medida.

O ampermetro tem que ser atravessado pela corrente eltrica para indicar o seu valor. Por isso, deve ser usado em srie, como indicado na figura 2.12. Os ampermetros costumam

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ter vrias escalas para medida de corrente, com indicaes de corrente contnua ou alternada, da mesma forma que ocorre com os voltmetros. No caso da corrente alternada, o valor indicado j o valor eficaz da corrente.

Da mesma forma que recomendamos para o voltmetro, deve-se tomar o cuidado de escolher a escala correta. Uma corrente grande demais para uma determinada escala pode danificar o instrumento, enquanto uma corrente pequena demais para uma escala no d preciso de medida.

Valores muito altos ou muito baixos de corrente eltrica costumam ser dados em mltiplos e submltiplos do ampre. Veja a tabela 2.2:

Tabela 2.2 Mltiplos e submltiplos mais comuns do Ampre.

Uso do Prefixo Smbolo Valor

1 kilo ampre 1 kA 103 A = 1000 A

1 ampre 1 A 1 A

1 mili ampre 1 m A 10-3 A = 0,001 A

1 micro ampre 1 A 10-6 A = 0,000001 A

Como os ampermetros devem ser usados em srie com a corrente a ser medida, muitas vezes temos que abrir um circuito para poder ligar o ampermetro. Nem sempre isso possvel, pois abrir um circuito pode significar cortar o cabo (ou fio) por onde passa a corrente, em algum ponto. Para solucionar este problema, podemos usar um tipo especial de ampermetro: o ampermetro em alicate. Neste caso, o alicate ampermetro deve laar ou abraar o fio por onde a corrente est passando. O princpio bsico do ampermetro em alicate que a corrente eltrica produz um campo magntico ao redor do fio em que ela passa. O ampermetro em alicate sensibilizado por esse campo magntico e indica a corrente que o produziu. Veja a figura 2.13.

Figura 2.13 Ampermetros do tipo alicate.

22 ..44 OOHHMMMMEETTRROO MMEEDDIIDDAA DDEE RREESSIISSTTNNCCIIAA EELLTTRRIICCAA

Sabemos que quando aplicamos uma diferena de potencial em um condutor, temos como resultado uma corrente eltrica. O exemplo mais simples o de uma bateria ligada a uma lmpada por um fio metlico (de cobre, por exemplo). Tanto o fio metlico quanto o

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filamento da lmpada so condutores, mas no conduzem de forma igual. Se o fio metlico fosse ligado direto do plo positivo ao plo negativo (sem a lmpada), a corrente eltrica seria bem maior. Quando experimentamos fios de materiais e tamanhos diferentes, a corrente assume valores diferentes. Esta proposta de ligar fio metlico direto de um plo ao outro apenas hipottica, no se deve fazer isso na prtica, pois representa uma situao de curto-circuito. O importante agora entender que existe uma relao entre a diferena de potencial e a corrente eltrica, que chamada Resistncia Eltrica.

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V R = unidade: ohm ( ) I

V =

A Unidade: ohm ( ) usamos a letra grega (mega) para simbolizar a unidade ohm.

Figura 2.14 - Smbolos usados para representar a resistncia eltrica.

Do mesmo modo que temos o voltmetro para medir tenso eltrica e o ampermetro para medir corrente eltrica, temos o ohmmetro para medir resistncia. A figura 2.15 mostra alguns tipos de ohmmetros.

Figura 2.15 Tipos de ohmmetros (como parte de multmetros).

A escala usada para indicar o valor da resistncia medida graduada de 0 (curto-circuito) a (infinito, para circuito aberto). Com os terminais do medidor em aberto (sem estar medindo e sem encostar um terminal no outro) o ponteiro indica resistncia infinita (), que representa circuito aberto, pois entre um terminal e outro existe apenas ar livre, que no condutor e, por isso, tem resistncia muito alta, que considerada como infinita (circuito aberto). claro que a resistncia do ar no infinita, mas alta demais para ser indicada pelo instrumento. Quando encostamos um terminal no outro, a resistncia muito baixa,

praticamente zero ohms (0). O ponteiro indica 0 na escala! Todo ohmmetro usa uma bateria para produzir corrente quando uma resistncia est sendo medida. esta corrente que faz o ponteiro se deslocar e indicar o valor da resistncia na escala. No caso de zero ohm (0 ou curto-circuito), a corrente mxima, e o ponteiro se desloca at o fundo da escala. Por exemplo, o ohmmetro pode ser usado para fazer teste de continuidade da conduo eltrica. Quando desconfiamos que um fio est interrompido, podemos medir a sua resistncia. Se houver mesmo um circuito aberto, o ohmmetro no mover o ponteiro. Caso a continuidade da conduo eltrica esteja em bom estado, o ohmmetro indicar zero ohm (0). Veja a figura 2.16.

Figura 2.16 Medida de Resistncia.

preciso que a bateria no interior do ohmmetro esteja em bom estado para a medida ter preciso. Se a bateria estiver descarregada, a medida ser imprecisa. Do estado de bateria nova para o estado de bateria descarregada, existe grande variao. Por esse motivo, os ohmmetros permitem um ajuste da preciso, que geralmente feito com os terminais em curto, quando o valor zero ohm (0) deve ser indicado na escala. Caso isso no ocorra, deve-se fazer o ajuste do zero, geralmente girando um boto localizado no painel frontal ou na lateral do instrumento. Se com os terminais em curto no for possvel ajustar o zero, a bateria deve estar gasta e deve ser substituda. Veja a figura 2.17.

Usualmente, os ohmmetros possuem vrias escalas, para permitir maior preciso das medidas de resistncias de valores muito diferentes. Essas escalas normalmente empregam fatores de multiplicao, como, por exemplo, 1x, 10x, 100x, 1000x, etc. Na escala 10x (por exemplo), deve-se multiplicar o valor lido no mostrador do instrumento, por 10. Se o ponteiro

175 ELM 01

indicar 120, por exemplo, significa que a resistncia vale 1200. Existem tambm ohmmetros digitais com mudana automtica de escala. Reveja a figura 2.15.

Existem ohmmetros especiais ou ohm-metros comuns com escalas especiais) para medir resistncias(muito altas, que normal-mente so resistncias de isolamento. Esses aparelhos so chamados meghmetros, porque os valores medidos de resistncia esto normalmente na faixa de megaohms (M). Veja a figura 2.18.

Figura 2.18 Meghmetro (medindo a resistncia de isolamento em um motor).

Como j foi mencionado antes, existem aparelhos que podem medir tanto tenso como corrente e resistncia eltrica. Esses instrumentos so chamados multmetros (ou multiteste), ou ento VOM, que significa Volt, Ohm e Miliampres (visto que a maior parte das escalas so para correntes na faixa de miliampres). Reveja as figuras 2.6 e 2.7.

bastante comum fazer uso de mltiplos e submltiplos do ohm, para resistncias muito altas ou resistncias muito baixas. Os mais comuns so dados na tabela 2.3.

Tabela 2.3 Mltiplos e submltiplos mais comuns do ohm.

Uso do prefixo Smbolo Valor

1 mega ohm 1 M 106 = 1.000.000

1 kilo ohm 1 k 103 = 1000

1 ohm 1 1

1 mili ohm 1m 10-3 = 0,001

22 ..55 PPOOTTNNCCIIAA EELLTTRRIICCAA OO UUSSOO DDAA EENNEERRGGIIAA

Existe uma forma muito til de se pensar sobre o uso da energia, que o conceito de potncia. Para definir potncia, vamos pensar que uma pessoa pega um livro do cho e o coloca em cima da mesa, e que a fora peso do livro vale 5N. Vamos supor que duas pessoas faam esse trabalho (uma de cada vez). A primeira demora quinze segundos para realizar o trabalho. A segunda realiza o mesmo trabalho em cinco segundos. Repare que o trabalho realizado foi o mesmo!

W = 7,5 J W = Fp x d = 5 x 1,5 Devido diferena de tempo, dizemos que o trabalho realizado mais rapidamente usou

mais potncia. Assim definimos potncia:

176

177 ELM 01

J

tW P unidade: Watt (W) W =

s No exemplo dado:

SJ 0,5

s 15J 7,5

tW P

11 P1 = 0,5W

SJ 1,5

s 5J 7,5

tW P

22

O trabalho realizado em menor tempo (mais rpido) exige maior potncia. A potncia a rapidez com que o trabalho realizado. A unidade de potncia o watt, abreviado pela letra W, nome dado em homenagem ao engenheiro escocs James Watt, que aperfeioou os motores a vapor.

Potncia representa a rapidez com que a energia usada. Dizemos que um carro tem mais potncia que outro, quando consegue atingir uma velocidade maior em menos tempo. Isso d para ver na arrancada. Imagine dois carros partindo juntos. O que tiver maior potncia atinge velocidade maior em menos tempo. No caso da potncia dos carros (potncia mecnica em geral), mais comum o uso do hp como unidade (vem do ingls, horse power). A relao entre watt e hp dada por:

1 hp = 746 watts

Em eletricidade usado o watt.

Se relacionarmos a potncia com a energia eltrica e o trabalho realizado pela fora eltrica para produzir a corrente, teremos:

tW P =

td x F =

td x q x E =

tq

(pois V = E x d onde E o campo eltrico)

Logo: P = R x I2

P = V x I

Usando a Lei de Ohm: V = R x I

P = R x I x I V V ou ainda: I = P = V x R R

V2 P =

R

Resumindo:

W V2 P = = V x I = R x I2 = t R

So quatro formas diferentes de calcular potncia eltrica. Escolher qual delas devemos usar depende do problema a ser resolvido.

178

22 ..66 PPOOTTNNCCIIAA EEMM CCOORRRR EENNTTEE CCOONNTT NNUUAA ((CC ..CC.. )) EE EEMM CCOORR RREENNTTEE AALLTTEERRNNAADDAA ((CC ..AA.. ))

Sabemos que uma resistncia ligada a uma bateria est submetida a uma tenso contnua e atravessada por uma corrente contnua (C.C.). Neste caso, o clculo da potncia e da energia simples. Veja a figura 2.19.

Exemplo: uma lanterna

W V2 P = = V x I = R x I2 = t R

Figura 2.19 Clculo de potncia e energia em corrente contnua (CC).

No caso de uma resistncia ligada na tomada (uma lmpada, um chuveiro, um ferro de passar roupa, etc.), a tenso alternada e vai produzir na resistncia uma corrente alternada (C.A.). Como feito o clculo neste caso? O cuidado aqui lembrar que a tenso varia com o tempo e a corrente tambm. Como conseqncia, a potncia e a energia tambm variam. A soluo usar o valor eficaz, tanto da tenso quanto da corrente.

Vimos que, para a tenso alternada, o valor usado para fins prticos o valor eficaz:

Vp Vef =

2

Onde Vp a amplitude da senide, que a tenso alternada, e Vef o valor eficaz da

tenso alternada.

A corrente usa a mesma definio para valor eficaz:

A potncia que usada em qualquer aparelho eltrico a potncia calculada com a tenso e a corrente eficazes. Esta potncia chamada potncia mdia.

179 ELM 01

Vp Ip Vp x Ip P = x

2 2

(onde Vp e Ip so as amplitudes , ou valor de pico, das senides.)

Essa expresso diz que, usando os valores das amplitudes da tenso e da corrente senoidal, a potncia mdia a metade do produto Vp x Ip e chamada potncia mdia. No se usam os valores das amplitudes das senides na prtica e sim os valores eficazes. Logo, a potncia simplesmente o produto da tenso (eficaz) pela corrente (eficaz). A expresso potncia mdia tambm faz sentido pelo fato de que, sendo a tenso e a corrente variveis, a potncia tambm ser varivel. Para calcular a energia gasta em um determinado tempo, no precisamos levar em considerao a variao da potncia. Basta usar seu valor mdio.

Resumo: (onde V e de I so usados em valor eficaz!)

22 ..77 MMEEDDIIDDOORR DDEE PPOOTTNNCCIIAA OO WWAATTTT MMEETTRROO

Para medir potncia, usamos o wattmetro, um aparelho que uma combinao de voltmetro com ampermetro. Este aparelho mede a tenso e a corrente, dando como resultado (no mostrador) o produto da tenso pela corrente, que a potncia eltrica. A figura 2.20 mostra como deve ser ligado o wattmetro de modo a medir a potncia na lmpada e um exemplo de wattmetro usado na prtica.

a) Diagrama fsico de ligao de um wattmetro. b) Diagrama simblico (esquemtico).

c) Exemplo de um wattmetro.

Figura 2.20 Uso do Wattmetro.

P = 2

P = Vef x Ief

P = V x I

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Os terminais que medem a corrente devem ser ligados em srie, para que a corrente passe atravs do aparelho (como um ampermetro comum), enquanto os terminais que medem a tenso devem ser ligados em paralelo, como um voltmetro comum. Se a tenso e a corrente forem alternadas, o valor indicado de potncia j a potncia mdia. Como acontece com os outros instrumentos, podem existir vrias escalas.

A tabela 2.4 mostra os principais mltiplos e submltiplos do watt usados na prtica.

Uso do prefixo Smbolo Valor

1 mega watt 1 MW 106 W = 1.000.000 W

1 kilo watt 1 kW 103 W = 1.000 W

1 watt 1 W 1 W

1 mili watt 1 mW 10-3W = 0,001 W

Tabela 2.4 mltiplos e submltiplos mais comuns do watt.

TTeessttee ddee AAuuttoo--AAvvaa ll ii aaoo ddaa UUnn iiddaaddee 22

2.1) Identifique os tipos de instrumento de medidas.

A Ampermetro alicate

B Multmetro Digital

C Pontas de prova para alta tenso

( ) ( ) ( )

D Wattmetro

E Meghmetro

F Multmetro analgico

G Voltmetro

( ) ( )

( ) ( )

2.2) Unidades de medidas:

( A ) Volt ( ) Corrente eltrica

( B ) Ampre ( ) Potncia

( C ) Watt ( ) Energia

( D ) Ohm ( ) Tenso eltrica

( E ) kWh ( ) Resistncia eltrica

2.3) Explique o que vem a ser erro de paralaxe, que comum em instrumentos de medida analgicos e como deve ser evitado. ____________________________________________________________________________ ____________________________________________________________________________

181 ELM 01

2.4) Nas afirmativas abaixo, assinale V para as que correspondem a caractersticas de um voltmetro e A para o ampermetro.

( ) Deve ser ligado em paralelo com os pontos onde se deseja medir a ddp.

( ) Deve ser ligado em srie no circuito para que, durante a medida, a corrente eltrica passe pelo instrumento.

( ) Exemplo de como ligar o instrumento para efetuar uma medida:

( ) Exemplo de como ligar o instrumento para efetuar uma medida:

( ) Normalmente apresenta vrias escalas para medidas em miliampres (mA) e ampres (A).

( ) Normalmente apresenta vrias escalas para medidas em volts (V) e kilovolts (kV).

( ) Para evitar ter que abrir um circuito para fazer a medida, possvel empregar um modelo do instrumento em forma de alicate, que efetua a medida sem interromper o funcionamento do circuito.

2.5) Assinale F para Falso e V para Verdadeiro:

( ) O voltmetro deve ser ligado em paralelo com a tenso a ser medida;

( ) O ampermetro deve ser ligado em paralelo com a tenso a ser medida;

( ) O ohmmetro deve ser ligado em srie com a tenso a ser medida;

( ) O wattmetro deve ser ligado em paralelo com a tenso e em srie com a corrente para registrar o produto de ambas;

( ) O ohmmetro usa uma bateria para produzir corrente na resistncia a ser medida;

182

( ) No ohmmetro analgico o ajuste do zero da escala necessrio, pois a bateria pode estar com pouca carga;

( ) O meghmetro til para medir isolamento em mquinas;

( ) O ampermetro necessita estar em srie com a corrente a ser medida e por isso preciso que se corte o fio onde passa a corrente a ser medida;

( ) O ampermetro do tipo alicate exige que se corte o fio onde passa a corrente a ser medida;

( ) O uso de escalas nos medidores facilita a medida de valores muito diferentes uns dos outros.

Chave de Respostas do Teste de Auto-Avaliao da Unidade 2

2.1) B F G 2.2) B C E A D 2.4) V A V A A V A

C A

E D 2.5) V F F V V V V V F V

2.3) Os instrumentos analgicos usam ponteiro e a pessoa que faz a leitura do valor medido deve estar de frente para o ponteiro. Caso a leitura seja feita com ngulo em relao ao ponteiro (ler de lado) o valor lido ser maior ou menor ao valor medido. Esse o erro de paralaxe. Pode ser evitado faa a leitura de frente para o ponteiro. Muitos medidores trazem um espelho na escala para que a leitura seja feita com o ponteiro alinhado com sua imagem.

183 ELM 01

PPaarraabbnnss ppoorr vvoocc ccoonncclluuiirr eessttaa uunniiddaaddee ddee eessttuuddoo

ccoomm ssuucceessssoo.. PPrroossssiiggaa ssuuaa vviiaaggeemm ee nnaavveegguuee ppaarraa aa uunniiddaaddee 33,, qquuee vvaaii aapprreesseennttaarr ooss ffuunnddaammeennttooss ssoobbrree PPiillhhaass ee AAccuummuullaaddoorreess!!

184

185 ELM 01

UUNNIIDDAADDEE 33

PPIILLHHAASS EE AACCUUMMUULLAADDOORREESS

NNeess ttaa uunn iiddaaddee ,, vvoocc vvaa ii aapprreennddeerr ssoobbrree ::

A definio e uso de pilhas e acumuladores a bordo de navios. Realizao de procedimentos de teste. Procedimentos de segurana na carga e manuseio de acumuladores.

Nesta Unidade voc vai se familiarizar com elementos armazenadores de energia eltrica amplamente empregados em eletricidade em geral e, principalmente, a bordo de grandes e pequenas embarcaes. Vai se familiarizar tambm com tipos de acumuladores usados na prtica, seu princpio de funcionamento e aspecto fsico, como as pilhas e baterias. Sero apresentados tambm os carregadores, bem como cuidados para a boa manuteno, tanto dos acumuladores quanto dos carregadores. Ser apresentado tambm a componentes de perda e modelao pelo uso da resistncia interna. Vai tambm se familiarizar com a carga das baterias e associao de pilhas e baterias e suas vantagens. Exerccios iro auxiliar a fixao dos conceitos apresentados.

33 ..11 PP IILLHHAASS EE BBAATTEERRIIAASS

Ao longo das unidades anteriores, temos visto circuitos eltricos que fazem uso de fontes de tenso contnua. Baterias so exemplos de fonte de tenso contnua. Uma reao qumica interna produz energia eltrica, formando uma fora eletromotriz (fem). A fem produz uma tenso final nos terminais da bateria que chamamos simplesmente de ddp (diferena de potencial). A inveno foi feita pelo fsico italiano Alessandro Volta e, em sua homenagem, a unidade de medida de fem (e ddp) o volt.

As baterias so formadas por duas ou mais unidades de produo de tenso, que so as clulas voltaicas ou pilhas. Cada clula formada basicamente por dois eletrodos de diferentes tipos de metal, imersos em um eletrlito, que uma soluo contendo ons. Isto fcil de se obter. O sal comum (sal de cozinha) um composto qumico de cloro e sdio: o cloreto de sdio. Dissolvido em gua, o cloreto de sdio se divide em ons positivos (sdio) e ons negativos (cloro). Existem muitos outros exemplos de solues que contm ons. A

reao qumica entre os eletrodos e o eletrlito produz a tenso. Quando o eletrlito lquido, temos a pilha mida. Quando o eletrlito em forma de pasta ou gel, temos a pilha seca.

Uma experincia simples usar suco de limo como eletrlito e um pedao de cobre e um de zinco como eletrodos. Pode ser feita, usando um limo ou um copo com suco de limo. gua salgada tambm serve como eletrlito. ons do eletrlito reagem com os eletrodos de metal. O zinco receber ons negativos, tornando-se o terminal negativo. O cobre ir se tornar o terminal positivo. Outra possibilidade usar uma moeda ou outro objeto de prata como um dos eletrodos, papel toalha embebido com suco de limo como eletrlito e uma fita de magnsio como o outro eletrodo. A prata fica positiva e o magnsio fica negativo. Veja a figura 3.1.

Figura 3.1 Exemplo de clula voltaica.

Se um condutor for colocado (externamente) entre os eletrodos, ir circular uma corrente de ons atravs do eletrlito e uma corrente de eltrons atravs do condutor. Se conectarmos duas ou mais clulas em srie, formaremos uma bateria, onde a tenso total ser a soma das tenses das clulas.

As clulas podem ser classificadas como primrias ou secundrias.

Clulas primrias so aquelas que no podem ser recarregadas. Quando a tenso diminui muito, em virtude do esgotamento da energia armazenada, no possvel recolocar energia por meio da inverso da reao qumica. Exemplos de pilhas primrias so as que usamos comumente em lanternas e rdios portteis. Essas pilhas so descartveis.

Clulas secundrias so aquelas que podem ser recarregadas (acumuladores). Nesse tipo de clula, o eletrlito pode retornar s condies originais. A recarga uma reposio da energia armazenada, que realizada fazendo-se passar uma corrente eltrica no sentido inverso ao que a clula produz quando est sendo usada para alimentar um circuito eltrico.

Os tipos mais comuns de baterias so:

a) Bateria chumbo-cido

formada pela associao srie de clulas chumbo-cido, onde cada clula possui eletrodos de chumbo (perxido de chumbo para o eletrodo positivo e chumbo esponjoso para o eletrodo negativo) e o eletrlito uma soluo de cido sulfrico diludo em gua. Cada clula gera um pouco mais de 2V. comum associar seis clulas para produzir uma tenso um pouco acima de 12V.

186

Este tipo de bateria muito usada em automveis e embarcaes como lanchas, veleiros e navios. Estes ltimos costumam usar vrias baterias chumbo-cido em conjunto. Estas baterias so secundrias, ou seja, so recarregveis. De fato, sempre que o motor est ligado, um alternador que fica acoplado ao eixo do motor est gerando tenso alternada, que retificada (transformada em tenso contnua) e empregada para recarregar as baterias. Quando esto com carga plena, podem fornecer corrente eltrica de elevado valor, como as que so necessrias para a partida dos motores de combusto interna (centenas de ampres). Quando usadas com o motor desligado, as baterias no esto em recarga e se forem usadas durante muito tempo, podem descarregar completamente. Mesmo que apenas parcialmente descarregadas, possvel que no possam fazer partir um motor. Veja a figura 3.2.

a) Um carregador carregando uma bateria b) exemplos de baterias em uso

c) exemplos de baterias

Figura 3.2 Bateria chumbo-cido.

Quando muito descarregadas, podem ser levadas a um carregador de baterias, onde devem ser ligadas em paralelo para receber a recarga. Durante o processo da recarga, so liberados gases explosivos e, por isso, a recarga deve ser feita em local aberto e ventilado, alm de no se permitir fascas ou fogo nas proximidades ( proibido fumar). Lembre-se de que o cido sulfrico perigoso. Se vazado, deve-se evitar o contato com a pele, com os olhos e com a roupa, porque o cido sulfrico muito corrosivo. As baterias chumbo-cido mais antigas necessitam que se complete seu nvel da gua de vez em quando, pois com o tempo o eletrlito perde gua. As mais novas so completamente seladas, no necessitando colocar gua. Basta mant-las limpas.

Nas baterias mais antigas, as no seladas, possvel verificar o grau de carga, medindo a densidade do eletrlito. Para isso, usamos o densmetro, que formado por um elemento

187 ELM 01

flutuador que tem uma escala graduada. O flutuador fica dentro de um tubo de vidro, tendo na parte superior uma pra de borracha para fazer a suco do eletrlito. Quanto mais elevada estiver a densidade, mais completa est a carga da bateria. Os valores indicados so tipicamente:

1280 = carregada (cor verde)

1250 = meia carga (cor amarela)

1150 = descarregada (cor vermelha)

Figura 3.3 Densmetro.

Outra forma de verificar a carga pelo uso do voltmetro. Se a tenso medida estiver abaixo da tenso nominal, mesmo com a bateria em aberto, ou seja, sem uso, significa que a carga est baixa. A bateria deve ser recarregada ou substituda (quando perde a capacidade de ser recarregada).

b) Pilha zinco-carbono

a pilha comum usada em lanternas e rdios portteis. uma pilha seca primria, no podendo ser recarregada. Uma haste de carbono colocada na parte central, sendo o eletrodo positivo. O invlucro de zinco, sendo o eletrodo negativo. O eletrlito uma pasta contendo sal amonaco. A tenso gerada est em torno de 1,5V. Este tipo de pilha de baixa capacidade de energia (curta durao) e de baixo custo. Tambm possvel encontrar com valores diferentes de 1,5V (9V por exemplo).Veja a figura 3.4.

Figura 3.4 - Pilhas zinco-carbono.

c) Pilha alcalina Tem aspecto semelhante ao da pilha

zinco-carbono e usa os mesmos tipos de eletrodos. O eletrlito uma soluo de hidrxido de potssio, que alcalino. Podem ser do tipo primria ou do tipo secundria (recarregvel). So mais caras do que as pilhas zinco-carbono, mas demoram mais tempo para descarregar. Tambm produzem tenso de 1,5V alm de outros valores. Veja a figura 3.5.

Figura 3.5 Pilhas alcalinas

d) Baterias de nquel-cdmio

Os eletrodos so de hidrxido de nquel (negativo) e xido de cdmio (positivo). O eletrlito hidrxido de potssio. So recarregveis e disponveis em diversos tamanhos. A

188

clula apresenta uma tenso de cerca de 1,5V. Uma opo alternativa a bateria nquel-metal, usada tambm em telefones celulares. Veja a figura 3.6.

Figura 3.6 Baterias de nquel-cdmio e nquel-metal.

e) Clulas de Ltio

uma clula primria que est disponvel em vrios formatos. Um tipo mais comum o tipo pastilha, usado em relgios de pulso, calculadoras de bolso, agendas eletrnicas de bolso, etc. A tenso fornecida por cada clula de ltio varia conforme a composio qumica (ltio e outros compostos qumicos) e est entre 2,1V e 3,8V. So caras, de vida til longa e alta proporo energia-peso. Veja a figura 3.7.

Figura 3.7 Baterias de ltio.

33 ..22 RREESSIISSTTNNCCIIAA IINNTTEERRNNAA

Todas as baterias reais apresentam uma certa perda de energia interna quando esto fornecendo corrente eltrica. H um aquecimento interno, que significa perda de energia em forma de calor. Quanto maior a corrente fornecida, maior a perda interna de energia. Para representar essa perda interna, usamos a figura de uma resistncia interna. Toda bateria real tem resistncia interna. O modelo mais simples que podemos usar para representar uma bateria real usa dois componentes ideais: uma bateria ideal (sem resistncia interna, que representa a sua fem) em srie com uma resistncia ideal, que representa a sua resistncia

189 ELM 01

interna. Lembre-se de que a resistncia interna representada no circuito da bateria no um resistor. No d para abrir a bateria e retirar a resistncia interna. Essa resistncia apenas um smbolo das perdas internas da bateria. Veja a figura 3.8.

a) A ddp entre os terminais da bateria VAB. b)Modelo para uma bateria ideal (no tem resistncia interna).

c) Modelo para uma bateria real.

Figura 3.8 Uma bateria real apresenta resistncia interna.

Numa bateria ideal a ddp entre os terminais (ddp entre A e B) sempre a mesma, independentemente do valor da resistncia de carga colocada entre A e B. Para diferentes valores de resistncia de carga, teremos diferentes valores de corrente fornecida pela bateria, mas no h mudana no valor da tenso entre os terminais. Numa bateria real, isto no ocorre. Diferentes valores de resistncia de carga resultam em diferentes valores de corrente fornecida, o que resulta em diferentes valores de tenso entre os terminais (ddp entre A e B) devido presena da resistncia interna. A corrente fornecida produz uma queda de tenso na resistncia interna, diminuindo a tenso disponvel entre os terminais A e B, pois a soma das tenses na resistncia interna e na resistncia de carga (ddp entre A e B) tem de dar o valor da fem (E). Veja a figura 3.9.

R

Figura 3.9 A ddp entre os terminais de uma bateria real diminui com a corrente.

Um exemplo simples pode ilustrar esta situao.

190

EExxeerrcc cc iioo rreessoo ll vv iiddoo

191 ELM 01

VAB = 10V

3.1) Imagine uma bateria de 12V que possui resistncia interna de 2. Qual o valor da corrente eltrica, da ddp VAB e da potncia na carga para as trs situaes seguintes?

a) sem carga (circuito aberto);

b) com carga R = 10; b) com carga R = 4; Soluo:

a) sem carga (circuito aberto):

Neste caso, no h corrente eltrica e, conseqentemente, no h tenso na resistncia interna. Lembre-se de que, pela lei de Ohm, Vr = r x I, ou seja, s pode existir tenso em uma resistncia, se houver corrente eltrica passando por ela.

c) com carga R = 10;

12V 12V logo: I = = I = 1A 2 + 10 12

A ddp entre A e B: VAB = R x I VAB = 10 x 1A

A B

AB v = 10V

10W

E Av B

A

B

I R+ +

E = r x I + R x I E = (r + R) x I E I =

r + R

A potncia dissipada pela lmpada ser:

P = R x I2 = 10 x (1A)2 P = 10 W c) Com carga R = 4:

192

A

E = r x I + R x I E 12V 12 V I = = =

r + R 2 + 4 6

A ddp entre A e B: VAB = R x I VAB = 4 x 2A

Potncia dissipada: P = R x I2 = 4 x 22

Repare que com uma resistncia de carga menor teremos mais corrente e, portanto, a ddp entre A e B diminui. Cargas que exigem mais potncia reduzem mais a tenso entre os terminais A e B (VAB).

Se quisermos saber o valor da fora eletromotriz (E) de uma bateria, devemos medir a ddp entre seus terminais em circuito aberto, ou seja, sem colocar nenhuma carga, como no exemplo 1 (item a). Se quisermos saber o valor da resistncia interna, podemos colocar uma carga R e medir a tenso VAB e a corrente I. Sabemos que:

E = r x I + R x. I r x I = E (R x I)

r = (E R x I) / I

No exemplo dado, teramos:

12 10 x 1A 12V 10V 2V r = = = 1A 1A 1A ou (usando o caso b)

12V 4 x 2A 12V 8V 4V r = = = 2A 2A 2A

(usando o caso c)

I = 2A

r = 2

VAB = 8 V

P = 16 W

+ E

+

ABvRI

B 16W

AB v = 8V

AB_ +

r = 2

Uma forma simples de perceber na prtica como uma carga afeta a ddp entre os terminais de bateria (VAB) a seguinte: experimente, numa noite, ligar os faris de um carro. Em seguida d a partida no motor. Como o motor de partida (motor de arranque) exige muita corrente para funcionar, a tenso nos terminais da bateria vai abaixar bastante devido queda de tenso na resistncia interna. Como resultado a luz dos faris diminui sensivelmente. impossvel no perceber. Talvez voc j tenha passado por esta experincia.

A capacidade de uma bateria costuma vir especificada em carga, com unidade Ah (Ampre-hora). Uma bateria com carga de 40Ah significa que pode fornecer uma corrente eltrica de 40A durante 1 hora, ou uma corrente de 20A durante 2 horas, e vai por a afora. O importante que o produto da corrente fornecida pelo tempo em que a corrente fornecida tem de ser igual capacidade da bateria. Isso vale tambm para outras fraes de corrente e de tempo ao longo do uso da bateria.

Um recurso muito empregado quando se deseja obter maior durao na alimentao de uma carga: a associao de baterias em paralelo. Desse modo, cada bateria fornece apenas uma parte da corrente necessria. Outra forma de entender que a energia consumida fornecida no por apenas uma bateria, mas por um conjunto de baterias. Assim, cada uma delas fornece parte da energia e, com isso, o circuito pode ficar funcionando por mais tempo. Alguns aparelhos portteis que possuem alto consumo empregam baterias em paralelo para funcionar por mais tempo. Repare que, na associao em paralelo, a tenso igual em todas as baterias. Outra coisa importante: no se deve associar baterias carregadas com baterias descarregadas ou semidescarregadas, pois as menos carregadas se comportaro como carga para as baterias mais carregadas, fazendo com que estas se descarreguem mais rpido, alm de aquecer. Veja a figura 3.10.

Pilha 1 Pilha 2 Pilha 3

Figura 3.10 Baterias em paralelo aumentam a capacidade de fornecimento de corrente.

193 ELM 01

Quando uma bateria est sendo recarregada, a situao equivalente uma associao em paralelo de duas baterias com cargas diferentes, onde uma est fornecendo carga para a outra. Veja a figura 3.11.

a) Um carregador recarregando uma bateria.

194

b) Duas baterias em paralelo.

c) Circuito equivalente. A bateria 1 est recarregando a bateria 2. As resistncias internas so representadas por r1 e r2.

Figura 3.11 Recarga de uma bateria: o circuito equivalente uma associao em paralelo.

Podemos associar baterias em srie quando desejamos aumentar a tenso fornecida. Neste caso, a tenso resultante ser a soma das tenses das baterias. O terminal positivo de uma bateria deve ser ligado ao terminal negativo da outra, e assim por diante. Veja a figura 3.12.

v v

B

A

I

+ +

_ _

A + B A + B

a) Associao srie de 3 baterias. b) Associao srie de 2 pilhas em uma lanterna.

Figura 3.12 Baterias associadas em srie resulta em aumento da tenso.

possvel tambm misturar associao srie e paralelo de baterias. Por exemplo: digamos que temos 6 pilhas de 1,5V e queremos alimentar um circuito com uma tenso de 4,5V. Bastam 3 em srie e j temos a tenso de 4,5V desejada (1,5V + 1,5V + 1,5V). Podemos ainda usar outras 3 em srie, formando um segundo conjunto de 4,5V e, em seguida, colocamos em paralelo com o primeiro. Assim, o conjunto todo fornece 4,5V e dura mais. Veja a figura 3.13.

Figura 3.13 Associao srie-paralelo de baterias.

possvel ter baterias com o mesmo valor de tenso, mas com capacidades diferentes. Isso ir refletir no tamanho. As de maior capacidade so maiores e claro, se forem usadas em condies iguais, duram mais. Veja a figura 3.14.

a) Pilhas de 1,5 V

b) Baterias de 12V Figura 3.14 Baterias com mesma tenso, mas com capacidades diferentes (e tamanhos diferentes).

195 ELM 01

TTeessttee ddee AAuuttoo--AAvvaa ll ii aaoo ddaa UUnn iiddaaddee 33

Assinale V para as afirmativas verdadeiras e F para as afirmativas falsas.

3.1) Resistncia interna de uma bateria.

( ) A resistncia interna de uma bateria representa as perdas de energia da bateria.

( ) A resistncia interna apenas um smbolo das perdas e no um componente que pode ser retirado da bateria.

( ) Uma bateria real representada por uma bateria ideal em srie com uma resistncia (que simboliza a resistncia interna).

( ) Nem a bateria ideal e nem a bateria real possuem perdas internas.

( ) A fem de uma bateria pode ser medida pela ddp entre seus terminais quando no existe carga.

( ) Quando ligamos uma carga (resistncia, por exemplo) em uma bateria, a ddp entre seus terminais diminui devido s perdas internas.

3.2) Associao de baterias.

( ) Baterias associadas em srie apresentam uma tenso resultante igual soma das tenses das baterias associadas.

( ) Uma bateria de 40Ah pode fornecer 20A durante 4h.

( ) Usa-se associao de baterias em paralelo para aumentar o tempo de uso dos aparelhos portteis.

( ) Usa-se associao de baterias em srie para aumentar a tenso fornecida.

( ) No de deve associar baterias carregadas com baterias descarregadas.

3.3) Baterias.

( A ) Pilha ou clula voltaica

( B ) Bateria

( C ) F.e.m

( D ) Eletrodos

( E ) Eletrlito

( F ) Pilha seca

( G ) Clulas primrias

( H ) Clulas secundrias

( )

( )

( )

( )

( )

( )

( )

( )

Soluo contendo ons

Clulas recarregveis

Clulas no recarregveis

Terminais onde se acumulam as cargas eltricas

Agente que separa as cargas eltricas em uma clula voltaica (medido em volts)

Unidade de produo de tenso (ddp)

Conjunto de duas ou mais clulas voltaicas

Bateria onde o eletrlito uma pasta ou gel.

196

Chave de Respostas do Teste de Auto-Avaliao da Unidade 3

3.1) V V V F V V 3.2) V F V V V 3) E H G D C A B F

197 ELM 01

PPaarraabbnnss ppoorr vvoocc ccoonncclluuiirr eessttaa uunniiddaaddee ddee eessttuuddoo c

coomm ssuucceessssoo.. PPrroossssiiggaa ssuuaa vviiaaggeemm ee nnaavveegguuee ppaarraa aa u

unniiddaaddee 44,, qquuee vvaaii aapprreesseennttaarr ooss ffuunnddaammeennttooss ssoobbrree

M Mqquuiinnaass EEllttrriiccaass!!

198

unidade: Watt (W)Vp P = x ( 1 MW

1 kW1 Wlogo: I = = ( I = 1A 2( + 10( 12( E 12V 12 V I = = =A ddp entre A e B: VAB = R x IVAB = 4( x 2A (

1A 1A 1A 2A 2A 2A Figura 3.14 Baterias com mesma tenso, mas com capacidades diferentes (e tamanhos diferentes).