1ª PARTE: INFORMAÇÃO TECNOLÓGICA ELETROTÉCNICA - IT

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1 1ª PARTE: INFORMAÇÃO TECNOLÓGICA ELETROTÉCNICA - IT SUMÁRIO Grandezas Classificação das Grandezas Grandezas Elétricas 01 2 Átomo (Estrutura Atômica) Divisão do Átomo 01 3 Equilíbrio Elétrico 02 4 Corrente Elétrica 02 5 Gerador Elétrico 04 6 Condutância 05 7 Resistência 06 8 Resistividade Resistência Específica 07 9 Condutividade Condutância Específica 08

2 CUITOS ELÉTRICOS E SUAS LEIS Capítulo 1 1 Circuitos Circuito Elétrico Componentes de um Circuito Elétrico 09 Capítulo 2 2 Energia Tipos de Energia 09 Capítulo 3 3 Aparelho Consumidor 10 Capítulo 4 4 Condutor Elétrico Função do Condutor 11 5 Dispositivo de Manobra Circuito Fechado Circuito Aberto 12 Capítulo 5 6 Tipos de Circuito Elétricos 12 Capítulo Circuito Série Características de um Circuito em Série Circuito Paralelo Características de um Circuito em Paralelo Analisando um Circuito em Paralelo Símbolos Elétricos Circuito Elétrico Misto Funcionamento do Circuito Misto 16 7 Primeira Lei de Kirchhoff 16

3 7.1 Determinação da Corrente Elétrica no Circuito em Paralelo 17 8 Segunda Lei de Kirchhoff Determinação da Tensão no Circuito em Série 18 9 Valor da Corrente Elétrica no Circuito Misto Lei de Ohm Determinação da Resistência Equivalente em um Circuito em Série Determinação da Resistência Equivalente em um Circuito Paralelo Queda de Tensão Potência Potência Elétrica Efeitos da Potência Efeito Calorífico (calor) Efeito Mecânico Efeito Luminoso (luz) Equações Provenientes da Lei de Ohm e da Potência Elétrica Múltiplos e Submúltiplos da Potência Elétrica Potência Total Calculo da Potência Total Potência Total no Circuito Série Potência Total no Circuito Paralelo Potência Total no Circuito Misto Aquecimento da Rede 29 Capítulo 7 1 Energia 38 2 Matéria 38 3 Temperatura 38 4 Calor Condução Bons Condutores de Calor Maus Condutores de Calor Convecção 40

4 4.3 Irradiação Aquecimento é Prejudicial ou Benéfico 41 5 Efeito Joule Lei de Joule 42 6 Caloria 42 7 Efeito do Calor nos Circuitos Elétricos Resistividade do Material Secção do Material Corrente Elétrica em um Condutor Comprimento do Condutor 47 8 Dilatação Térmica Dilatação Linear Dilatação Superficial Dilatação Volumétrica Dilatação dos Materiais Dilatação e Temperatura Equação para Dilatação Linear Cálculo da Dilatação Linear 50 9 Lâmina Bimetálica Relés Relé Direto Utilização Características Lâmina Bimetálica e Temperatura Ambiente Relé indireto Vantagens do Relé Indireto Fusível Fusão Liga Fusão dos Metais Corrente Nominal e Tempo de Acionamento 58

5 Classificação dos Fusíveis Quanto ao Tempo de Acionamento Fusíveis de Ação Retardada Fusíveis de Ação Rápida ou Normal Fusíveis de Ação Ultra Rápida Efeitos do Calor nos Contatos Móveis Contato Aquecimento nos Contatos Densidade de Corrente nos Contatos Pressão entre Contatos Material Característicos das Pastilhas Conseqüência de um mau Contato 64 Magnetismo 65 2 Ímã 65 3 Ímãs Artificiais 66 4 Pólos Zona Neutra Imantação Atração e Repulsão dos Pólos Inseparabilidade dos Pólos 67 5 Linhas de Força As características das Linhas de Força 67 6 Campo Magnético 68 7 Permeabilidade 68 8 Relutância Magnética 68 9 Indução Magnética Substância Ferromagnética Substância Paramagnética Substância Diamagnética Fluxo de Indução Magnética Densidade de um Campo Magnético 70

6 12 Equação do Fluxo de Indução Magnética Eletromagnetismo Regra da mão Direita Corrente Elétrica e o Magnetismo Fluxo Magnético em Condutores Paralelos Corrente no Mesmo Sentido Correntes em Sentidos Opostos Campo Magnético em Espiras Solenóide Bobina Eletroímã Os pólos no Eletroímã Circuito Elétrico Circuito Magnético Analisando a Campainha A Força de Atração Magnética Núcleo e a Força de Atração Permeabilidade Magnética Secção Transversal do Núcleo e a Força de Atração Circuito Magnético e a Força de Atração Entreferro E CONTÍNUA E ALTERNADA Eletricidade Divisão da Eletricidade Eletrostática Eletrodinâmica Pressão Calor luz 83

7 Química Magnetismo ou Eletromagnetismo 83 2 Leis de Lenz 83 3 Lei de Faraday (1791 a 1867) Físico Químico Inglês 84 4 Corrente de Foucaut (1819 a 1868) 85 5 Histerese Magnética 85 6 Auto Indutância 85 7 Geradores Elétricos Gerador Magnético Gerador Eletromagnético Tipos de Geradores Geradores de Corrente Contínua Geradores de Corrente Alternada Divisão de um Gerador Peças Polares Rotor Espira Anéis Coletores Escovas Carcaça 88 8 Coletor Comutador Gerador para Alta e Baixa Potência 88 9 Funcionamento de um Gerador Magnético de Corrente Alternada Propriedade da Corrente Alternada Período Freqüência Valor Máximo ou Valor de Pico (V P ) Valor Pico a Pico (V PP ) Funcionamento de um Gerador de Corrente Contínua (CC) 98

8 11.1 Coletor Comutator Tipos de Corrente Contínua Vantagens da CA Vantagens da CC Valor Eficaz da Corrente Alternada ou Valor RMS Gerador trifásico Funcionamento de Gerador Trifásico Valores de Tensão Valores da Intensidade da Corrente Alternada (I) Ligações em um Gerador Trifásico Ligações em Estrela com Neutro Tensão de Fase (V f ) Tensão de Linha (V L ) Corrente da Fase (I f ) Corrente de Linha (I L ) Equações para Tensão de Linha (V L ) e Tensão de Fase (V f ) Gerador Trifásico em Estrela Circuito trifásico Equilibrado em (Y) Condutor Neutro em uma Ligação Estrela Cargas de Alta Potência em um Gerador (Y) Cargas de Baixa Potência em (Y) Circuito Trifásico Desequilibrado em (Y) Ligação em Triângulo ou Delta Equações para Corrente de Linha (I L ) e Corrente de Fase (I f ) Gerador Trifásico Fechado em Triângulo ( ) Equilibrado Gerador Trifásico Fechado em Triângulo ( ) Desequilibrado 116 Transformador Constituição de um Transformador Núcleo Núcleo de Baixa Freqüência Tipos de Núcleo 120

9 1.2.3 Formas de Núcleo Bobinas bobinas sem Derivação Indução Eletromagnética Eletroímã Primário Eletroímã Secundário Tipos de Transformador Transformador Abaixador Transformador Elevador Relação de Transformação (R T ) Potência nos Transformadores Transformador a Plena Carga Transformador com Sobre Carga Perda no Transformador Perdas a Meia Carga Rendimento Índice de Regulação Transformador com Derivação Transformador com Derivações no Primário Transformador com Derivações no Secundário Autotransformador Funcionamento Transformação de Corrente (TC) Utilização do TC Transformador de Potencial Transformador de Isolação 131 Resistência Elétrica Bobina com Núcleo Aberto Bobina com Núcleo Fechado Impedância Resistores Lineares ou Puros 136

10 5 Resistores não Lineares Vetor Indutores Força Contra-eletromotriz (fc.em) Auto-indução Indutância Fatores que Influenciam na Indutância Comportamento da Corrente e Tensão no Circuito Indutivo Explicação Indutiva Reatância Reatância Indutiva Circuito RL Série Circuito RL Paralelo Capacitores Constituição de Capacitor Dielétricos Placas Codutoras Capacitância Áreas das Placas Distância Entre as Placas Material Dielétricos Comportamento do Capacitor em Corrente Contínua (CC) Comportamento de um Capacitor em Corrente Alternada em (CA) Reatância Capacitiva Circuito RC Série Circuito RC Paralelo Circuito LC Série Circuito RLC Série Circuito RLC Série Ressonante Fator de Qualidade (Q B ) Circuito RLC Paralelo 158

11 31 Circuito RLC Paralelo Ressonante Leitura de Resistores Elétricos Associação de Indutores Série e Paralelo Associação de Indutores em Série Associação de Indutores em Paralelo Associação de Capacitores em Série Associação de Capacitores em série com Análise em CC Associação de Capacitores em Paralelo com Análise em CC Associação de Capacitores em Paralelo com Análise em CA 163 Potência em Consumidores Resistivos em CA Potência de Consumidores Indutivos e Capacitivos em CA Potência Ativa ou Efetiva (Pe) Potência Reativa (Pr) Fator de Potência (Fp) Equação da Potência Ativa e Reativa Potência em Consumidores Monofásico e Trifásicos Potência Ativa Monofásica Sistema Estrela Equilibrada Sistema Triângulo Balanceado Potência Ativa Trifásica Potência Ativa 3F em "Y" Equilibrado Potência Ativa 3F em Potência de Perdas (Pp) Rendimento ( ) Potência Total de um Circuito Misto Transformadores Trifásicos Correção do Fator de Potência Utilização do Capacitor para Correção do FP Determinação das Equações para Correção do FP 178 Introdução Motor Elétrico 189

12 2.1 Princípio de Funcionamento de Motor Elétrico CA Campo Magnético Girante Princípio Eletromagnético Ponto Morto Motor Assíncrono Movimento de Rotação Pulsante Rotor tipo "Gaiola de Esquilo" Rotor Real Estator Núcleo Magnético ou Estator Pólos Ativos Pólos Conseqüentes Fases ou Bobinas Motor para Corrente Alternada Monofásico Tensão (V) Freqüência (Hz) Rotação (RPM) Potência Esquema de Ligação Inversão do Sentido de Rotação Enrolamento de Trabalho Enrolamento de Partida Circuito Ressonante Campo Magnético Girante Força Centrífuga Interruptor Centrífugo motor para Corrente Trifásico 204

13 5.1 Assíncrono de Motor em Curto Assíncrono de Motor Bobinado Síncrono Características Técnicas Tensão (V) Rotação (RPM) Freqüência (HZ) Potência (HP ou CV) Esquema de Ligação Inversão do Sentido de Rotação Funcionamento do Motor Trifásico Motor Elétrico Industrial Divisão de um Motor Elétrico Industrial "Tipo Gaiola" Rotor Tampas Caixa de Ligação Ventilador ou Ventoinha Tampa Defletora Motor Elétrico Industrial de 6 pontas ligação em Triângulo Ligação em Estrela Motor Elétrico Industrial de 12 pontas Ligação Duplo Triângulo Tensão de Linha e Corrente de Linha em um Motor duplo Triângulo Ligação em Duplo Estrela Tensão de Linha e Corrente de Linha em um Motor de 12 Pontas em Ligação em Triângulo com 12 pontas Tensão de Linha e Corrente de Linha em um Motor de 12 Pontas em 2 18

14 9.4 Ligação em Estrela em 12 pontas Tensão de Linha e Corrente de Linha em um Motor de 12 Pontas em 218