Responsável pelo Conteúdo: Prof. Ms. Robmilson Simões Gundim Revisão Textual: Profa. Dr. Patricia Silvestre Leite Di Iorio

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4 Responsável pelo Conteúdo: Prof. Ms. Robmilson Simões Gundim Revisão Textual: Profa. Dr. Patricia Silvestre Leite Di Iorio

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6 Conceitos Fundamentais Caros alunos, saudações! Para alcançar um dos principais objetivos do curso, que é o desenvolvimento de um Projeto de Instalações Elétricas Residencial, se faz necessário a construção de conhecimentos prévios sobre Eletricidade. Nesta unidade, serão estudadas as principais grandezas elétricas como tensão, corrente, potência e seus possíveis efeitos. Desta forma, vocês deverão estudar com atenção cada uma delas, pois servirão de base de conhecimento ao desenvolvimento do projeto. Atenção Para um bom aproveitamento do curso, leia o material teórico atentamente antes de realizar as atividades. É importante também respeitar os prazos estabelecidos no cronograma.

7 Contextualização A importância da eletricidade na vida da grande maioria das pessoas é inquestionável. Quem já a experimentou dificilmente acostumaria sem o seu uso. Por outro lado, o uso sem os cuidados necessários, devido a riscos como choques elétricos, que por vezes podem ser fatais, ou ainda os curtos-circuitos, possíveis causadores de incêndios, tornam seu uso extremamente perigoso. A melhor maneira da convivência harmoniosa com a eletricidade é conhecê-la, desfrutando todo o conforto com a máxima segurança. O objetivo desta unidade é fornecer, em linguagem simples, as informações mais importantes quanto aos principais conceitos sobre eletricidade e de como estes se relacionam com um projeto de instalações elétricas residencial.

8 Material Teórico Eletricidade Apresentação Você já parou para pensar como estamos cercados de eletricidade por todos os lados? Figuras Manual de Instalações Elétricas Prysmian Pois é! Estamos tão acostumados que por vezes nem nos damos conta de quanto fazemos uso, não é mesmo? Figura Manual de Instalações Elétricas Prysmian

9 Na realidade, a eletricidade é invisível, o que percebemos são seus efeitos, como: Figuras Manual de Instalações Elétricas Prysmian e... esses efeitos são possíveis devido a: Figuras Manual de Instalações Elétricas Prysmian

10 Tensão e Corrente Elétrica Em qualquer matéria existem átomos, os quais são constituídos por partículas invisíveis denominadas prótons, nêutrons e elétrons. Os prótons e nêutrons ficam dispostos no núcleo e os elétrons na eletrosfera (camadas). O átomo de Cobre (Cu) tem 29 elétrons na eletrosfera, sendo que em sua última camada tem 2 elétrons, os quais por estarem mais distantes do núcleo são chamados de elétrons livres. Figura Acesso em 13/1/2010 Nos fios de cobre os elétrons livres de cada átomo estão em constante movimento de forma desordenada. Figura Manual de Instalações Elétricas Prysmian Para que estes elétrons livres passem a se movimentar de forma ordenada, é necessária a existência de uma força que os empurre. A esta força é dado o nome de tensão elétrica (U).

11 Figura Manual de Instalações Elétricas Prysmian Este movimento ordenado dos elétrons livres nos fios, provocados pela ação da tensão, faz com que apareça uma corrente de elétrons. Essa corrente de elétrons livres é denominada corrente elétrica (I). Pode-se definir, portanto: Tensão Elétrica Corrente Elétrica É a força que impulsiona os elétrons livres nos fios. Sua unidade de medida é o Volt (V). É o movimento ordenado dos elétrons livres nos fios. Sua unidade de medida é o Ampère (A). Figuras Manual de Instalações Elétricas Prysmian

12 Potência Elétrica Agora, para entender potência elétrica, observe novamente a figura. Figura Manual de Instalações Elétricas Prysmian A tensão elétrica faz movimentar os elétrons de forma ordenada, dando origem à corrente elétrica. Havendo corrente elétrica, a lâmpada se acende e aquece com certa intensidade. Essa intensidade de luz e calor percebida por todos são seus efeitos, ela nada mais é do que a potência elétrica que foi transformada em potência luminosa e potência térmica. Figuras Manual de Instalações Elétricas Prysmian

13 Assim é importante fixar: Para haver potência elétrica, é necessário haver: Tensão Elétrica Corrente Elétrica Mas... qual seria a unidade de medida da potência elétrica? Como resposta, se a potência é o resultado da ação das grandezas elétricas tensão e corrente, pode-se dizer que a potência é o produto da ação de ambas, ficando sua unidade de medida o Volt-Ampère ou simplesmente (VA). Figuras Manual de Instalações Elétricas Prysmian A essa potência (VA) dá-se o nome de potência aparente. Apesar da ilustração acima representar didaticamente a Potência pela letra P (VA), normalmente nas literaturas clássicas de Instalações a mesma é representada pela letra S. A potência aparente S (VA) é composta por duas parcelas e podem ser ilustradas conforme um triângulo retângulo, também chamado de triângulo das potências:

14 S = Potência Aparente Q = Potência Reativa P = Potência Ativa (W) Figura com adaptação. Acesso em 13/1/2011. A potência ativa (W) é a parcela efetivamente transformada em trabalho: Figuras Manual de Instalações Elétricas Prysmian Figuras Manual de Instalações Elétricas Prysmian A unidade de medida de potência ativa (P) é o Watt (W). A potência reativa Q (VAr) é a parcela transformada em campo magnético, necessário ao funcionamento de:

15 Figuras Manual de Instalações Elétricas Prysmian Figuras Manual de Instalações Elétricas Prysmian A unidade de medida de potência reativa (Q) é o Volt Ampère reativo (VAr). Em projetos de instalação elétrica residencial, os cálculos efetuados são baseados na potência aparente e potência ativa, portanto, é importante conhecer a relação entre elas para que se entenda o que é fator de potência. Fator de Potência Como apresentado anteriormente, sendo a potência ativa uma parcela da potência aparente, pode-se dizer que a mesma representa uma porcentagem da potência aparente que é transformada em potência mecânica, térmica ou luminosa. A esta porcentagem dá-se o nome de fator de potência.

16 Se observar novamente o triângulo das potências, pode-se comprovar a relação existente entre a potência aparente (S) e a potência ativa (P), por meio do estudo trigonométrico. S = Potência Aparente Q = Potência Reativa (VAr) P = Potência Ativa (W) Figura com adaptação. Acesso em 13/1/2011. Sendo um triângulo retângulo, pode-se deduzir que: P( W ) cos S( VA) A esta relação de cosseno do ângulo existente entre P (potência ativa) e S (potência aparente), que por sinal representa uma porcentagem de quanto de potência aparente (VA) foi transformado em trabalho (W), dá-se o nome de fator de potência. Nos projetos elétricos residenciais, conforme determina a norma ABNT NBR 5410:2004 (Instalações Elétricas de Baixa Tensão), desejando-se saber o quanto de potência aparente foi transformada em potência ativa, aplica-se os seguintes valores adotados de fator de potência: Veja dois exemplos:

17 Quando o fator de potência é igual a 1, significa que toda potência aparente (VA) foi transformada em potência ativa (W). Isto acontece somente em equipamentos puramente resistivos, pois não necessitam de campo magnético para funcionar, tais como: chuveiro elétrico, torneira elétrica, lâmpadas incandescentes, forno elétrico, etc. Os conceitos vistos até aqui, permitirão a compreensão do próximo assunto, que se trata do levantamento das potências (cargas) a serem instaladas na residência. O levantamento das potências é feito mediante uma previsão das potências mínimas de iluminação e tomadas conforme as prescrições da ABNT NBR 5410:2004 (Instalações Elétricas em Baixa Tensão). Assunto este que será estudado em nossa próxima aula... Até lá!!!

18 Material Complementar Além da Bibliografia Básica e Complementar apresentada no plano de ensino, vale ressaltar o Manual Prysmian de Instalações Elétricas Ed. 2006, disponível em Acesso em 13/01/2011.

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