CIRCUITOS ELÉTRICOS. Aula 01 - Sinais Alternados e Senóides

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Giulia Carolina Cruz
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1 CIRCUITOS ELÉTRICOS Aula 01 - Sinais Alternados e Senóides

2 Porque nosso sistema elétrico é de corrente alternada? Contexto histórico: Até 1882 corrente contínua predominava Vantagens CC: Armazenar energia Fácil associação de geradores Desvantagens CC: Sistema todo na mesma tensão Condutores grossos Perdas de energia Geração até 2 km dos centros de consumo Não existia a possibilidade de transformar a tensão do sistema 2

3 Porque nosso sistema elétrico é de corrente alternada? Contexto histórico: Em 1882 começa a briga (CC x CA) Em 1887 Tesla implanta um sistema CA Vantagens CA: Transmissão em tensões mais elevadas Menos perdas para o sistema Espessura menor do fio (Menor custo) Tensão Comprimento da linha Todos ligados em uma mesma rede 3

4 Panorama do sistema elétrico 4

Tensão alternada A tensão alternada é obtida através do 3 fenômeno do eletromagnetismo, que diz: Se um condutor estiver imerso num campo magnético, desde que haja movimento relativo entre eles,

5 Tensão alternada A tensão alternada é obtida através do 3 fenômeno do eletromagnetismo, que diz: Se um condutor estiver imerso num campo magnético, desde que haja movimento relativo entre eles, surgirá entre seus terminais uma fem (força eletromotriz) induzida. De forma bem simplificada, pode ser visualizado através das figuras a seguir, que apresentam o gerador elementar. Eletricidade Básica Gerador Elementar

em função do seno ou cosseno do ângulo formado entre as linhas de

6 Tensão alternada A corrente alternada é um processo periódico: os valores instantâneos da corrente alternada são senoidais (variam em função do seno ou cosseno do ângulo formado entre as linhas de campo magnético e os condutores da espira). i = Im. Cos (wt + θ)

7 Porquê é chamada de alternada??? Chama-se corrente ou tensão alternada, aquela V ou I cuja intensidade e direção variam periodicamente, sendo o valor médio da intensidade durante um período, igual a zero. Como podemos ver, o sinal alternado possui diversos parâmetros. O entendimento destes parâmetros é essencial para a vida profissional de um técnico e nós veremos cada um deles agora.

8 Parâmetros de um Sinal Alternado O gerador elétrico ou a fonte de tensão de corrente alternada, podem ser representados pela seguinte simbologia: V Período??? Frequência??? Amplitude de pico??? Amplitude pico-a-pico??? Amplitude rms???

9 Primeiro... Ciclo e semi-ciclo da senóide Quando vemos a repetição de um sinal senoidal entre dois pontos, dizemos que este sinal completou um ciclo. Cada ciclo é composto por dois semiciclos, um semi-ciclo positivo e outro semi-ciclo negativo.

10 Período e Frequência O tempo que a senóide leva para completar um ciclo é chamado de PERÍODO. O período é dado em segundos (s) e é representado pela letra T. Já a FREQUÊNCIA, representa quantos ciclos ocorreram em 1 segundo. Sua unidade é o Hz que representa número de ciclos por segundo. É representada pela letra f. 2s

11 Período e Frequência Para calcular o período e a frequência de um sinal... Calcule a frequência e o período para o sinal 1 e para o sinal 2. Exercícios 1 2 2s

Amplitudes em um sinal alternado A amplitude de um sinal CA (corrente alternada) pode

Valor de pico Vp O valor de pico (ou máximo) é o maior valor instantâneo que a tensão

Valor Instantâneo v(t) O valor instantâneo é a amplitude do sinal em um determinado

12 Amplitudes em um sinal alternado A amplitude de um sinal CA (corrente alternada) pode ser especificado de várias formas diferentes. Valor de pico Vp O valor de pico (ou máximo) é o maior valor instantâneo que a tensão ou corrente pode atingir durante um ciclo. Valor Instantâneo v(t) O valor instantâneo é a amplitude do sinal em um determinado instante de tempo. Valor de pico-a-pico Vpp Amplitude total entre os dois pontos máximos (positivo e negativo), portanto ele é o dobro do valor de pico. V pp = 2. V p

Amplitudes em um sinal alternado O mais importante de todos?

frente, utilizaremos sempre o valor RMS como referência!

13 Amplitudes em um sinal alternado O mais importante de todos??? Valor RMS - VRMS Nas análises de fasores que faremos mais a frente, utilizaremos sempre o valor RMS como referência!!! Como visto anteriormente, os valores instantâneos de tensão e corrente variam com o tempo. Porém, ao medir a tensão ou a corrente com o multímetro, o valor é constante. Esse valor é chamado de valor eficaz ou valor RMS, e é igual ao valor de uma tensão ou corrente contínua que produz os mesmos efeitos caloríficos. V RMS = V p 2 I RMS = I p 2 Vp VRMS

14 Exercícios Para os sinais de tensão e corrente alternada abaixo, calcule: a) O Valor de pico-a-pico (Vpp) b) O Valor RMS (VRMS) V pp = 2. V p c) O período do sinal (T) d) A frequência do sinal (f)

15 OBRIGADO!!! LABORATÓRIO???

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