Lista de Exercícios 1

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1 Lista de Exercícios 1 1. Qual é a Matriz Energética do Brasil, quais são as tendências mundiais das formas de geração de energia elétrica? Você tem alguma ideia diferente das que existem hoje? R. A Matriz energética brasileira está baseada em hidráulica, termo e eólica, vemos a tendência do crescimento mundial da nuclear e as fontes renováveis. Existem estudos do uso das propriedades dos materiais magnéticos. 2. Como seria o mundo sem a descoberta da Energia Elétrica? Em sua opinião, a sustentabilidade social e econômica seria baseada em que forma de tecnologia? R. Os avanços tecnológicos em todas as áreas como vemos hoje, principalmente na científica, não o teríamos, o conhecer seria num ritmo mais lento. Sem a energia Elétrica teríamos desenvolvido tecnologias baseadas na natureza: Vento, queda d água e etc. A energia elétrica é uma das mais nobres formas de energia secundária. A sua facilidade de geração, transporte, distribuição e utilização, com as conseqüentes transformações em outras formas de energia, atribuem à eletricidade uma característica de universalização, disseminando o seu uso pela humanidade. No mundo de hoje, eletricidade, como alimento e moradia, é um direito humano básico. Eletricidade é a dominante forma de energia moderna para telecomunicações, tecnologia da informação, e produção de bens e serviços. 3. Descreva o funcionamento de 3 formas de geração de energia vistas em sala de aula. O que há em comum e as diferenças entre essas formas de geração de energia? R. A Hidrelétrica utiliza como combustível a força das quedas d água que vão girar as pás dos geradores, A Termoelétrica utiliza como combustível qualquer material que na sua reação químico possa fornecer calor suficiente para aquecer um reservatório de água até que a água atinja o seu ponto de ebulição, o vapor deste processo é conduzido dentro de dutos até as pás que movimentarão o gerador. A Eólica utiliza a força dos ventos para poder girar as pás conectadas aos aero geradores. Igualdades e diferenças leia a questão Defina o efeito corona? Como o efeito corona interfere na transmissão de Energia Elétrica? Em que condições e níveis de tensões ele surge? R.O efeito corona normalmente aparece nas superfícies dos condutores das linhas de transmissões de energia elétrica, em conseqüência dos níveis de tensões de operação, normalmente em Extra Alta, das configurações de fixação dos condutores e das condições climáticas onde estão construídas. Esse efeito ocorre devido às partículas de ar, de poeiras e a alta umidade (vapor d água) encontrada em torno dos condutores, que quando submetido a um campo elétrico muito elevado e intenso, tornam-se ionizadas e, como conseqüências, emitem luz. É bom ressaltarmos que os efeitos corona provocam perdas de eletricidade que podem variar de alguns quilowatts até algumas centenas de quilowatts por quilômetros, principalmente quando as linhas de transmissões ficam sob condições adversas de chuvas ou garoa. 5. Descreva a rede de distribuição, quais os principais elementos e suas funções? R. - Subestação Abaixadora ou Subestação de distribuição: Para ser distribuída pelos fios da cidade, a eletricidade tem sua tensão reduzida em subestações abaixadoras através de transformadores. A tensão de linha de transmissão é baixada para valores padronizados nas redes de distribuição primária 6, 11, 13.8, 15 e 34.5 KV. Uma subestação de distribuição geralmente tem como características:. Tem transformadores que reduzem a tensão de transmissão para a tensão de distribuição. Tem um "barramento" que pode direcionar a energia para várias cargas;. Geralmente há disjuntores e chaves, visando desconectar a subestação da rede de transmissão ou desligar linhas que saem da subestação de distribuição quando necessário. - Redes de distribuição: Das subestações distribuição primária (alta tensão), partem as redes de distribuição secundária (baixa tensão). Finalmente, a energia elétrica é transformada novamente para os padrões de consumo local e chega às residências e outros estabelecimentos tensão 230/127V No Brasil há cidades onde a tensão fase neutro é de 220V Região Norte, Nordeste e outras em 110, 120 ou 127 V como região sul, São Paulo, Rio de janeiro. As redes de distribuição nos centros urbanos também podem ser aéreas ou subterrâneas. Nas redes aéreas os transformadores são montados nos próprios postes ou em subestações abrigadas. A entrada de energia nas edificações é chamada de ramal de entrada. Como vimos as redes de distribuição são trifásicas, mas as ligações para consumo podem ser monofásicas, bifásicas ou trifásicas de acordo com a carga necessária:. Até 15 KW monofásica (um fase e um neutro). De 15 KW a 25 KW bifásica (dois fases e um neutro)

2 . Maior que 25 KW trifásica (três fases e um neutro) No alto dos postes, os três cabos que normalmente observamos são os três cabos para a energia trifásica. O quarto cabo mais abaixo é o fio terra. Muitas vezes veem-se cabos extras, normalmente fios de telefone ou de TV a cabo que utilizam os mesmos postes. Essa subestação em particular produz dois níveis de tensão, a tensão mais alta precisa ser reduzida novamente, o que geralmente acontecerá em outra subestação ou em transformadores menores em algum lugar da linha. Em alguns postes, vemos também transformadores cuja função é diminuir ainda mais a tensão, de modo que a energia possa ser usada nas edificações, chegando a tensão de 127/230 volts. - Terminais: Uma casa precisa de apenas uma das três fases; então, é comum terminais para uma ou duas das fases escoarem pelas ruas laterais. - Na Residência: Fora de uma casa comum existe um conjunto de postes com um condutor fase e um fio condutor terra (embora às vezes haja duas ou três fases no poste, dependendo de onde a casa está localizada na rede de distribuição). Em cada casa, ou trecho de rua, há um transformador. O trabalho do transformador é reduzir a voltagem de transmissão para os 230 ou 127 volts usados nas instalações elétricas residenciais normais. Os 230 ou 127 volts entram em sua casa através de um típico wattímetro. 6. Descreva uma subestação, qual a sua utilidade ao longo do percurso da energia elétrica? R. Vide as perguntas 5 e O que há em comum e diferenças nas 3 principais formas de geração no Brasil? Cite 3 motivos porque o Brasil adotou a interligação do seu sistema de energia. R. De comum é que todas as três necessitam de uma transferência de energia mecânica para converter em energia elétrica, e as diferenças estão nos combustíveis que geram energia mecânica ( água, vento, biomassa, urânio, gás e etc.). Quanto a interligação do sistema de energias: - Aumento da estabilidade sistema torna-se mais robusto podendo absorver, sem perda de sincronismo, maiores impactos elétricos. - Aumento da confiabilidade permite a continuidade do serviço em decorrência da falha ou manutenção de equipamento, ou ainda devido às alternativas de rotas para fluxo da energia. - Aumento da disponibilidade do sistema a operação integrada acresce a disponibilidade de energia do parque gerador em relação ao que se teria se cada empresa operasse suas usinas isoladamente. - Mais econômico - permite a troca de reservas que pode resultar em economia na capacidade de reservas dos sistemas. O intercâmbio de energia está baseado no pressuposto de que a demanda máxima dos sistemas envolvidos acontece em horários diferentes. O intercâmbio pode também ser motivado pela importação de energia de baixo custo de uma fonte geradora, como por exemplo, a energia hidroelétrica para outro sistema cuja fonte geradora apresenta custo mais elevado. 8. Quais serão as tendências futuras para a distribuição de energia elétrica? R. A nova tendência internacional é de liberalização do mercado de energia elétrica com o estabelecimento de comércio de energia on-line e de consumidores com o direito de escolher seu supridor de energia elétrica. As redes de energia elétrica deverão em um futuro não longínquo permitir que seus usuários exerçam um papel ativo na cadeia de suprimento de energia elétrica. As redes de energia elétrica deverão em um futuro não longínquo permitir que seus usuários exerçam um papel ativo na cadeia de suprimento de energia elétrica. Pequenos produtores quando operando interligados à rede de distribuição em baixa tensão dão origem a um novo tipo de sistema de potência denominado de Microredes. 9. Cite 3 motivos porque o Brasil adotou a interligação do seu sistema de energia. R. Idem Descreva uma rede de transmissão e os principais elementos que a compõem. R. - A rede elétrica é pública e seu sistema de distribuição pode ser visto através dos cabos que estão presentes nas ruas da cidade e estradas. Da usina até o ponto de utilização a energia se utiliza de um sistema chamado de rede de distribuição de energia. A eletricidade percorre longas distâncias para chegar até seu destino. Durante esse percurso, perde-se certa quantidade de energia. Para diminuir as perdas, a tensão é elevada em subestações próximas à usina e vai sendo diminuída até a entrada da edificação. - Subestação Elevadora Subestação de transmissão: Como já foi citada, a necessidade de sistemas de transmissão em tensão superior à da geração se deve a impossibilidade de transmitir diretamente a potência elétrica gerada nas usinas, pois as correntes seriam muito elevadas e as quedas de tensão e perda de potência inviabilizam técnica e economicamente as transmissões. Com a elevação da tensão, a potência gerada nas usinas pode ser transmitida em correntes inferiores a da geração o que viabiliza as transmissões. Desse modo, utiliza-se uma subestação elevadora junto à geração de energia para elevar a tensão elétrica. Assim, nesse nível de tensão, a eletricidade pode percorrer longas distâncias pelas linhas de transmissão, sustentadas por torres,

3 até chegar às proximidades de onde será consumida. A energia trifásica (sinais de tensão e corrente CA) sai do gerador e segue para a subestação de transmissão na usina elétrica. Essa subestação utiliza grandes transformadores para elevar a tensão do gerador até tensões extremamente altas, para a transmissão de longa distância através da rede de transmissão. As tensões típicas para a transmissão de longa distância variam de 155 mil a 765 mil volts. A distância máxima de uma transmissão típica é de aproximadamente 483 km. - Linhas de Transmissão São enormes torres que conduzem a energia das usinas até os centros urbanos em condições de alta tensão. Entre a geração e a distribuição, estão os sistemas em distribuição em CA: - Ultra Alta Tensão acima de 765KV - Extra Alta Tensão 345, 440 e 500 KV - Alta Tensão 138 ou 230 KV Todas as torres da figura possuem três cabos, sendo um para cada fase. Algumas torres possuem cabos extras correndo ao longo de seu topo. Estes são cabos aterrados e tem como função atrair raios. 11. Mostre o esquema da estrutura de um sistema de Energia desde a Geração até a área de consumo. Indique as faixas de tensões padrões em cada etapa do percurso da energia. Em quais etapas os consumidores podem ser atendidos? 12. Descreva a Estrutura organizacional do setor energético brasileiro. R. O setor elétrico mundial tem passado por amplo processo de reestruturação organizacional. No modelo atual os sistemas elétricos são tipicamente divididos em segmentos como geração, transmissão, distribuição, e comercialização. No Brasil, este processo de reestruturação foi desencadeado com a criação de um novo marco regulatório, a desestatização das empresas do setor elétrico, e a abertura do mercado de energia elétrica. Para gerenciar este novo modelo do setor elétrico, o Governo Federal criou a estrutura organizacional apresentada na Figura 1.27 e definida a seguir. a) Conselho Nacional de Política Energética CNPE: Órgão de assessoramento do Presidente da República para formulação de políticas nacionais e diretrizes de energia, visando, dentre outros, o aproveitamento natural dos recursos energéticos do país, a revisão periódica da matriz energética e a definição de diretrizes para programas específicos. b) Ministério de Minas e Energia MME: Encarregado de formulação, do planejamento e da implementação de ações do Governo Federal no âmbito da política energética nacional. O MME detém o poder concedente. c) Comitê de Monitoramento do Setor Elétrico CMSE: Constituído no âmbito do MME e sob sua coordenação direta, com a função precípua de acompanhar e avaliar permanentemente a continuidade e a segurança do suprimento eletro energético em todo o território. d) Empresa de Pesquisa Energética EPE: Empresa pública federal vinculada ao MME tem por finalidade prestar serviços na área de estudos e pesquisas destinados a subsidiar o planejamento

4 do setor energético. e) Agência Nacional de Energia Elétrica ANEEL: Autarquia vinculada ao MME, com finalidade de regular a fiscalização, a produção, transmissão, distribuição e comercialização de energia, em conformidade com as políticas e diretrizes do Governo Federal. A ANEEL detém o poder regulador e fiscalizador. f) Operador Nacional do Sistema Elétrico NOS: Pessoa jurídica de direito privado, sem fins lucrativos, sob regulação e fiscalização da ANEEL, tem por objetivo executar as atividades de coordenação e controle da operação de geração e transmissão, no âmbito do SIN (Sistema Interligado Nacional). O ONS é responsável pela operação física do sistema e pelo despacho energético centralizado. g) Câmara de Comercialização de Energia Elétrica CCEE: Pessoa jurídica de direito privado, sem fins lucrativos, sob regulação e fiscalização da ANEEL, com finalidade de viabilizar a comercialização de energia elétrica no Sistema Interligado Nacional - SIN. Administra os contratos de compra e venda de energia elétrica, sua contabilização e liquidação. A CCEE é responsável pela operação comercial do sistema. h) Agências Estaduais de Energia Elétrica: Nos estados foram criadas as Agências Reguladoras Estaduais com a finalidade de descentralizar as atividades da ANEE. A Figura 1.28 apresenta as agências reguladoras estaduais. i)eletrobrás: vide questão 13 j) Agentes Setoriais: Agentes relacionados ao setor de energia elétrica. - ABRAGE: Associação Brasileira das Empresas Geradoras de Energia Elétrica. Empresas associadas: AES TIETÊ, CDSA, CEMIG, CESP, CEEE, DUKE-GP, CHESF, COPEL, ELETRONORTE, EMAE, FURNAS, LIGHT, TRACTEBEL ENERGIA. - ABRATE: Associação Brasileira de Grandes Empresas de Transmissão de Energia Elétrica. Empresas associadas: CEMIG, CTEEP, CHESF, COPEL Transmissão S.A, ELETRONORTE, Furnas Centrais Elétricas AS, Companhia Estadual de Geração e Transmissão de Energia Elétrica - CEEE GT, ELETROSULCentrais Elétricas S.A. - ABRADEE: Associação Brasileira de Distribuidores de Energia Elétrica. Empresas associadas (48 dentre as 67 concessionárias de distribuição): dentre muitas está a CELESC CENTRAIS ELÉTRICAS DE SANTA CATARINA S.A. - ABEER: Associação Brasileira das Empresas de Energia Renovável - ABRACEEL: Associação Brasileira dos Agentes Comercializadores de Energia Elétrica. - ABRACEE: Associação Brasileira de Grandes Consumidores Industriais de Energia e de Consumidores Livres. - APINE: Associação Brasileira dos Produtores Independentes de Energia Elétrica Os produtores independentes (PIEs) são empresas ou grupo de empresas reunidas em consórcio, com autorização ou concessão para produzir energia destinada ao comércio de toda ou parte da produção por sua conta e risco. Os PIs têm como garantia o livre acesso aos sistemas elétricos, além disso, têm autonomia para fechar contratos bilaterais de compra e venda de energia elétrica. 13. Descreva a Eletrobrás. R. A Eletrobrás controla grande parte dos sistemas de geração e transmissão de energia elétrica do Brasil por intermédio de seis subsidiárias: Chesf, Furnas, Eletrosul, Eletronorte, CGTEE (Companhia de Geração Térmica de Energia Elétrica) e Eletronuclear. A empresa possui ainda 50% da Itaipu Binancional e também controla o Centro de Pesquisas de Energia Elétrica (Cepel), o maior de seu gênero no Hemisfério Sul. A Eletrobrás dá suporte a programas estratégicos do governo federal, como o Programa de Incentivo às Fontes Alternativas de Energia Elétrica (Proinfa), o Programa Nacional de Universalização do Acesso e Uso da Energia Elétrica (Luz para Todos) e o Programa Nacional de Conservação de Energia Elétrica (Procel). 14. Descreva a características do setor elétrico brasileiro. R. - Geração de Energia Elétrica no Brasil: O sistema de produção e transmissão de energia elétrica do Brasil pode ser classificado como hidrotérmico de grande porte, com forte predominância de usinas hidrelétricas e com múltiplos proprietários. A maior parte da capacidade instalada é composta por usinas hidrelétricas, que se distribuem em 12 diferentes bacias hidrográficas nas diferentes regiões do país de maior atratividade econômica. São os casos das bacias dos rios Tocantins, Paranaíba, São Francisco, Paranaíba, Grande, Paraná, Tietê, Paranapanema, Iguaçu, Uruguai e Jacuí onde se concentram as maiores centrais hidrelétricas. Os reservatórios nacionais situados em diferentes bacias hidrográficas, que não têm nenhuma ligação física entre si, funcionam como se fossem vasos comunicantes interligados por linhas de transmissão. A capacidade de geração do Brasil em 2008 é de kw de potência, com um total de total empreendimentos em operação - Transmissão de Energia Elétrica no Brasil: As linhas de transmissão no Brasil costumam ser extensas, porque as grandes usinas hidrelétricas geralmente estão situadas a distâncias

5 consideráveis dos centros consumidores de energia. Hoje o país está quase que totalmente interligado, de norte a sul. - Sistemas de Distribuição no Brasil: Os sistemas de distribuição de energia elétrica no Brasil incluem todas as redes e linhas de distribuição de energia elétrica em tensão inferior a 230 kv, seja em baixa tensão (BT), média tensão (MT) ou alta tensão (AT). 15. Como funciona o relógio de medição de energia elétrica? R. Vide Texto Abaixo. 16. Quais são as diferenças entre tarifação residencial e industrial? O que significa o termo Ponta e Fora de Ponta? O que é tarifa Verde e Azul? R. Para a adoção de estratégias para a otimização do uso de energia elétrica faz-se necessário o perfeito conhecimento da sistemática de tarifação. Pois, a legislação brasileira permite às concessionárias calcular as faturas em função do: (a) consumo (kwh), (b) demanda (kw), (c) fator de potência e (d) diferentes tipos de tarifas. Para a elaboração das faturas os consumidores finais (indústrias, residências, propriedades rurais, comércio e outros), são classificados em dois Grupos conforme o Quadro 1 Quadro 1 - Grupos de Consumidores Grupo A - Alta Tensão A kv ou mais; A-2-88 a 138 kv; A-3-69 kv; A-3a - 30 a 44 kv; A-4-2,3 a 13,8 kv; e A.S. - 2,3 a 13,8 kv (Subterrâneo). Grupo B - Baixa Tensão B-1 - Residencial; B-1 - Residencial Baixa Renda; B-2 - Rural; B-3 - Não Residencial Nem Rural; e B-4 - Iluminação Pública. A Tarifa Azul aplica-se às unidades consumidoras que possuem processo produtivo contínuo e enquadram-se no Grupo A. A adoção desta é obrigatória aos consumidores dos tipos A-1, A-2 e A- 3 e opcional aos demais. Enquanto, a Tarifa Verde aplica-se a consumidores com capacidade de modulação do processo produtivo. Esta é opcional aos consumidores do Grupo A tipos A-3a, A-4 e AS. Apresenta-se no Quadro 2 os ítens considerados nos cálculos das faturas ao aplicar as tarifas Azul e Verde. Quadro 2 - Ítens considerados nos cálculos de faturas de energia elétrica para as tarifas Azul e Verde. Tarifa Azul Demanda na Ponta Demanda Fora de Ponta Consumo na Ponta Consumo Fora de Ponta Tarifa Verde Demanda Consumo na Ponta Consumo Fora de Ponta 17. Quais as três formas básicas de monitoração de Energia Elétrica pela concessionária? Sobre os sistemas de tarifação, o que significam os termos Ponta e Fora de Ponta? O que eles interferem na conta final do consumidor? Existem outros parâmetros que podem interferir nesta composição? R.Os consumidores são monitorados nos seguintes parâmetros: Consumo, Demanda e Fator de Potência. Nos horários de Ponta o preço da energia é maior devido ao aumento de consumo na rede, este aumento é percebido para os consumidores das tarifações Azul e Verde. Período Seco e Úmido. Horário de Ponta - Corresponde ao intervalo de 3 horas consecutivas, ajustado de comum acordo entre a concessionária e o cliente, situado no período compreendido entre as 18h e 21h e durante o horário de verão e das 19h à 22h. Horário Fora de Ponta - Corresponde às horas complementares ao horário de ponta.

6 18. Faça uma estimativa de gasto de sua conta de energia elétrica dos seguintes eletrodomésticos: a) Chuveiro de 6800 W, 10 min de uso diário, 3 pessoas. b) Refrigerador de 250 W. c) Computador de 450 W, 5h de uso diário. Considere a tarifação de energia elétrica a R$ 0,50, lembre que a energia consumida é medida em KWH (quilo watts hora). A formula: Fc C Tc, onde: Fc(valor da fatura, R$), C(Consumo de energia elétrica medido no mês, KWH) e Tc(tarifa de consumo, R$/KWH). R. Fc (( 6,8 0,5 30) 0,5) ((0, ) 0,5) ((0, ) 0,5) Fc 51,00 90,00 33,75 R$174, Calcule o total de consumo de energia elétrica dos seguintes eletrodomésticos no período de 30 dias: a) Chuveiro de 7500 W, 7 min de uso diário, 5 pessoas. b) Televisor de 500 W, 6h de uso diário.. c) Ar condicionado de 1300 W, 8h de uso diário no verão. Considere a tarifação de energia elétrica a R$ 0,49/KWH, lembre que a energia consumida é medida em KWH (quilo watts hora). A formula: Fc C Tc, onde: Fc(valor da fatura em R$), C(Consumo de energia elétrica do equipamento medido no mês, KWH) e Tc(tarifa de consumo, R$/KWH). R. Fc (( 7,5 0,12 30) 0,49) ((0, ) 0,49) ((1,3 8 30) 0,49) Fc 13,23 44,10 59,28 R$116,61 Questão 15 Medidores de Energia Elétrica (Material da DEE/UFCG Campina Grande - Prof, Dr, Rosales) 1 Medidor de Energia elétrica do tipo indução A medição da energia elétrica possibilita a concessionária fazer um faturamento adequado da quantidade de energia elétrica consumida por cada usuário, dentro de uma tarifa pré-estabelecida. Os equipamentos utilizados para este propósito são chamados de medidores de energia elétrica. 1.1 Classificação dos medidores de energia elétrica Os medidores de energia elétrica do tipo indução se classificam em duas famílias: medidores monofásicos e medidores polifásicos Medidores monofásicos a) Medidor monofásico de dois fios. É constituído de um motor, uma bobina de tensão e uma bobina de corrente. b) Medidor monofásico de três fios. É constituído de um motor, uma bobina de tensão e duas bobinas de corrente Medidores polifásicos a) Medidor polifásico de três fios. É constituído de um ou dois motores, duas bobinas de tensão e duas bobinas de corrente. b) Medidor polifásico de quatro fios. É constituído de um ou três motores, três bobinas de tensão e três bobinas de corrente. 2. Medidores Monofásicos de Energia Os medidores monofásicos de energia elétrica do tipo indução são bastante utilizados devido a sua robustez mecânica, elevado grau de confiabilidade e baixo custo de fabricação. Sua principal aplicação é na medição de energia elétrica de consumidores residenciais, isto é, que apresentam baixo consumo. Para elevado consumo de energia elétrica as concessionárias geralmente utilizam medidores eletrônicos ou que empreguem outra forma de tarifação de energia elétrica Estrutura dos medidores de Indução A Figura 1 mostra o medidor de indução:

7 Figura 1: Estrutura do Medidor de Indução Esse tipo de medidor é constituído pelas seguintes partes: a) Uma bobina de potencial fortemente indutiva, ligada em paralelo com a carga; b) Uma bobina de corrente ligada em série com a carga; c) Núcleo de lâminas formado por um material ferromagnético; d) Mostrador usado para indicar a energia elétrica consumida; e) Um disco de alta condutibilidade usado para acionar um sistema mecânico que altera o mostrador; f) Ímã permanente usado para frenar ou amortecer o disco; O mostrador pode ser de dois tipos: ciclométrico (Figura 2) ou ponteiro (Figura 3) Figura 2: Mostrador tipo ciclométrico Figura 3: Mostrador tipo ponteiro

8 O mostrador ciclométrico possui a vantagem com relação à facilidade de leitura, porém apresenta um maior atrito nos pontos de apoio no eixo M e no sistema de engrenagens. Para amenizar este problema são utilizados vários artifícios, que consistem em colocar um dispositivo apropriado com a finalidade de introduzir um conjugado no disco, adiantando ou retardando o seu movimento. 3. Princípio de funcionamento Quando um condutor de comprimento L é percorrido por uma corrente i e se encontra na presença de um campo magnético B, irá surgir uma força cujo sentido será estabelecido pela regra da mão esquerda. O fenômeno descrito acima é o da interação eletromagnética, os medidores de indução seguem esse princípio, cuja equação é dada por: F B i L sen b (1.1) Onde: é o ângulo entre o campo magnético B e a direção de i L. O fluxo da bobina de corrente φi ao atravessar o disco, induzirá uma corrente ii que irá interagir com o fluxo da bobina de potencial φv, dando origem a um conjugado em relação ao eixo de suspensão do disco M, fazendo o disco girar. O mesmo ocorre para o fluxo da bobina de potencial φv, que ao atravessar o disco induzirá uma corrente iv que irá interagir com o fluxo da bobina de corrente φi, resultando em um conjugado que será sempre no mesmo sentido do anterior. Como a bobina de potencial é fortemente indutiva, o seu fluxo φv é atrasado 90, em relação ao fluxo da bobina de corrente φi. As correntes de Focault induzidas no disco são dadas pelas equações (1.2) e (1.3), descritas abaixo: O conjugado resultante (1.6) gerado no eixo de rotação M será a soma dos conjugados da bobina de potencial (1.4) e da bobina de corrente (1.5). C2 k2' w f i f v sen( -q ) (1.4) C1 k1' w f i f v sen( -q ) (1.5) Cm k' w f i f v sen( -q ) (1.6) Todo medidor vem especificado com o valor da constante Kd, que representa o valor da energia elétrica registrada por revolução do disco, expressa em watt-horas. 4. Dinâmica do funcionamento ( No medidor tipo mecânico, o principio é o mesmo de um motor elétrico, cujo eixo está acoplado ao mostrador com engrenagens e ponteiros. Cada ponteiro gira 10 vezes mais que o antecessor, formando assim uma contagem de 4 décadas, (no caso de 4 ponteiros) com medições até 10 KW/hora, contando unidade por unidade. O eixo do motor tem um freio magnético para que o movimento seja coerente com o consumo. Esse freio é composto por um disco de alumínio girando dentro de um campo magnético, o qual proporciona a frenagem correta e é isento de desgaste. O medidor propriamente dito atua como um motor acionado por campos magnéticos vindos da bobina de tensão e da bobina de corrente. Mecanicamente estão dispostos de maneira que quando a fase dos campos forem concordantes os campos se somam e o motor gira na melhor eficiência. Quando o consumo da carga for reativo (motores elétricos principalmente) as fases estão deslocadas e o campo magnético diminue. No caso de medidores industriais além do consumo de energia ativa, são feitas outras medições: reativos, pico de consumo, etc. Este é o principio resumido de funcionamento do medidor; no caso de medidores eletrônicos a medição é feita totalmente sem partes mecânicas, obviamente; tem memórias para guardar os resultados, e display luminoso Leitura no Medidor Analógico O tipo mais comum de medidor de energia elétrica é o Analógico ou de ponteiros. Ele é composto por quatro relógios. Veja como é fácil fazer a sua leitura:

9 1. Comece a leitura pelo marcador da unidade localizado à sua direita na figura. 2. Repare que os ponteiros giram no sentido horário e anti-horário, e sempre no sentido crescente dos números, ou seja, do menor para o maior número. 3. Para efetuar a leitura, anote o último número ultrapassado pelo ponteiro de cada um dos quatro relógios. Sempre que o ponteiro estiver entre dois números, deverá ser considerado o menor valor. Exemplo: Leitura atual: Para fazer o cálculo de seu consumo parcial, você deverá subtrair da leitura atual a última leitura do mês anterior, que consta no campo Leitura no texto Informações de Leitura da sua conta de energia elétrica. Exemplo: Leitura mês anterior: 4869 Consumo Parcial = 5084 kwh (leitura atual) kwh (leitura anterior) = 215 kwh Obs.: caso, na sua conta de luz, o campo constante seja diferente de 1, multiplicar o consumo parcial pelo valor da constante para chegar ao número de kilowatts gastos no período. Para que você tenha um maior controle do seu gasto mensal de energia, este procedimento pode ser realizado periodicamente Leitura no Medidor Digital (Eletrônico) Apresenta os algarismos em formato digital, funcionando como um registrador de quilometragem percorrida por um veículo. Nesse tipo de relógio de luz, os números que aparecem no visor já indicam o valor da leitura.

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