Sumário. CAPÍTULO 1 A Natureza da Eletricidade 13. CAPÍTULO 2 Padronizações e Convenções em Eletricidade 27. CAPÍTULO 3 Lei de Ohm e Potência 51

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1 Sumário CAPÍTULO 1 A Natureza da Eletricidade 13 Estrutura do átomo 13 Carga elétrica 15 Unidade coulomb 16 Campo eletrostático 16 Diferença de potencial 17 Corrente 17 Fluxo de corrente 18 Fontes de eletricidade 19 Correntes e tensões contínuas e alternadas 20 CAPÍTULO 2 Padronizações e Convenções em Eletricidade 27 Unidades 27 Introdução 27 Prefixos métricos 28 Potência de Notação científica 32 Arredondamento de números 32 Símbolos gráficos e diagramas elétricos 39 Diagrama de fiação 44 Planta de uma instalação elétrica 44 CAPÍTULO 3 Lei de Ohm e Potência 51 O circuito elétrico 51 Resistência 52 Resistores fixos 52 Resistores variáveis 53 Lei de ohm 54 Potência elétrica 55 Cavalo-vapor 56 Energia elétrica 57

2 8 SUMÁRIO CAPÍTULO 4 Circuitos Série de Corrente Contínua 64 Tensão, corrente e resistência em circuitos série 64 Polaridade das quedas de tensão 67 Condutores 69 Potência total em um circuito série 72 Queda de tensão por partes proporcionais 73 CAPÍTULO 5 Circuitos Paralelos de Corrente Contínua 87 Tensão e corrente em um circuito paralelo 87 Resistência em paralelo 89 Fórmulas simplificadas 91 Circuito aberto e curto-circuito 92 Divisão da corrente em dois ramos paralelos 94 Condutância em paralelo 95 A potência em circuitos paralelo 96 CAPÍTULO 6 Baterias 109 Célula voltaica 109 Células em séries e em paralelo 110 Células primárias e secundárias 111 Tipos de bateria 111 Pilha de zinco-carbono 112 Características das baterias 115 CAPÍTULO 7 Leis de Kirchhoff 122 Lei de Kirchhoff para a tensão (LKT) 122 Lei de Kirchhoff para a corrente (LKC) 124 As correntes de malha 126 Tensões dos nós 128 CAPÍTULO 8 Soluções de Circuitos cc Utilizando Determinantes 140 Determinantes de segunda ordem 140 Determinantes de terceira ordem 141 Regra de Cramer 143 Método do determinante para o cálculo de correntes em uma rede de duas malhas 147 Método do determinante para o cálculo de correntes em uma rede de três malhas 148 CAPÍTULO 9 Cálculo de Redes 165 Redes em Y e em delta 165 Superposição 169 Teorema de Thévenin 171 Teorema de Norton 173 Circuitos série-paralelo 176 Circuito ponte de Wheatstone 178

3 SUMÁRIO 9 Máxima transferência de potência 179 Cálculos de quedas de tensão na linha 180 Sistemas de distribuição com três fios 182 CAPÍTULO 10 Magnetismo e Eletromagnetismo 217 A natureza do magnetismo 217 Materiais magnéticos 218 Eletromagnetismo 219 Unidades magnéticas 222 Curva de magnetização BH 224 Circuito magnético 225 Indução eletromagnética 227 Sistema Internacional de Unidades 230 CAPÍTULO 11 Geradores e Motores de Corrente Contínua 241 Motores e geradores 241 Gerador cc simples 242 Enrolamentos da armadura 243 Excitação do campo 244 Circuito equivalente do gerador cc 245 Equações da tensão no gerador e regulação de tensão 246 Perdas e eficiência de uma máquina cc 247 Motor de corrente contínua 248 Circuito equivalente do motor cc 249 Velocidade de um motor 250 Tipos de motores 251 Requisitos de partida dos motores 253 CAPÍTULO 12 Princípios da Corrente Alternada 264 Geração de uma tensão alternada 264 Medição angular 265 Onda senoidal 266 Corrente alternada 266 Freqüência e período 267 Relações de fase 268 Fasores 268 Valores característicos de tensão e de corrente 271 Resistência em circuitos ca 273 CAPÍTULO 13 Indutância, Reatância Indutiva e Circuitos Indutivos 287 Características das bobinas 288 Reatância indutiva 289 Indutores em série e em paralelo 291 Circuitos indutivos 293 Q de uma bobina 299 Potência em circuitos rl 300

4 10 SUMÁRIO CAPÍTULO 14 Capacitância, Reatância Capacitiva e Circuitos Capacitivos 317 Capacitor 317 Capacitância 319 Tipos de capacitores 320 Capacitores em série e em paralelo 320 Reatância capacitiva 322 Circuitos capacitivos 323 Potência em circuitos RC 328 CAPÍTULO 15 Circuitos Monofásicos 344 O circuito RLC genérico 344 RLC em série 344 RCL em paralelo 347 Ramos RL e RC em paralelo 350 Potência e fator de potência 352 CAPÍTULO 16 Geradores e Motores de Corrente Alternada 373 Alternadores 373 Geradores em paralelo 376 Especificações 376 Perdas e eficiência 376 Motores de indução polifásicos 377 Motores síncronos 380 Motores monofásicos 384 CAPÍTULO 17 Números Complexos e Impedância Complexa para Circuitos CA em Série 397 Introdução 397 Definição de um número complexo 397 Operador j 398 Formas retangular e polar de números complexos 399 Operações com números complexos 401 Impedância complexa em série 404 CAPÍTULO 18 Análise de Circuitos CA Usando Números Complexos 421 Fasores 421 Rede de dois terminais 421 Circuito CA em série 422 Circuito CA em paralelo 423 Circuito CA em série-paralelo 426 Potência complexa 428 Solução por determinante para circuitos ca 434 Conversões CA Δ-Y e Y-Δ 436

5 SUMÁRIO 11 CAPÍTULO 19 Transformadores 467 Características de um transformador ideal 467 Especificações para o transformador 470 Razão de impedância 471 Autotransformador 472 Perdas e eficiência de um transformador 472 Transformador sem carga 474 Polaridade da bobina 475 CAPÍTULO 20 Sistemas Trifásicos 486 Características dos sistemas trifásicos 486 Conexões entre transformadores trifásicos 487 Potência em cargas trifásicas equilibradas 489 Cargas trifásicas desequilibradas 494 CAPÍTULO 21 Ressonância em Série e Paralelo 511 Ressonância em série 511 Q de circuitos em série 515 Ressonância paralela 515 Q de circuitos em paralelo 518 Largura de banda e potência de circuitos ressonantes 520 Resumo 522 CAPÍTULO 22 Formas de Onda e Constantes de Tempo 536 Formas de onda de circuitos RL em série 536 Constantes de tempo RL 541 Formas de onda de circuitos RC em série 542 Constantes de tempo RC 546 Cálculo do tempo t 547 Índice 565

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