AULA 6 - Eletricidade Básica - FIC
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CARGA HORÁRIA: 5 h
CARGA HORÁRIA TEÓRICA: 4 h CARGA HORÁRIA PRÁTICA: 1 h
METODOLOGIA
- Exposição dialogada dos conteúdos disponíveis, em projetor multimídia.
- Navegação assistida em outros sites e portais, de conteúdos relacionados.
- Montagens práticas e desenvolvimento em computador de aplicativos.
- Testes de verificação e validação.
POTÊNCIA E ENERGIA
Quando ligamos um aparelho em uma máquina elétrica a uma fonte de eletricidade, produz-se certa quantidade de trabalho, às custas da energia elétrica que se transforma.
Por exemplo:
O motor de um ventilador transforma a energia elétrica em energia mecânica, provocando um giro na hélice e conseqüente circulação forçada do ar.
O aquecimento do ferro de passar roupa se processa porque na resistência do mesmo, se verifica uma transformação de energia elétrica em energia térmica (calor).
Ainda como exemplo, temos a lâmpada que, através de um filamento interno, transforma a energia elétrica em energia luminosa.
POTÊNCIA elétrica ou mecânica pode ser entendida como a rapidez com que se pode realizar um determinado trabalho. Podemos considerar, para facilitar o entendimento, como capacidade de produzir trabalho.
Já o consumo de um determinado equipamento, entendemos como ENERGIA.
Potência Elétrica
A potência consumida por um sistema elétrico pode ser determinada em função dos valores de corrente, tensão e resistência.
Em eletricidade, a tensão realiza trabalho de deslocar uma carga elétrica, e a corrente representa o número de cargas deslocadas na unidade de tempo.
Assim em eletricidade:
Assim, a potência é um indicativo da quantidade de conversão de energia que pode ser realizado em um certo período de tempo.
A potência fornecida por uma fonte de tensão é dado por:
P = E × I
sendo E o valor de tensão da fonte.
Em resumo, define-se Potência Elétrica como:
P = V x I
e
P = R x I²
ou
P = V²/R
Unidades de Potência
A unidade de medida da potência elétrica é o WATT (W).
Normalmente usamos os múltiplos do watt:
1 kW = 1.000 W e 1 MW = 1.000.000 W
O Wattímetro
O aparelho de medida da potência elétrica ativa é o wattímetro.
O wattímetro analógico é constituído basicamente por uma bobina de tensão, ligada em paralelo como no voltímetro, e uma bobina de corrente, ligada em série como no amperímetro.
Nos wattímetros digitais, um circuito eletrônico calcula, por amostragem, tensão e corrente eficazes e, através delas, a potências ativa.
A figura abaixo é ilustrado um wattímetro digital e sua ligação para medida de potência ativa de uma carga.
Potência fornecida e absorvida
Em fontes de tensão e corrente, se a direção da corrente está na mesma direção da tensão, então a fonte fornece potência (elemento ativo).
Sempre que houver transferência de cargas através de um elemento, uma certa quantidade de energia será fornecida, ou consumida, por este elemento.
Convenciona-se que, se uma corrente positiva entrar pelo terminal positivo do elemento, então significa que uma força externa deve estar excitando a corrente, logo sentregando energia ao elemento. Neste caso, o elemento está absorvendo energia.
Em outras palavras, se tensão e correntes forem ambos positivos, significa que as cargas estão se movendo do potencial maior, para o menor, então, o elemento estará absorvendo energia. Chama-se este tipo de elemento de ELEMENTO PASSIVO.
Se por outro lado uma corrente positiva sai pelo terminal positivo (entra pelo negativo), então o elemento está fornecendo energia ao circuito externo.
P > 0 W → POTÊNCIA ABSORVIDA É POSITIVA
P < 0 W → POTÊNCIA FORNECIDA É NEGATIVA
Exemplos
Para o circuito abaixo, calcule a potência na carga e verifique se foi consumida ou fornecida:
Para o circuito abaixo, calcule a potência na carga e verifique se foi consumida ou fornecida:
Para o circuito abaixo, calcule a potência na carga e verifique se foi consumida ou fornecida:
Para o circuito abaixo, calcule a potência na carga e verifique se foi consumida ou fornecida:
Energia elétrica
A energia elétrica é a capacidade de uma corrente elétrica realizar trabalho. A principal função da energia elétrica é a transformação desse tipo de energia em outros tipos, como, por exemplo, a energia mecânica e a energia térmica.
A energia elétrica é dada por:
W = P × Δt
A unidade de medida de energia é joule (J), entretanto, tratando-se de energia elétrica é mais comum mensurá-la em quilowatt-hora (kWh), porque a potência P é dada em kW e o intervalo de tempo Δt em h (hora).
Exercícios
- Qual a corrente elétrica de um split de 1200 Watts em 220 Volts?
- Sabendo-se que a potência total é a soma de todas as potências parciais, e que a tensão da rede é 220 Volts, calcule:
- Qual a corrente elétrica de 5 lâmpadas de 100 Watts
- Qual a corrente elétrica de um circuito com: 2 tomadas de 100 W e 3 lâmpadas de 50W.
- Qual a corrente elétrica de uma casa com:
- 10 lâmpadas de 100 W
- 2 lâmpadas de 40 W
- 5 tomadas de 100 W
- 1 tomada de 1200 W
- 1 chuveiro de 6500 W
- O disjuntor é um elemento de proteção do circuito. A sua corrente de atuação deve ser maior que a corrente máxima do circuito e menor que a capacidade de condução do condutor. Qual a menor corrente nominal de um disjuntor que pode ser utilizado para proteger um chuveiro de 6500 Watts em:
- 220 V
- 110 V
Prática
- Teste as potências dos componentes nos circuitos fornecidos
Fontes Bibliográficas
COMISSÃO TRIPARTITE PERMANENTE DE NEGOCIAÇÃO DO SETOR ELÉTRICO NO ESTADO DE SÃO PAULO - CPN. Eletricidade Básica - Manual de treinamento curso básico segurança em instalações e serviços com eletricidade - NR 10 . Disponível em: https://portalidea.com.br/cursos/9f2909192195f210d6c6fa89c0894301.pdf
Lemes, Andryos da Silva. APOSTILA DE ELETRICIDADE BÁSICA. MINISTÉRIO DA EDUCAÇÃO, IFSP - CAMPUS DE PRESIDENTE EPITÁCIO. Disponível em:https://pt.scribd.com/document/280039386/Apostila-Eletricidade-Basica
ROCHA, Helder da. Introdução à Eletrônica para Artistas. Apostila de curso livre. 2017. Disponível em: http://www.argonavis.com.br/cursos/eletronica/IntroducaoEletronicaArtistas.pdf.
SAMBAQUI, ANA BARBARA KNOLSEISEN; TAQUES, BÁRBARA OGLIARI. Apostila de Eletricidade. MINISTÉRIO DA EDUCAÇÃO - IFSC - CAMPUS JOINVILLE. Joinville, agosto, 2010. Disponível em: http://wiki.itajai.ifsc.edu.br/images/c/c1/Apostila_de_Eletricidade_IFSC_JOINVILE.pdf
Souza, Giovani Batista. ELETRICIDADE. MINISTÉRIO DA EDUCAÇÃO - IFSC - CAMPUS ARARANGUÁ. Edição: fev, 2009. Disponível em: https://wiki.sj.ifsc.edu.br/images/e/e6/Aru-2009-Agosto-eletricidade_basica.pdf
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