........... Sumário APRESENTAÇÃO.... 13 Unidade 1: Revisão de eletricidade básica 1.1 Primeiras palavras.... 17 1.2 Problematizando o tema... 17 1.3 Texto básico para estudos.... 17 1.3.1 Tensão Contínua (DC)... 17 1.3.1.1 Primeira Lei de Ohm.... 18 1.3.1.2 Segunda Lei de Ohm.... 18 1.3.2 Potência elétrica.... 20 1.3.3 Associação de cargas elétricas.... 23 1.3.4 Condutores de energia... 29 1.3.5 Energia elétrica.... 31 1.3.5.1 Energia consumida... 31 1.3.5.2 Transformação de energia elétrica em térmica... 32 1.4 Considerações finais.... 33. 1.5 Exercícios... 33 1.5.1 Respostas dos exercícios.... 34 1.6 Estudos complementares... 34 1.6.1 Saiba mais.... 34 1.6.2 Outras referências... 34
Unidade 2: Fundamentos da corrente alternada 2.1 Primeiras palavras.... 37 2.2 Problematizando o tema... 37 2.3 Texto básico para estudos.... 37 2.3.1 Tensão alternada... 37 2.3.1.1 Corrente alternada.... 38 2.3.1.1.1 Defasamento angular.... 40 2.3.1.2 Cargas resistivas em circuitos de corrente alternada.... 41 2.3.1.2.1 Potência em circuitos resistivos de corrente alternada.... 42 2.3.1.2.2 Circuitos com cargas em paralelo.... 43 2.3.1.3 Cargas indutivas em circuitos de corrente alternada.... 45 2.3.1.3.1 Representação da impedância: triângulo da impedância... 47 2.3.1.3.2 Potência em um circuito puramente indutivo... 48 2.3.1.3.3 Potência em um circuito indutivo real (θ < 90 o )... 49 2.3.1.3.4 Análise de um circuito... 52 2.3.1.4 Cargas capacitivas em circuitos de corrente alternada.. 54 2.3.1.4.1 Potência em um circuito capacitivo ideal.... 56 2.3.1.4.2 Potência em circuito capacitivo com perdas.... 57 2.4 Considerações finais.... 58 2.5 Exercícios... 60 2.5.1 Respostas dos exercícios.... 64 2.6 Estudos complementares... 66 2.6.1 Saiba mais.... 66 2.6.2 Outras referências... 66
Unidade 3: Geração, transmissão e distribuição de energia elétrica 3.1 Primeiras palavras.... 69. 3.2 Problematizando o tema... 69. 3.3 Texto básico para estudos.... 69 3.3.1 Conceito de energia... 69 3.3.2 Fontes de energia elétrica.... 70 3.3.2.1 Fontes renováveis e não renováveis de energia.... 70 3.3.2.2 Usinas hidrelétricas.... 71 3.3.2.3 Usinas termelétricas... 72 3.3.2.4 Usinas nucleares.... 72 3.3.2.5 Energia eólica... 73 3.3.3 Geração e cogeração de energia elétrica.... 73 3.3.3.1 Gerador de tensão trifásica.... 74 3.3.3.1.1 Ligação em estrela (Y).... 76 3.3.3.1.2 Ligação em triângulo (D).... 81 3.3.3.1.3 Potência da corrente trifásica nas ligações estrela e triângulo.... 82 3.3.4 Transmissão de energia elétrica... 85 3.3.5 Distribuição e utilização de energia elétrica.... 86 3.4 Considerações finais.... 86. 3.5 Exercícios... 87 3.5.1 Respostas dos exercícios.... 89 3.6 Estudos complementares... 91. 3.6.1 Saiba mais.... 91 3.6.2 Outras referências... 91
Unidade 4: Instalações elétricas 4.1 Primeiras palavras.... 95. 4.2 Problematizando o tema... 95. 4.3 Texto básico para estudos.... 95 4.3.1 Generalidades.... 95 4.3.2 Condutores de energia elétrica.... 98 4.3.2.1 Temperatura... 100 4.3.2.2 Capacidade de condução de corrente... 101 4.3.2.3 Queda de tensão admissível... 104 4.3.2.4 Fator de demanda.... 106 4.3.2.5 Eletrodutos... 106 4.3.3 Choque elétrico.... 107 4.3.3.1 Proteção contra choques elétricos.................109 4.3.4 Sistema de aterramento... 110 4.3.5 Dispositivo de proteção contra sobrecorrentes.... 111 4.3.5.1 Fusíveis.... 112 4.3.5.1.1 Características elétricas.... 112 4.3.5.1.2 Tipos de fusíveis.... 114 4.3.5.1.2.1 Fusíveis rápidos e retardados.... 114 4.3.5.1.2.2 Fusíveis tipo Diazed... 115 4.3.5.2 Disjuntores termomagnéticos em caixa moldada... 117 4.3.5.2.1 Funcionamento.... 118 4.3.5.2.2 Características nominais.... 119 4.3.5.2.3 Fusível e disjuntor termomagnético: características comparativas... 120 4.4 Considerações finais.... 122 4.5 Exercícios... 122 4.5.1 Respostas dos exercícios.... 123
4.6 Estudos complementares... 124 4.6.1 Saiba mais.... 124 Unidade 5: Eficiência energética 5.1 Primeiras palavras.... 127. 5.2 Problematizando o tema... 127. 5.3 Texto básico para estudos.... 127. 5.3.1 Definição de eficiência energética.... 127 5.3.2 Consumo, demanda, fator de carga e intervalo de integração.... 128 5.3.2.1 Por que se preocupar com a demanda e o período de integração?.... 129 5.3.2.2 Fator de carga (FC)... 130 5.3.3 Tarifação da energia elétrica... 131 5.3.3.1 O que isso significa na prática?.... 131 5.3.3.1.1 Tarifa convencional.... 131 5.3.3.1.2 Tarifa horossazonal (THS)... 133 5.3.3.1.2.1 Tarifa horossazonal azul.... 134 5.3.3.1.2.2 Tarifa horossazonal verde.... 136 5.3.3.1.3 Enquadramento tarifário.... 137 5.3.3.1.3.1 Como saber em que modalidade tarifária se enquadrar e o modo mais econômico possível?.... 137 5.3.3.1.3.2 O que significa ter um alto FC?.. 138 5.3.3.1.3.3 Como saber o perfil de consumo de uma indústria?... 139 5.3.3.2 Exemplo de aplicação... 139 5.3.4 Controle e análise de consumo e demanda.... 143 5.3.5 Energia e produção.... 143
5.3.6 Fator de potência, causas, consequências e correção.... 146 5.3.6.1 Introdução.... 146 5.3.6.2 Consequências do baixo fator de potência...........147 5.3.6.3 Causas do baixo fator de potência.... 149 5.3.6.4 Correção do fator de potência.... 149 5.3.6.5 Vantagens da correção do fator de potência.... 150 5.3.6.6 Exemplo de aplicação... 152 5.4 Considerações finais.... 153 5.5 Exercícios... 153. 5.5.1 Respostas dos exercícios.... 155 5.6 Estudos complementares... 155 5.6.1 Saiba mais.... 155 5.6.2 Outras referências... 156 Unidade 6: Instalações industriais 6.1 Primeiras palavras.... 159 6.2 Problematizando o tema... 159 6.3 Texto básico para estudos.... 159 6.3.1 Transformador de potência.... 159 6.3.1.1 Potência nominal.... 161 6.3.1.2 Tensão nominal.... 162 6.3.1.3 Tensão nominal de curto-circuito... 163 6.3.1.4 Componentes percentuais da tensão nominal de curto-circuito... 164 6.3.1.5 Perdas elétricas.... 165 6.3.1.6 Regulação.... 165 6.3.1.7 Rendimento.... 166 6.3.1.8 Líquido isolante.... 167
6.3.1.9 Especificação.... 167 6.3.2 Motores elétricos de corrente alternada... 168 6.3.2.1 Motores trifásicos.... 168 6.3.2.1.1 Motores de indução.... 169 6.3.2.2 Rendimento de uma máquina.... 173 6.3.2.3 Motores monofásicos de indução.... 174 6.3.2.4 Motores do tipo universal.... 176 6.3.2.5 Motores assíncronos trifásicos com rotor em gaiola... 176 6.3.2.5.1 Potência nominal.... 177 6.3.2.5.2 Tensão nominal... 182 6.3.2.5.3 Corrente nominal.... 182 6.3.2.5.4 Frequência nominal... 183 6.3.2.5.5 Fator de serviço.... 183 6.3.2.5.6 Perdas ôhmicas.... 184 6.3.3 Iluminação.... 185 6.3.3.1 Introdução.... 185 6.3.3.2 Fluxo luminoso... 185 6.3.3.3 Rendimento luminoso (h) ou eficiência luminosa.... 186 6.3.3.4 Iluminamento ou iluminância... 186 6.3.3.5 Refletância.... 187 6.3.3.6 Método dos lumens ou dos rendimentos... 189 6.3.3.6.1 Coeficiente de utilização ou índice de forma.... 189 6.3.3.6.1.1 Expressão geral (tabelas).... 190 6.3.3.6.2 Tabelas para a determinação do coeficiente de utilização.... 191 6.3.3.6.3 Exemplo de aplicação.... 191 6.3.3.6.4 Critério de espaçamento mínimo.... 192 6.4 Considerações finais.... 193 6.5 Exercícios... 193 6.5.1 Respostas dos exercícios.... 195
6.6 Estudos complementares.... 196. 6.6.1 Saiba mais.... 196 6.6.2 Outras referências... 197 REFERÊNCIAS.... 199