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Apostila Instalações Elétricas
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Instalaes Eltricas I
PROF. : Jos Antnio C. Bento, MSc.
CURSO DE ENGENHARIA CIVIL
Unidade I
Conceitos Iniciais
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COMPOSIO DA MATRIA Todos os corpos so compostos de molculas, e estas so um aglomerado de
um ou mais tomos, a menor poro da matria.
tomo em equilbrio - Nmero de Eltrons em rbita igual ao nmero de prtons no ncleo.
` tomo Cada tomo compes-se de um ncleo no qual
existem
9 Prtons com carga positiva;
9 Nutrons sem carga.
Em torno do ncleo gravitam os eltrons,elementos de carga negativa.
Conceitos Iniciais
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CARGA ELTRICA Propriedade fsica fundamental que determina as interaes
eletromagnticas.9 Cargas de polaridades opostas - fora atrativa entre elas;9 Cargas de mesma polaridade - fora de repulso entre elas.
` Unidade de carga eltrica
Coulomb - estabelecida experimentalmente para se medir a carga eltrica;
9 A carga de 1 eltron : e = 1,6 x10-19 coulombs
Conceitos Iniciais
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CORRENTE ELTRICA o deslocamento de cargas dentro de um condutor quando existe
uma diferena de potencial eltrico entre suas extremidades.
9 A Corrente Eltrica o fluxo de cargas que atravessam a seo reta de umcondutor, na unidade de tempo.
9 Unidade : ampre(A)
Conceitos Iniciais
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CORRENTE ELTRICA` Um gerador eltrico uma mquina que funciona como uma bomba, criando
energia potencial. Esta energia potencial acumula cargas em um dos plos do gerador e gera
uma deficincia de cargas no outro plo.
9 Diferena de potencial (ddp) entre os terminais do gerador.
9 Circuito fechado - Corrente eltrica.
Conceitos Iniciais
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DIFERENA DE POTNCIAL OU TENSO (U) A diferena de potncial medida em volts (V).
9 Para cada unidade de volt(V), tem-se realizado o trabalho contra as foraseltricas ao se deslocar uma carga entre dois pontos de 1 joule por coulomb.
Eltrons Livres Eltrons sobre ao de uma ddp(Tenso)
Conceitos Iniciais
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DIFERENA DE POTNCIAL OU TENSO Se o circuito estiver aberto, teremos d.d.p. (Tenso) mas no
corrente.
Conceitos Iniciais
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RESISTNCIA ELTRICA` a oposio interna do material circulao das cargas eltricas.9 Corpos maus condutores Resistncia Elevada
9 Corpos bons condutores Resistncia Baixa
Foras que mantm os eltrons livres, agregados ao ncleodo material.
Conceitos Iniciais
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RESISTNCIAS ELTRICAS` A resistncia R e um condutor depende de:
9 Tipo de Material (Resistividade );
9 Comprimento do Material;
9 Seo do condutor A;
9 Temperatura do Condutor;
Para uma temperatura definida , temos que:
Conceitos Iniciais
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RESISTNCIAS ELTRICAS` Para variaes na temperatura do condutor, temos uma variao em sua
resistncia eltrica conforme a equao abaixo:
Conceitos Iniciais
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RESISTNCIAS ELTRICAS` Exemplo:
Conceitos Iniciais
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LEI DE OHM` Georg Simeon Ohm (/1789-1854) estabeleceu a lei que tem o seu nome e
que inter-relaciona as grandezas d.d.p.(Tenso), Corrente e ResistnciaEltrica.
Conceitos Iniciais
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LEI DE OHM
Conceitos Iniciais
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LEI DE OHM` Exemplo:
Calcule a corrente I quando a chave se encontra fechada.
Potncia Eltrica
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Potncia Como visto anteriormente, para executarmos movimentos, produzir
calor, luz, radiao etc., precisamos despender ENERGIA.
9 Potncia a grandeza que determina esta quantidade de energia a cadaunidade de tempo.
POTNCIA a rapidez com a qual uma certa quantidade de energia transformada ou a rapidez com que o trabalho realizado.
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Potncia Trabalho
Energia consumida ao longo de um percurso.
9 W = F.x (x = deslocamento) Joule(J)
9 Potncia = F.v (v = velocidade) Watt(W = J.s-1)
Potncia e Energia Eltrica
Energia Eltrica Energia consumida pelo deslocamento de Cargas Eltricas.
9 Ep = q . V (V = d.d.p ou Potencia Eltrico) Joule(J)
9 Potncia = V.I (I = Corrente Eltrica-dq/dt) (VA)
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Potncia Eltrica
P = V x I
Potncia e Energia Eltrica
Substituindo os termos da equao, temos:
P = RI2 V = R x I
Circuitos Eltricos
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CIRCUITOS SRIES` So os circuitos em que a mesma corrente percorre todos os seus
elementos.
9 Trs resistncias R1, R2 e R3 em srie.
Req = R1 + R2 + R3
Circuitos Eltricos
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CIRCUITOS SRIES` Exemplo
Circuitos Eltricos
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CIRCUITOS PARALELOS` So os circuitos em que a mesma d.d.p. em todos os seus elementos.
9 Trs resistncias R1, R2 e R3 em paralelo.
_
Circuitos Eltricos
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CIRCUITOS PARALELOS` Apenas duas resistncias em paralelo:
Circuitos Eltricos
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CIRCUITOS PARALELOS` Resistncias iguais em paralelo.
Circuitos Eltricos
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CIRCUITOS PARALELOS` Exemplo
Circuitos Eltricos
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CIRCUITOS MISTOS` Combinao de ligaes Srie e Paralelo em um mesmo circuito.
o mais encontrado nas instalaes eltricas usuais:
9 Cargas - Resistncias em Paralelo;
9 Resistncia hmica dos fios Resistncias Srie ;
Circuitos Eltricos
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CIRCUITOS MISTOS
Circuitos Eltricos
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CIRCUITOS MISTOS` Exemplo1:
Circuitos Eltricos
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CIRCUITOS MISTOS` Exemplo1:
Circuitos Eltricos
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CIRCUITOS MISTOS` Exemplo:
a)b)
Circuitos Eltricos
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DIVISOR DE TENSO` Utilizado em circuitos constitudos por uma cadeia de resistncias ligadas em
srie com uma fonte de tenso.
Circuitos Eltricos
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DIVISOR DE TENSO` Exemplo 1.
Circuitos Eltricos
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DIVISOR DE CORRENTE` Utilizado em circuitos constitudos por uma conjunto de resistncias ligadas em
paralelo com uma fonte de corrente.
Circuitos Eltricos
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LEIS DE KIRCHHOFF` Leis estabelecidas por Gustav Kirchhoff(1824-1887) para resolver circuitos
mais complexos, com geradores em diversos braos o que, muitas vezes,torna impossvel a soluo pela determinao da resistncia equivalente.
1 Lei Lei dos Ns
A soma das Correntes que chegam a um n do circuito igual somadas correntes que se afastam.
Ns Ponto de juno de trs ou maisbraos de um circuito eltrico.
Circuitos Eltricos
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LEIS DOS NS Exemplo
N A :
Circuitos Eltricos
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LEIS DOS NS Exemplo
9 Determine no circuito acima, os valores das correntes i1, i2 e i3.
Circuitos Eltricos
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LEIS DE KIRCHHOFF 2 Lei Lei das Malhas
A soma das Correntes pelas resistncias em cada malha do circuito igual soma algbrica das foras eletromotrizes dessa malha.
Malhas Circuito fechadoqualquer percorrido em umsentido arbitrado, por exemplo,o sentido horrio.
Circuitos Eltricos
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LEIS DE KIRCHHOFF Exemplo
9 Aplicando as duas leis de Kirchhoff neste circuito, temos:
Circuitos Eltricos
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LEIS DE KIRCHHOFF Exemplo
9 Sabendo que i1 = 5(A), determine o valor de R.