Um Novo Amanhecer Tecnológico - Valentino Técnica · que possue uma estrutura com mais de 800 funcionários e 18 filiais no mundo. ... •O químico Inglês John Dalton anuncia

Um Novo Amanhecer Tecnológico Reunir-se significa começar, Ficar juntos significa progredir, Trabalhar juntos significa ter sucesso

Para estar preparado para o amanhã, você precisa fazer o seu melhor hoje.

A cooperação técnica e comercial entre a FINDER, a SCAME, e a Valentino Técnica Ltda, deu origem ao programa T.S.S. (Training – Sales – Service, ou seja: Treinamento, Venda e Serviço). Este programa tem como objetivo divulgar informações técnicas e comerciais, de produtos inovadores para o setor elétrico, tanto civil que industrial, destinados a aumentar a segurança, a facilidade de uso e a diminuição dos custos das instalações elétricas.

A empresa Valentino Técnica foi fundada em 2012 pelo italiano Massimiliano Valentino, na cidade de Dracena, São Paulo, distante cerca de 600 km da capital. O seu fundador é um engenheiro eletromecânico, formado na Itália, que nos anos 90 fundou a empresa italiana MVService.

Em final de 2010 a MVService, foi vendida para a Holding ANALISYS S.r.l, importante empresa de nível Mundial nas áreas das tecnologias avançadas, e das gestões econômicas e financeiras dos projetos, que, mesmo em um momento de crise geral dos mercados europeus viu no Know How da MVService uma importante e fundamental possibilidade de expansão dos seus mercados.

Hoje, na empresa MVService, o fundador da Valentino Técnica, atua como consultor técnico nos setores da mecânica, elétrica, hidráulica, automação, e também como Project Manager para os mercados estrangeiros do Brasil, América e Europa do Norte.

Empresa italiana fundada em 1954 a FINDER é presente no Brasil desde os anos 90 com uma filial autônoma, oferecendo ao mercado relés, temporizadores e soluções inovadoras de alta qualidade, através das suas linhas de produtos com mais de 11.000 itens.

O Sistema de Qualidade Finder é certificado segundo a norma UNI EN ISO 9001 para as seguintes atividades: “Projeto, produção, venda e comercialização de relés para circuito impresso, relés industriais e de potência, interfaces modulares a relé, bases e acessórios, temporizadores e relés de controle, produtos para o setor civil e terciário (automação predial)”. O campo de aplicação da Certificação abrange tanto as unidades fabris de Almese e Sanfront quanto as filiais comerciais italianas.

Ao lado da Certificação de Qualidade Empresarial ISO 9001, a Finder possui a Certificação Ambiental conforme a norma UNI EN ISO 14001 dando especial atenção as crescentes exigências da sociedade para a proteção do meio ambiente. O campo de aplicação da Certificação abrange as unidades produtivas de Almese e Sanfront.

SCAME Parre SpA, è uma empresa italiana fundada em 1963 líder em soluções elétricas que possue uma estrutura com mais de 800 funcionários e 18 filiais no mundo.

Com um sistema de produção moderno e automatizado SCAME Parre produz mais de 10.000 itens, adequados para as necessidades no setor das instalações elétricas civis, industriais, comerciais, petroquímicas, e infra-estruturas de recarga de carros elétricos.

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Começamos com uma breve introdução: quando eu estava estudando, meus professores, sempre afirmaram que, para compreender um tema, você deve saber a história do mesmo. Pessoalmente, em começo, achavo essas lições chatas e desnecessárias, mas com o tempo eu mudei a minha opinião em minhas idéias.

O estudo histórico da eletricidade nos permite de entender as evoluções que foram feita, as diferentes idéias dos cientistas da época e, provavelmente, vai ser apaixonado com os assuntos da materia de maneira mais profunda.

Para começar lembramos esta definição com cuidado

As correntes são divididas em duas famílias:

1. A Corrente Continua D.C. da o Inglês direct current. 2. A Corrente Alternada A.C. da o Inglês alternating current.

Começamos nosso estudo pela Corrente Contínua, seja por uma razão técnica que para uma razão histórica temporal, mas primeiro vamos ver o que a história nos ensina.


Muitos ainda hoje, quandos questionados, sejam pessoas do setor que não, acreditam que a história da electricidade começa com a pilha de Volta; na verdade, a coisa nasceu muito antes.

•A palavra eletricidade vem do grego “electron” que significa âmbar, Iso porque o âmbar friccionado com lã ou peles de animais adquire a propriedade de atrair pequenos objetos, como pedaços de cortiça ou cabelo, deste fenômeno o interesse de Platão.

Em 360 a.C. Platão cita as propriedades no Timeu: “Se explica asim o fluxo da água, a queda de um raio, e do maravilhoso poder de atração do âmbar e do ímã: nenhum de todos esses objetos, há a força atrativa, mas já que não há vazio, estes objetos se repelem em torno um com o outro, se separam e se juntam, mudam de lugar, etc..”.

•O médico e físico Inglês William Gilbert, que viveu na segunda metade de 1500, introduz o termo “eletrica” referindo-se a um hipotético fluido (effluvium), produto entre os organismos friccionados.

•Em 1706 Nicola Cabeus (1586, 1650) e F. Hauksbee (1666-1713), descobrimos que entre os corpos eletrizados se exercem forças de atração ou repulsão.


•Em 1729 Stephen Gray (1667-1736) observa que a eletricidade pode ser transferida por contato. Um corpo carregado colocado em contato com um corpo descarregado transfere sobre isto parte de sua carga.

•Em 1773 Du Fay sugere dois tipos diferentes de energia elétrica (definida como uma condição da matéria): a vítrea (o vidro, cristal ou pedra preciosa friccionada com seda) e a resinosa (resina ou âmbar friccionada com peles de animais). A substância que você fricciona tem a carga elétrica oposta.

•O Abade J. A. Nollet (1700-1770) fala de dois fluidos, um vítreo e um resinoso.

•Em 1776, W. Watson (1715-1787) e Benjamin Franklin propõem a teoria da em um único fluido composto de partículas muito finas contidas na matéria, o excesso de líquido dá carga vítrea ou positiva, o defeito dá carga resinosa ou negativa.

As hipóteses de Franklin pode concordar com as modernas teorias: os átomos que compõem a matéria são, na verdade composto por dois tipos de partículas carregadas, prótons (positivos) e os elétrons (negativos), mas, ao contrário do imaginado para Franklin e sua antecessores, as partículas móveis portadoras de carga são geralmente os elétrons negativos.


•Em 1780, o anatomista italiano Luigi Galvani (1737-1798) realiza experiências com sapos e pressupõe que a eletricidade tem origem animal.

•Finalmente, em 1784, o engenheiro francês Charles Augustin Coulomb (1736-1806) determina a lei que regula a atração e repulsão entre duas cargas elétricas. A lei de Coulomb é uma lei semelhante à da gravitação universal de Newton.

•O físico italiano Alessandro Volta (1745-1827) inventou a pilha elétrica em 1779. A pilha permite a passagem de corrente de longa duração nos corpos condutivos.

•O químico Inglês John Dalton anuncia a teoria atômica em 1808.

•1820 é o ano em que o físico dinamarquês H.C. Oersted e matemático francês Ampere (1775-1836) descobrem as interações entre eletricidade e magnetismo. Nasceu assim o eletromagnetismo.

•Em 1873, o grande físico escocês J. C Maxwell (1831-1879) apresenta a teoria eletromagnética sistematizadas em quatro equações. Eles resumem eletromagnetismoassim como as três leis de Newton resumem a dinâmica.

•Em 1879, o inventor americano T. Edison (1847-1931) inventou a lâmpada.


Passaram mais de 2500 anos das primeiras percepções de Platão a primeira construção de uma fonte de energia elétrica, a Pilha de Volta (1779), e outros 100 anos antes de começar a encontrar um uso para eletricidade, excluindo princípio teórico demonstrado por Faraday em 1821 sobre o possível uso da eletricidade e consequentemente do eletromagnetismo para criar máquinas giratórias (os motores elétricos) que apenas em 1873 Gramme e o sócio Fontaine apresentarom em Viena graças às descobertas científicas feitas pelo italiano Galileo Ferraris (1841-1897), que em 1885, teve a brilhante intuisão do campo magnético rotativo gerado por um indutor de múltiplas fases fixo e este será mais um tema que veremos mais tarde. poderia ser abrangido muitos outros tópicos sobre o assunto, mas está fora do âmbito destas nossas publicações; se estiver interessado, pode fazer alguma pesquisa em Internet. A única informação que é muito importante, e a descoberta de corrente alternada graças a Nikola Tesla, invenção que irá lançar as bases para a eletricidade e que todos, hoje, usamos em nossas casas e em nossas indústrias.


Passaram mais de 2500 anos das primeiras percepções de Platão a primeira construção de uma fonte de energia elétrica, a Pilha de Volta (1779), e outros 100 anos antes de começar a encontrar um uso para eletricidade, excluindo princípio teórico demonstrado por Faraday em 1821 sobre o possível uso da eletricidade e consequentemente do eletromagnetismo para criar máquinas giratórias (os motores elétricos) que apenas em 1873 Gramme e o sócio Fontaine apresentarom em Viena graças às descobertas científicas feitas pelo italiano Galileo Ferraris (1841-1897), que em 1885, teve a brilhante intuisão do campo magnético rotativo gerado por um indutor de múltiplas fases fixo e este será mais um tema que veremos mais tarde. Poderia ser abrangido muitos outros tópicos sobre o assunto, mas está fora do âmbito destas nossas publicações; se estiver interessado, pode fazer alguma pesquisa em Internet. A única informação que é muito importante, e a descoberta de corrente alternada graças a Nikola Tesla, invenção que irá lançar as bases para a eletricidade e que todos, hoje, usamos em nossas casas e em nossas indústrias.


Uma regra que deve ser clara para compreender a eletricidade é que na natureza nada se cria e nada se destrói, tudo se transforma. Para obter eletricidade è necessario mudar a condição física dos átomos. • O Átomo é a MENOR partícula física em que pode ser dividida a MATÉRIA • Os átomos são compostos por um núcleo que contém prótons e nêutrons e por elétrons que giram em órbitas

ao redor do núcleo. • O próton é uma carga positiva • O nêutron é uma partícula neutra • O elétron é uma carga negativa • O átomo mais simples é aquele do hidrogénio, o qual é constituído de um próton, um nêutron e um elétron.

Elétron negativo

Núcleo atômico positivo


Elétron

Prótons

Nêutron

O átomo que contém um número igual de elétrons e prótons é eletricamente neutro, como por exemplo aquele de lítio , que contém 3 cargas positivas no núcleo e 3 negativa nas órbitas.


Para determinar a carga de um átomo deve-se contar o número de elétrons e compará-lo com o número de prótons.

+15 + 8

O Átomo tem uma carga positiva (15 – 12) O Átomo tem uma carga negativa (8 – 12)


Os átomos e seus elétrons estão em constante movimento dentro dos materiais. O movimento, no entanto, é aleatório e os elétrons se movem de um átomo para outro, sem um ordem definido. A fim de criar um fluxo de elétrons e, portanto, uma CORRENTE ELÉTRICA, deve tornar-se este movimento uniforme e contínuo na mesma direção. Se é criado um caminho, os elétrons podem se mover a partir de um material com uma carga negativa para um material com uma carga positiva.

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(-) (+) Fluxo dos elétrons


O fluxo de elétrons continua até que a carga entre os dois materiais não são equivalentes, ou, até que a ligação seja interrompida.

O fluxo de elétrons é então dirigido a partir de uma fonte negativa para uma fonte positiva.

A convenção técnica tomada a respeito da direção da corrente é em sentido contrário, ou seja de positivo para negativo. Isso foi necessário para corrigir um erro de apreciação da física durante os primeiros experimentos elétricos feitos por Alessandro Volta (18-2-1745 / 5-3-1827 Como Itália) em fase avançada dos estudos da PILA ELÉTRICA entre 1779 e 1805.

Fluxo dos elétrons

Fluxo convencional


Tal como acontece com todas as coisas, também no setor elétrico temos medidas de grandezas físicas que regulam e identificam os vários fenômenos.

Há três parâmetros físicos que controlam a corrente alternada (A.C.):

1. U Tensão expresa em Volt (V) 2. I Corrente expressa em Amperes (A) 3. F Frequência expressa em Hertz (Hz)

Outros dois parâmetros físicos basicos relacionados com a corrente elétrica são:

1. P Potência expressa em Watt (W) 2. R Resistência expressa em Ohm (Ω)

Mesmo a corrente continua (D.C.) tem os mesmos parâmetros da corrente alternada, exceto para a freqüência que é inexistente.

Vou explicar mais tarde, as cinco grandezas físicas tratadas e as regras que a regem.


É a força que impulsiona a Corrente de elétrons (I) nos condutores.

A tensão é chamada também de diferença de potencial (d.d.p.) ou força eletro motriz (f.e.m.)

Sua unidade de medida, como já se disse, é o Volt (V).

O instrumento para a medição é o voltímetro.

A tensão, fazendo uma comparação hidráulica, pode ser comparada com a diferença de nível entre dois recipientes com líquidos, conectados entre eles.

Como resultado da diferença de nível o líquido tende a passar de um recipiente para outro.

diferença de nível = Tensão, d.d.p. ou f.e.m.


É a quantidade de cargas elétricas (elétrons) que passam na seção de um condutor em unidade de tempo.

Sua unidade de medida, como já se disse, é o Ampere (A).

O instrumento para a medição é o amperímetro.

A tensão, fazendo uma comparação hidráulica, pode ser comparada com quantidade de líquido que passa no tubo que liga os dois recipientes em uma unidade de tempo.

É muito importante entender o conceito de intensidade e subsequentemente de quantidade de cargas elétricas em uma unidade de tempo, definida em 1 segundo (1T=1S) para um cálculos corretos.

quantidade de liquido

Corrente o Intensidade


A resistência é o obstáculo que a correntese encontra com a sua passagem no condutor.

Sua unidade de medida, como já se disse, é o Ohm (Ω).

O instrumento para a medição é o ohmímetro.

A resistência, fazendo uma comparação hidráulica, pode ser comparada com a dificuldade encontrada pelo líquido para passar através do tubo que liga os dois recipientes.

É muito importante entender o conceito de resistência para um cálculo correto dos componentes (fios, relé, contatores, etc..), e para comprender outros fenômenos relacionados com ela que vamos explicar mais tarde.

incrustação

Resistência


A potência elétrica é comparável com o trabalho que pode desenvolver um gerador ou absorver um utilizador.

Sua unidade de medida, como já se disse, é o Watt (W).

O instrumento para a medição é o wattímetro.

Para tentar entender melhor o conceito, usamos este pequeno exemplo.

O cavalo é o nosso gerador, ele produz a força necessária para puxar o carrinho.

O carrinho que é o nosso utilizador, para gerar um trabalho útil, precisa da força do cavalo.

Deve ficar claro que o trabalho consumido não pode exceder o trabalho disponibilizado.

Gerador

Utilizador

Potência produzida

Potência consumida


A frequência é uma grandeza física ondulatória que indica o número de ocorrências de um evento (ciclos, voltas, oscilações, etc) em um determinado intervalo de tempo.

Esse tempo em particular recebe o nome de período (T); na área de física, é chamado de período o tempo necessário para que um movimento realizado por um corpo volte a se repetir e o inverso do período é chamado de frequência

Sua unidade de medida, como já se disse, é o Hertz (Hz).

O instrumento para a medição é o frequêncímetro.

Vamos ver em pratica:

Quanto é a frequência de uma forma de onda senoidal alternada, quando o seu período mede 0,1 segundo?

F= 1/T 1/0,1= 10Hz isto significa que o evento se repete dez vezes por segundo.

Lembre-se que esta característica é encontrada somente em A.C. (corrente alternada), mas isto será explicado mais tarde.


Até este momento, falamos sobre o átomo e as grandezas físicas, mas certamente muitos ainda não entenderam como realmente é a corrente elétrica.

Não tem problema, mesmo que o assunto é fisicamente e tecnicamente muito complexo de explicar, vamos tentar de qualquer maneira para apresentá-lo de uma forma muito simples e compreensível; mas para compreendê-lo bem, você deve ter uma boa compreensão dos conceitos de átomos e tensão.

Como já foi dito a matéria é composta de átomos, os elétrons que orbitam a o redor do núcleo do átomo são chamados de elétrons livres.

Para começar, temos de dizer que como no magnetismo também as cargas atômicas se iguais se contrastam se diferentes se atraem.

Isso significa que se você tiver dois ímãs e endereça ambos os pólo sul um em frente com outro as dois ímãs se repelem, pelo contrário, se aproximou cara a cara o pólo norte de uma imão com o pólo sul da outra, as duas ímãs se atraem.


N S N S

N S N S

N S N S

N S N S

atração repulsão


A mesma coisa acontece com os elétrons dos átomos mesmo que isso ocorra de uma maneira diferente.

Você se lembra do exemplo hidráulico da tensão elétrica?

Tínhamos dois caixa de água em diferentes níveis, quando a caixa superior é cheia de agua, a gravidade impulsiona a mesma para descer na caixa de baixo, criando assim uma corrente de agua.

A mesma coisa acontece com a corrente elétrica, você tem que imaginar dois caixa uma cheia de átomos cujas as órbitas foram subtraídos os elétrons e outra caixa com os elétrons livres separados das órbitas dos átomos.

Se juntarmos as duas caixas com um material condutor criamos um circuito capaz de permitir a os elétrons livres de voltar para as órbitas dos átomos.

Como para o sistema hidráulico, se no meio dessa corrente introduzimo uma turbina, podemos rodar um moinho, se no meio de uma corrente elétrica introduzimo um atuador construído especificamente, o mesmo devolve em um trabalho útil transformando o que lhe foi transferido pela corrente elétrica.

Estes acontecimentos confirmam mais uma vez que na natureza nada se cria e nada se destrói mas tudo se transforma, como a água através da energia hidráulica nos dá uma força mecânica que roda o moinho, a elétricidade nos dá uma força que transormada permitem de realizar várias funções.


Moinho a água com caida de agua acima = d.d.p. da água transformada em trabalho (rotação de um eixo = transformação em energia mecânica).


Pilha com elétrons e prótons divididos = d.d.p. Elétrico:

• aquecimento de uma

resistência • transformação em luz e

calor.

elétrons

prótons

elétrons livres que voltam em suas órbitas


Para concluir:

A corrente eléctrica é formada por elétrons livres (-) anteriormente subtraído de uma órbita de um átomo que voltam a ligar-se a mesma atraídos para os protões do núcleo (+); a separação dos protões e elétrons é chamada diferença de potencial, o fenômeno de retorno dos elétrons, possível apenas colocando em comunicação a d.d.p. com um material condutor, é chamado de corrente elétrica.

Assim, podemos dizer que:

Nos condutores, existem partículas invisíveis chamadas elétrons livres, que estão em constante movimento de forma desordenada. Para que estes elétrons livres passem a se movimentar de forma ordenada, nos condutores, é necessário ter uma forca que os empurre. A esta forca é dado o nome de tensao eletrica (U).


Esse movimento ordenado dos elétrons livres nos condutores, provocado pela ação da tensão (U), forma uma corrente de elétrons. Essa corrente de elétrons livres é chamada de corrente elétrica (I).

Pode-se dizer então que:

A Tensão

É a força que impulsiona os elétrons livres nos condutores. Sua unidade de medida é o volt (V).

A Corrente elétrica

É o movimento ordenado dos elétrons livres nos condutores. Sua unidade de medida è o ampere (A).


Em uma corrente contínua, os elétrons, sempre fluem na mesma direção dentro do circuito, então giram/circulam, sempre na mesma direção; é por isso que a corrente contínua é uma corrente polarizada com um + e um -.

Num sistema DC, ao contrário de um AC, é muito importante respeitar o sentido da corrente ou polaridade. Há de fato nas baterias um pólo positivo e um negativo, que devem ser devidamente ligados com a carga. Por exemplo, um motor DC alimentado com polaridade invertida roda em sentido reverso, a o contrário de um motor AC monofásico que não é afetado da uma inversão das fases. Muitos dispositivos eletrônicos, se alimentado incorretamente podem falhar, especialmente se não são protegidos por um diodo contra reversão.

Oje em dia, em geral, este tipo de corrente é gerado diretamente por baterias, pilhas, células solares, usando um processo de reação química, estão sendo estudados também processos de fotossíntese em algas marinhas para a produção de corrente contínua. A corrente contínua pode ser produzida a partir de uma ação mecânica e não apenas com um dínamo, mas também através de um alternador e portanto a partir de uma corrente alternada (AC) com a seguir um processo de alisamento, realizado com uma ponte retificadora de diodos.


Na realidade, estes dispositivos eliminam a componente negativa da corrente alternada, produzindo uma corrente que não é contínua mas unidireccional pulsante, ou, idealmente, composta por uma corrente alternada sobreposta a uma contínua. Um capacitor ao lado dos retificadores, prevê a nívelar o sinal fornecendo uma corrente tão próxima quanto possível a um valor contínuo.

Por outro lado, a conversão de uma corrente contínua em alternada é muito mais complexo, em particular, porque, é necessário para gerar as informações relativas a forma de onda, frequência e fase. A operação é realizada por meio de dispositivos eletrônicos complexos chamados conversores (inverter).

A corrente contínua foi adotada por Thomas Alva Edison no final do século XIX com o início da distribuição elétrica indústrial. Subsequentemente, a tecnologia evoluiu para a corrente alternada, inventada por Nikola Tesla, mais conveniente para a transmissão de energia eléctrica a distância.

Hoje em dia, a corrente contínua é adotada em algumas linhas de transmissão em alta tensão (HVDC), em cabos submarinos e em alimentação de linha ferroviária em alguns países.


Historicamente, no Brasil, é feita uma das maiores obras de conversão de corrente alternada em corrente contínua e, em seguida de contínua em alternada mas porque?

Como muitos de vocês sabem, quando a usina hidrelétrica de Itaipu foi construída, em acordo com o Paraguai, a famosa joint venture “ITAIPU BINACIONAL” uma parte dos geradores foram destinados a fornecer energia elétrica para o Paraguai e outra parte para o Brasil.

O Paraguai usa uma frequência elétrica a 50Hz, o Brasil uma a 60 Hz; claramente o acordo entre os dois países foi de 50% da produção disponibilizada para o Paraguai e o 50% para o Brasil por razões estritamente políticas.

Desde o início, ficou claro que o Brasil teria sido impactado negativamente pela baixa produção de energia em comparação com as suas necessidades reais, enquanto que o Paraguai se encontraria com uma super produção de energia que o teria forçado a desligar partes dos seus geradores.

Surge espontânea a pergunta de por que não são foram instalados mais geradores em 60Hz, porque o Paraguai levantou a objeção de que, se um dia o seu desenvolvimento industrial exigiria um aumento de energia seria penalizado.


O Brasil politicamente optou por comprar o excesso de energia produzida pelas turbinas destinadas a o Paraguai, até ao momento em que o mesmo não precisaria.

Por isso era necessário criar um sistema de engenharia e também político para resolver o problema, deixando a ambos os Estados a soberania de decisão.

Decidiu-se construir uma subestação no Estatodo do Paraguai de onde vem toda a energia produzida por ele, transformar essa energia a 50Hz em corrente contínua, transferir a mesma em uma subestação no território brasileiro, convertê-la novamente em corrente alternada com uma frequência de 60Hz, e inseri-la no sistema de transmissão Nacional, claramente, para isso, foi necessário construir uma linha de transmissão HVDC a 600KV (em seguida, com um estudo mais aprofundado da corrente e da Lei de Ohm vai entender por que) e gastar um monte de dinheiro. Lembramos que: •A corrente contínua é abreviada em DC •Segue sempre um sentido e não muda de polaridade •É representada pelo símbolo do lado


Tipos de DC

Bateria

retificação de meia onda

retificação de onda completa


Fluxo dos elétrons


A corrente alternada, é uma corrente elétrica cujo sentido varia no tempo, ao contrário da corrente contínua cujo sentido permanece constante ao longo do tempo.

A forma de onda usual em um circuito de potência CA é senoidal.

Enquanto a fonte de corrente contínua é constituída pelos pólos positivo e negativo, a de corrente alternada é composta por fases e, muitas vezes, pelo fio neutro.

A corrente alternada surgiu quando Nikola Tesla foi contratado por J. Westinghouse para construir uma linha de transmissão entre Niágara e Buffalo, em NY.

Thomas Edison fez o possível para desacreditar Tesla, mas o sistema polifásico de Tesla foi adotado.

A Corrente Alternada é a forma mais eficaz de se transmitir uma corrente elétrica por longas distâncias.

Nela os elétrons invertem o seu sentido várias vezes por segundo.


Na primeira metade do século XX havia sistemas de Corrente Alternada de 25 Hz no Canadá (Ontário) e no norte dos Estados Unidos.

Em alguns casos alguns destes sistemas (por exemplo, nas Cataratas do Niágara) perduram até hoje por conveniência das fabricas industriais que não tinham interesse em trocar o equipamento para que operasse a 60 Hz.

As baixas frequências facilitam a construção de motores de baixa rotação, já que esta é diretamente proporcional com a frequência.

Há também sistemas de 16,67 Hz em ferrovias da Europa (Suíça e Suécia).

Sistemas AC de 400 Hz são usados na indústria têxtil, aviões, navios, espaçonaves e em grandes computadores.

Na maioria dos países da América, inclusive Brasil e EUA, a frequência da rede elétrica é de 60 Hz. Na Europa, inclusive em Portugal, é usada a frequência de 50 Hz. A frequência de 50 Hz também é usada em alguns países da América do Sul, como por exemplo a Argentina, a Bolívia, o Chile e o Paraguai (lembra do assunto de Itaipu?).


A Corrente Alternada foi adotada para transmissão de energia elétrica a longas distâncias devido à facilidade relativa que esta apresenta para ter o valor de sua tensão alterada por intermédio de transformadores.

Além disso as perdas em CA são bem menores que em DC.

No entanto as primeiras experiências e transmissões foram feitas com Corrente contínua (DC).

Gráfico do valor real da tensão 1. Tensão de pico (Vp)

2. Tensão pico pico (Vpp)

3. Valor medio (Vrms)

4. Período


Em uma tensão senoidal, se distinguem dois valores específicos: Vp = tensão de pico (1 do gráfico anterior) e (Vrms) tensão media (3 do gráfico anterior)

Com referência ao gráfico anterior, observa-se que a tensão, de um valor de 0 V atinge o seu valor máximo (Vp), retorna para 0V e inverte a polaridade alcançando ainda o seu valor máximo e voltando novamente para 0V; desta forma, a tensão tem completado um ciclo (T). Para tentar entender melhor, quando falamos de tensão de rede, estamo falando da tensão, chamada de Vrms, na realidade se entre duas fases estamos medindo uma tensão eficaz de 220V, a tensão de pico è de + 311V. O valor médio o valor rms (Root Mean Square), o mesmo “raiz quadrada média” , corresponde a 70,7% do valor de pico.

Para calcular o valor de pico de uma tensão rms de 110V: 110/0,707=155,60


Quando uma corrente elétrica atravessa determinados meios condutores (Sólidos, líquidos ou gasosos), ela produz certos efeitos, que são utilizados para se construir uma infinidade de dispositivos usados no dia-a-dia: lâmpadas, aquecedores de ambientes, motores elétricos, solenóides, relés, alto-falantes, equipamentos industriais de eletrólise, etc..

Vamos analizar separadamente cada um dos efeitos da corente elétrica:

1. Efeito térmico (Joule) 2. Efeito fisiológico 3. Efeito quimico 4. Efeito magnético.

Efeito Térmico

Como vimos anteriormente, não existe um condutor perfeito em condições normais. Quando uma corrente elétrica atravessa qualquer meio condutor, ela encontra certa dificuldade para passar; ou seja, o movimento dos elétrons, mesmo nos contores metálicos, não è totalmente livre.


Para vencer a oposição encontrada na sua passagem, as cargas são obrigadas a liberar energia.

Esta energia se converte em calor, resultando no primeiro importante efeito: o efeito térmico.

O efeito térmico è também conhecido como efeito Joule. Efeito fisiológico

O corpo humano, composto por substancias em meio líquido, è condutor de eletricidade, e seu sistema nervoso è sensivel a estimulos elétricos.

Isso significa que a corrente elétrica, quando atravessa nostro corpo, pode causar deiferentes tipos de efeitos e sensações, dependendo de sua intensidade.

Isso é chamado de efeito fisiológico.

Em pequenas intensidades, a corrente se quer è sentida, no maximo causa uma sensação de formigamento.


No entanto, em intensidades maiores, ela pode causar a sensação de choque e dor, culminando na morte nos casos mais graves.

Esta questão será explicada em detalhes na próxima lição: “Consequências do choque elétrico”. Efeito químico

Quando a corrente atravessa meios em que existem substâncias químicas dissolvidas, ela pode provocar reações químicas como a eletrólise da água.

Fazendo-se uma corrente passar por ácido sulfúrico dissolvido em água, a água se separa non seus elementos formadores (hidrogênio e oxigênio), que podem ser recolhidos.

Esse processo possui vasta aplicação industrial.

Além da eletrólise, existem diversos outros tipos de reações químicas provocadas pela passagem da corrente em meios especificos.


Efeito magnético

Quando uma carga elétrica se movimenta, em sua volta aparece uma perturbação de natureza magnética, denominada campo magnético.

Este campo é diferente do campo elétrico, tanto pela forma como se manifesta como pelos seus efeitos.

O campo magnético pode atuar sobre outros campos da mesma natureza e também sobre materiais conhecidos como “ferromagnéticos”, tais como ferro, niquel, etc..

Como uma corrente elétrica é formada pelo movimento de cargas, em torno de qualquer meio condutor pelo qual passe uma corrente existe um campo magnético.

Vale observar que este efeito ocorre sempre, independentemente da natureza do meio por onde a corrente passa: basta que exista a corrente para que ele se manifeste.

Diversos dispositivos de uso prático aproveitam o efeito magnético.

Se enrolamos o condutor por onde passa a corrente, de modo a formar bobinas, o campo magnético criado pela corrente pode ser sufficientemente forte para atrair objetos metálicos.


É este o príncipio de funcionamento dos motores elétricos: os fios enrolados no seu interior criam forças capazes de movimentar um rotor de metal.

Outros dispositivos que aproveitam este efeito são os relés e solenóides. É preciso lembrar: 1. A corrente produz determinados efeitos ao atraversar um meio condutor.

2. O efeito térmico, ou Joule produz calor e luz.

3. O efeito fisiológico é responsavel pelo “choque elétrico”

4. O efeito quimico manifesta-se nas reações provocadas pela passagem da corrente em meio específicos.

5. O efeito magnético ocorre sempre que existe corrente.

6. Em torno de todo condutor percorrido por uma corrente, manifesta-se um campo magnético.

7. Todos os efeitos da corrente são aproveitados na construção de diversos dispositivos práticos.


Choque elétrico O choque elétrico é a reação do organismo à passagem da corrente elétrica pelo corpo.

Os efeitos relacionados a um choque elétrico estão diretamente ligados aos valores das tensões (voltagens) da instalação, à área de contato do corpo, as condições de umidade e de aterramento do corpo.

As altas tensões provocam grandes lesões.

Entretanto, mesmo as baixas tensões podem apresentar riscos à vida.

Proporcionalmente, podemos considerar que as baixas tensões são as que mais acidentes causam, pois existem mais pessoas expostas às baixas tensões do que às altas tensões e estes em geral são leigos em matéria de eletricidade.

O maior risco com a eletricidade é o contato direto, que pode ser definido como aquele que ocorre quando uma pessoa tem acesso a alguma parte energizada de uma instalação, provocando uma passagem de corrente através do corpo.


O que torna a eletricidade mais perigosa do que outros riscos físicos como, por exemplo, o calor, o frio e o ruído é que ela só é sentida pelo organismo quando o mesmo está sob sua ação.

Para quantificar melhor os riscos e a gravidade do problema apresentamos alguns dados estatísticos:

•43% dos acidentes ocorrem nas residências;

•30% nas empresas;

•27% não foram especificados.

Verifica-se assim, que a eletricidade mesmo sendo extremamente benéfica a evolução humana, pode gerar sérios riscos se utilizada de forma inadequada.

Assim, torna-se inestimável aos profissionais desta área um bom conhecimento sobre as normas de segurança vigentes no setor e as consequências que podem vir a ocorrer em caso de desrespeito às mesmas.


Consequências do choque elétrico Coagulação do sangue: Ao passar pelo corpo humano a corrente elétrica, a partir de certa amperagem, pode

provocar lesões em alguns tecidos nervosos e cerebrais, provocando coágulos nos vasos sanguíneos;

Contração muscular ou tetanização (rigidez total dos músculos): Esta associado às contrações musculares provocadas pela corrente elétrica no corpo humano, a corrente alternada a partir de determinado valor, excita os nervos provocando contrações musculares permanentes, com isso cria-se o efeito de agarramento, o que impede a vítima de se soltar do circuito, a intensidade de corrente para esse limiar varia entre 9 e 23 mA para os homens e 6 a 14 mA para as mulheres;

Queimaduras: São raros os casos de queimaduras profundas de pele e músculos, mas queimaduras superficiais são comuns. A maioria das queimaduras são de primeiro ou segundo grau, mas podem ocorrer queimaduras de terceiro grau. A de primeiro grau é aquela que deixa a primeira camada da pele vermelha e dói ao ser tocada. Um exemplo: as queimaduras solares.


Já as de segundo grau danificam tanto a primeira camada quanto a camada intermediária da pele. Estas queimaduras doem muito quando tocadas. A pele fica vermelha, úmida, com bolhas, e fica esbranquiçada quando aplicada pressão. As bolhas podem levar até 24 horas para se formarem e as feridas podem levar de 5 a 25 dias para ficarem completamente curadas, se não houver infecção. As queimaduras de terceiro grau são extremamente sérias. Elas destroem todas as camadas da pele, chegando a queimar músculos e outros tecidos sob a pele. A pele queimada fica ressecada e com aparência de couro e coloração acinzentada. Porém, a pele fica insensível, pois a maioria dos nervos e vasos sangíneos do local foram destruídos.

A pele humana é um bom isolante e apresenta, quando seca, uma resistência à passagem da corrente elétrica de 100.000 Ohms.

Quando molhada, porém, essa resistência cai para apenas 1.000 Ohms.

A energia elétrica de alta voltagem, rapidamente rompe a pele, reduzindo a resistência do corpo para apenas 500 Ohms.


Veja os exemplos a seguir:

a) Corpo seco: 120 volts/100.000 ohms = 0,0012 A = 1,2 mA (o indivíduo leva apenas um leve choque);

b) Corpo molhado: 120 volts/1.000 ohms = 0,12 A = 120 mA (suficiente para provocar um ataque cardíaco);

c) Pele rompida: 1.000 volts/500 ohms = 2 A (parada cardíaca e sérios danos aos órgãos internos).

Os 2 primeiros casos referem-se à baixa tensão (NBR 5410 tensão de até 1000V) e o terceiro à media tensão (NBR 14039 tensão de 1000 V até 36.200). Além da intensidade da corrente elétrica, o caminho percorrido pela eletricidade ao longo do corpo (do ponto onde entra até o ponto onde ela sai) e a duração do choque, são os responsáveis pela extensão e gravidade das lesões;


Parada Cardíaca: A corrente elétrica muitas vezes interrompe o ritmo natural dos batimentos cardíacos. Se o coração está sadio, normalmente ele volta a bater sozinho. Porém, ele pode não voltar, caso tenha sofrido alguma lesão, ou voltar e parar de novo, se o coração tiver sofrido uma privação prolongada de oxigênio, como no caso de uma parada respiratória;

Parada Respiratória: A área do cérebro que controla a respiração e os músculos utilizados podem ser paralisados pela corrente elétrica. Esta interrupção na respiração pode ser prolongada, levando a vítima a ter uma segunda parada cardíaca, quando o coração retoma os batimentos depois de uma primeira parada;

Eletrocução: É a morte provocada pela exposição do corpo à uma dose letal de energia elétrica. Os raios e os fios de media, alta e extra tensão (voltagem superior a 1000 volts) costumam provocar esse tipo de acidente. Também pode ocorrer a eletrocução com baixa voltagem (V<1000volts), se houver a presença de: poças d'água, roupas molhadas, umidade elevada ou suor.


Os efeitos estimados da corrente elétrica alternada de 60 Hertz, no organismo humano, podem ser resumidos na tabela que se segue:


Fatores que interferem na intensidade da corrente

O choque elétrico pode variar em função de fatores que interferem na intensidade da corrente e nos efeitos provocados no organismo, os fatores que interferem são:

Trajeto da corrente elétrica no corpo humano: O corpo humano é condutor de eletricidade e sua resistência varia de pessoa para pessoa e ainda depende do percurso da corrente. A corrente no corpo humano sofrerá variações conforme for o trajeto percorrido e com isso provocará efeitos diferentes no organismo, quando percorridos por corrente elétrica os órgãos vitais do corpo podem sofrer agravamento e até causar sua parada levando a pessoa a morte.



Tipo da corrente elétrica: O corpo humano é mais sensível a corrente alternada do que á corrente contínua, os efeitos no organismo humano em geral são os mesmos para os dois tipos de corrente, passando por contrações simples para valores de baixa intensidade e até resultar em queimaduras graves e a morte para valores maiores. Existe apenas uma diferença na sensação provocada por correntes de baixa intensidade; a corrente contínua de valores imediatamente superiores a 5 mA que é o Limiar de Sensação, cria no organismo a sensação de aquecimento ao passo que a corrente alternada causa a sensação de formigamento, para valores imediatamente acima de 1 mA.

Tensão nominal: A tensão nominal de um circuito é a tensão de linha pela qual o sistema é designado e à qual são referidas certas características operacionais do sistema. De acordo com os padrões atuais IEC, as tensões nominais dos sistemas são classificadas em:

Baixa Tensão 0 V < 1000 V Média Tensão > 1000 V < 32600 V Alta Tensão > 32600 V < 242000 V Extra- Alta Tensão > 242000 V < 800000 V


Partindo das premissas que os efeitos danosos ao organismo humano são provocados pela corrente e que esta pela Lei de Ohm é tanto maior quanto maior for a tensão, podemos concluir que os efeitos do choque são mais graves à medida que a tensão aumenta, e pela mesma Lei de Ohm quanto menor a resistência do circuito maior a corrente, portanto concluímos que não existem valores de tensões que não sejam perigosas.

Para condições normais de influências externas, considera-se perigosa uma tensão superior a 50 Volts em corrente alternada e 100 Volts em corrente continua.

O corpo humano possui em média uma resistência na faixa de 1300 a 3000 Ohms, assim uma tensão de contato no valor de 50 V, resultará numa corrente de:

I = 50 / 1300 = 3,85 mA

O valor de 3,85 mA em geral não é perigoso ao organismo humano, a seguir apresentamos o valor de duração máxima de uma tensão em contato com o corpo humano, os valores indicados baseiam-se em valores limites de corrente de choque e correspondem a condições nas quais a corrente passa pelo corpo humano de uma mão para outra ou de uma mão para a planta do pé, sendo que a superfície de contato é considerada a pele relativamente úmida:



Intensidade da corrente: As perturbações produzidas pelo choque elétrico dependem da intensidade da corrente que atravessa o corpo humano, e não da tensão do circuito responsável por essa corrente. Até o limiar de sensação, a corrente que atravessa o corpo humano é praticamente inócua, qualquer que seja sua duração, a partir desse valor, á medida que a corrente cresce, a contração muscular vai se tornando mais desagradável. Para as frequências industriais (50 - 60 Hz), desde que a intensidade não exceda o valor de 9 mA, o choque não produz alterações de conseqüências graves, quando a corrente ultrapassa 9 mA, as contrações musculares tornam-se mais violentas e podem chegar ao ponto de impedir que a vítima se liberte do contato com o circuito, se a zona torácica for atingida poderão ocorrer asfixia e morte aparente, caso em que a vítima morre se não for socorrida a tempo.Correntes maiores que 20 mA são muito perigosas, mesmo quando atuam durante curto espaço de tempo, as correntes da ordem de 100 mA, quando atingem a zona do coração, produzem fibrilação ventricular em apenas 2 ou 3 segundos, e a morte é praticamente certa. Correntes de alguns Ampéres, além de asfixia pela paralisação do sistema nervoso, produzem queimaduras extremamente graves, com necrose dos tecidos, nesta faixa de corrente não é possível o salvamento, a morte é instantânea.


Duração do choque elétrico: O tempo de duração do choque é de grande efeito nas conseqüências geradas, as correntes de curta duração tem sido inócuas, razão pela qual não se considerou a eletricidade estática, por outro lado quanto maior a duração, mais danosos são os efeitos.

Resistência do circuito: Quando o corpo humano é intercalado ao circuito elétrico, ele passa a ser percorrido por uma corrente elétrica cuja intensidade de acordo com a lei de Ohm é em função da tensão e da resistência. Dependendo das partes do corpo intercalados ao circuito a resistência do conjunto pode variar, e com isso a corrente também será alterada.

Freqüência da corrente: O Limiar de Sensação da corrente cresce com o aumento da freqüência, ou seja, correntes com frequências maiores são menos sentidas pelo organismo, estas correntes de altas frequências acima de 100000 Hz, cujos efeitos se limitam ao aquecimento são amplamente utilizadas na medicina como fonte de febre artificial. Nessas condições pode se fazer circular até 1 A sobre o corpo humano sem causar perigo.


Duração do choque elétrico: O tempo de duração do choque é de grande efeito nas consequências geradas, as correntes de curta duração tem sido inócuas, razão pela qual não se considerou a eletricidade estática, por outro lado quanto maior a duração, mais danosos são os efeitos.

Resistência do circuito: Quando o corpo humano é intercalado ao circuito elétrico, ele passa a ser percorrido por uma corrente elétrica cuja intensidade de acordo com a lei de Ohm é em função da tensão e da resistência. Dependendo das partes do corpo intercalados ao circuito a resistência do conjunto pode variar, e com isso a corrente também será alterada.

Freqüência da corrente: O Limiar de Sensação da corrente cresce com o aumento da freqüência, ou seja, correntes com frequências maiores são menos sentidas pelo organismo, estas correntes de altas frequências acima de 100000 Hz, cujos efeitos se limitam ao aquecimento são amplamente utilizadas na medicina como fonte de febre artificial. Nessas condições pode se fazer circular até 1 A sobre o corpo humano sem causar perigo.

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