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Uma revisão de circuitos elétricos
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InstalaesEltricasUnidadeIProf.RaphaelAmaraldaCmara,[email protected]
IntroduoAntesdeiniciarmosastcnicas,definiesenormasparaseprojetarumainstalaoeltricaembaixatenso,imprescindvelqueoprojetistasaibaondesesituaoseuprojetodentrodeumsistemaeltricomaiscomplexo,apartirdogeradoratospontosdeutilizaoembaixatenso.
Umsistemaeltricocompreendeosseguintescomponentes:
gerao;
transmisso;
distribuio.
GeraoAsfontesdeenergiaeltricasovariadasedevriostipos:
GeraoOsgeradoresdeeletricidadenecessitamdeenergiamecnica(exceo:fotovoltaico)parafazeremgirarosrotoresdasturbinas,nosquaisestoacoplados,nomesmoeixo,osrotoresdosgeradoresdeeletricidade.
Ex:turbinaelica
GeraoPrincpiodefuncionamentodeumgeradoreltrico:
TransmissoSignificaotransportedeenergiaeltricageradaatoscentrosconsumidores.
Paraquesejaeconomicamentevivel,atensogeradanosgeradorestrifsicasnormalmentede13,8kV(limitaesdemateriaiseisolao).
Estatensodeveserelevadaavalorespadronizadosemfunodapotnciaasertransmitidaedasdistnciasaoscentrosconsumidores(perdasnoscabos).
Ex:UsinadeSobradinhoBA
TransmissoAstensesmaisusuaisemcorrentealternadanaslinhasdetransmissoso: 69kV; 138kV; 230kV; 400kV; 500kV.Apartirde500kV,somenteumaanliseeconmicavaidecidirsedeveserusadatensoalternadaoucontnua,comonocasodalinhadetransmissodeItaipu,com600kVemcorrentecontnua.Nestecaso,ainstalaonecessitadeumasubestaoretificadora(CA/CC)eprximoaoscentrosconsumidoresumaestaoinversora(CC/CA).
Transmisso
Distribuioapartedosistemaeltricojdentrodoscentrosdeutilizao.
DistribuioAdistribuiocomeanasubestaoabaixadora,ondeatensodalinhadetransmissobaixadaparavalorespadronizadosnasredesdedistribuioprimria(nonossocaso,aCoelce):13,8kVe34,5kV.
DistribuioApartefinaldeumsistemaeltricoasubestaoabaixadoraparaatensodeutilizao,parans:220Vmonofsicoe380Vtrifsico.
DistribuioAsredesdedistribuiodentrodoscentrosurbanospodemserareasousubterrneas.
Nasredesareas,ostransformadoressomontadosnospostesouemsubestaesabrigadas;
Nasredessubterrneas,ostransformadoressomontadosemcmarassubterrneas.
DistribuioAsredesdedistribuioprimriaesecundrianormalmentesotrifsicaseasligaesdosconsumidorespoderoser,deacordocomacarga(NT001/Coelce):
monofsica:at10kWdecargainstalada;
bifsica:entre10kWe20kWdecargainstalada;
trifsica:at75kWdecargainstaladaparatensosecundria.
VisogeraldosistemaeltricoFazendoumarevisodofoivistoatagora...
ConceitosbsicosPodemosafirmarqueaspessoasnousameletricidade!Elasusama:comunicao,iluminao,trabalhomecnico,entretenimentoetodososbenefciostangveisenergiaeltricaeeletrnicos.
Podemosdizerqueaeletricidadeumaenergiaintermediriaentreafonteprodutoraeaaplicaofinal.
Conceitosbsicos CargaeltricaOeltroneoprtonsoascargaselementaresecomponentesdotomo.
Conceitosbsicos CargaeltricaPorconveno,estabeleceusequeacargadoeltroneranegativaeadoprtonpositiva;
Aproximandosecargasdepolaridadesopostas,existeumaforaatrativaentreelas;
Aproximandosecargasdemesmaspolaridades,existeumaforarepulsivaentreelas;
AunidadeparamedircargaeltricasechamaCoulombeacargade1eltron:
1,610
Conceitosbsicos Correnteeltricaodeslocamentodecargasdentrodeumcondutorquandoexisteumadiferenadepotencialeltricoentreassuasextremidades.
Taldeslocamentoprocurarestabeleceroequilbriodesfeitopelaaodeumcampoeltricoououtrosmeios(reaoqumica,atrito,luz,etc.)
Conceitosbsicos CorrenteeltricaAunidadeparamedircorrenteeltricasechamaAmprese,seofluxodeeltronsforconstante,temsearelao:
Conceitosbsicos TensoeltricaVimosque,parahavercorrenteeltrica,precisoquehajaumadiferenadepotencialeumcondutoremcircuitofechadopararestabeleceroequilbrioperdido.
Seocircuitoestiveraberto,temostensomasnocorrente.
Adiferenadepotencialentredoispontosdeumcampoeletrostticode1Volt,quandootrabalhorealizadocontraasforaseltricasaosedeslocarumacargaentreessesdoispontosde1JouleporCoulomb.
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Conceitosbsicos Resistnciaeltricaaoposiointernadomaterialcirculaodascargas.
Porisso,oscorposmauscondutorestmresistnciaelevadaeoscorposbonscondutorestmmenorresistncia.
Corposbonscondutoressoaquelesemqueoseltronsmaisexternos,medianteumestmuloapropriado(atrito,contatooucampomagntico),podemfacilmenteserretiradosdostomos.Ex:platina,cobre,alumnio.
Corposmauscondutoressoaquelesemqueoseltronsestotorigidamentesolidriosaosncleosquesomentecomgrandesdificuldadespodemserretiradosporumestmuloexterior.Ex:porcelana,vidro,madeira.
Cadamaterialtemsuaresistnciaespecficaprpria(resistividade)dadapor:
.
Conceitosbsicos LeideOhm
GeorgSimeonOhmestabeleceualeiquelevaseunomeeinterrelacionaasgrandezastenso,correnteeresistncia:
Onde:V tensoemV;
R resistnciaem;
I correnteemA.
Conceitosbsicos Potnciaeenergia
Emeletricidade,apotnciaoprodutodatensopelacorrenteemedidoemWatts:
Sendotemos:
Aenergiaapotnciarealizadaaolongodotempo:
.
Conceitosbsicos Potnciaeenergia
Exerccio1: Qualapotncianecessriaparafazerfuncionarummotoreltricocujatenso220Veacorrentenecessria15A?Seomotorfuncionardurante3h,qualseraenergiaconsumida?(10min)
22015 33003,3
3,33 9,9
Dvidas???Prximaaula:continuaodaUnidadeI