Post on 28-Sep-2020
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São elas:
UNIDADE NOMENCLATURA SÍMBOLO VALOR DE REF.
Fundamental
Secundárias
Ampére, Volt
e Ohm
A, V, e
Exemplos:
- Múltiplos
1 kA = 1.000 A
13,8 kV = 13.800 V
2 M = 2.000.000
- Submúltiplos
3 mA = 0,003 A
9 V = 0,000009
4.500.000.000 n = 4,5
Submúltiplos
Múltiplos
Nano
Micro
Mili
Mega
Kilo
Giga
0,000 000 001
0,000 001
0,001
1.000
1.000.000
1.000.000.000
n
m
K
M
G
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10. POTÊNCIA ELÉTRICA (P)
Analisemos o resultado das duas experiências:
L2
A
I = ______
V = ______
VG
L1
I = ______
V = ______
A
VG
Verificamos que a luminosidade da segunda lâmpada (L2) é maior do que a da primeira lâmpada
(L1).
Este fenômeno pode ser verificado através da “potência elétrica”, onde dizemos que a potência
da lâmpada L2 é maior do que a da lâmpada L1.
A potência elétrica pode ser determinada através do produto da tensão pela corrente.
P = V . I
A unidade de medida de potência elétrica é o “watt” (w).
Exemplo:
- Potência de Lâmpadas - 100 w
75 w
60 w
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- Potência do Chuveiro - 2.5000 w
1.5000 w
O aparelho de medida de potência elétrica é o “wattímetro”.
P = _____I = _____
WA
V = _____V
VG
Lâmpada L1
Lâmpada L2
P = V . I
P = ------ . ------ = ----------
Potência indicada pelo wattímetro = --------------
P = V . I
P = ------ . ------ = ----------
Potência indicada pelo wattímetro = --------------
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11. ENERGIA ELÉTRICA
Energia é a capacidade de produzir trabalho. Existem várias formas de energia; por exemplo:
- Solar; - Mecânica;
- Luminosa; - Eólica;
- Hidráulica; - Etc.
A energia, seja ela qual for, não pode ser criada, nem destruída, mas sim transformada.
Exemplo de transformação de energia elétrica
Uma qualidade de água armazenada numa represa possui energia hidráulica em potencial, que
pode ser transformada em energia mecânica; fazendo girar uma turbina.
A turbina, fazendo girar o gerador, estará transformando energia mecânica em energia elétrica.
ENERGIAMECÂNICA
ENERGIACINÉTICA
ENERGIAELÉTRICA
ENERGIAPOTÊNCIAL
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A energia elétrica, por sua vez, é levada ao consumidor, onde é novamente transformada nas
mais variadas formas de energia: térmica, mecânica, luminosa etc.
A energia elétrica é transformada em energia:
MECÂNICATÉRMICA
LUMINOSA
A energia elétrica depende da potência elétrica, do receptor (P) e do tempo (T) em que o
receptor ficou ligado:
E = P x T
E = 1500 Wh OU 1,5 kWh
T = 3 hP = 500 W
E = 500 Wh
T = 1hP = 500 W
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12. MAGNETISMO
Imãs:
São todos os corpo que possuem a propriedade de atrair partículas de ferro.
Magnetismo:
É a propriedade que certos corpos possuem para atrair partículas de ferro.
Estas partículas se manifesta principalmente nas regiões situadas em suas extremidades.
Estas “extremidades” são chamadas de “pólos”:
- Pólo norte magnético
- Pólo sul magnético
Ação mútua entre dois ímãs
Através de experiências realizadas, verificou-se que:
“PÓLOS DE NOMES CONTRÁRIOS
SE ATRAEM”
“PÓLOS DE NOMES IGUAIS
SE REPELEM”
SSSS
FFFF
1a. experiência
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13. ELETROMAGNETISMO
Analisemos o resultado da experiência a ser realizada:
1a. experiência
SN
I = ________A
G
Nota-se que, no instante em que a corrente circula pela bobina, existe uma força de atração entre
a bobina e o ímã.
Concluiu-se, portanto, que:
“Quando um condutor for percorrido por uma corrente elétrica, surgirá em torno deste um
campo magnético”.
2a. experiência
Verificação do enunciado
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14. PRINCÍPIO DA GERAÇÃO DA CORRENTE ELÉTRICA
Durante o deslocamento do ímã, dentro da bobina, surge uma corrente.
Nota-se que o ponteiro do miliamperímetro desloca-se tanto para lado direito, como para o lado
esquerdo.
Sendo assim, a corrente que surge na bobina possui valores variáveis.
Esta corrente é chamada de “corrente alternada”.
mA
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15. CORRENTE ALTERNADA
Definição:
Corrente alternada é uma corrente variável que percorre os condutores, tanto em um sentido,
quanto em outro.
A corrente alternada pode ser representada da seguinte maneira:
PERÍODO (T) OU CICLO
t
ALTERNÂNCIA NEGATIVA
ALTERNÂNCIA POSITIVA
- I
+ I
Freqüência
Freqüência de uma corrente alternada representa o número de períodos ou ciclos por segundo.
A freqüência se exprime em Hertz (Hz).
Exemplo: 1 Hz = 1 ciclo por segundo
60 Hz = 60 ciclos por segundo
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Exemplos
A
1 seg.
f = 1,5 Hz
f = 5 Hz
1 seg.
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16. SISTEMA TRIFÁSICO
Analisemos três geradores de tensão monofásicos, em funcionamento, tendo uma representação
gráfica das tensões geradas.
V2
N
S
V3
V3
N
S
V2
V1
V1
S
N
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Estes três geradores monofásicos estão gerando três tensões de valores iguais, mas defasadas
entre si.
Agrupando-se estes três geradores, cria-se um gerador trifásico, o qual realizará a mesma função
dos três geradores monofásicos.
Junto com estas três tensões, são geradas três correntes de valores iguais, mas também defasadas
entre si..
Um gerador trifásico é representado da seguinte maneira:
S
N
V3V2V1
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17. TRANSFORMADORES
Os transformadores possuem a finalidade de elevar ou abaixar a tensão, ou seja:
- Elevar a tensão, junto às usinas, a níveis adequados à transmissão da energia a grandes
distâncias;
- Abaixar a tensão, junto aos consumidores, a níveis adequados à utilização da energia elétrica.
O transformador é constituídos de três elementos principais:
1) Uma bobina primária (recebe energia);
2) Uma bobina secundária (fornece energia);
3) Um circuito magnético (núcleo).
CIRCUITO
MAGNÉTICO
BOBINA
SECUNDÁRIA
BOBINA
PRIMÁRIA
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Princípio de funcionamento
BOBINASECUNDÁRIA
BOBINAPRIMÁRIA
FONTE DECORRENTEALTERNADA
A corrente elétrica, que alimenta a lâmpada, nasce na bobina secundária do transformador.
Como é produzida essa corrente?
Para que uma corrente seja gerada, basta que a bobina sofra uma variação do campo magnético.
N
S A
A aproximação ou o afastamento do ímã produz em uma variação do campo magnético, que
induz, na bobina, uma corrente elétrica.
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Substituamos o ímã ordinário por um eletroímã.
Observemos as variações do campo magnético.
Em corrente contínua
A aproximação ou afastamento do eletroímã produzem uma variação de campo magnético, que
induz, na bobina, uma corrente elétrica.
Em corrente alternada
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Uma corrente elétrica variável produz um campo magnético variável.
Uma bobina primária, percorrida por uma corrente alternada, cria um campo magnético variável.
Este campo magnético produz, numa bobina secundária, uma corrente alternada.
Coloquemos as bobinas primárias e secundárias lado a lado.
O campo magnético variável, produzido pela bobina primária, dispersa-se no espaço e nenhum
efeito apreciável se manifesta no circuito secundário.
SECUNDÁRIO
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SECUNDÁRIO
PRIMÁRIO
Melhorando o caminho para a imantação variável, aparecerá um efeito na bobina secundária.
Façamos o mesmo para as nossa 2 bobinas.
Canalizemos o campo magnético variável, produzido pela bobina primária, nas peças metálicas,
a fim de torná-lo mais intenso no interior da bobina secundária.
Uma corrente elétrica mais importante nasce nesta última.
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Meçamos as tensões primárias e secundárias
Vs = ________
Vp = ________
Apesar da presença do circuito magnético, uma fraca parte do campo magnético, produzido pela
bobina primária, passa pelo ar.
Sobreponhamos as duas bobinas sobre a mesma coluna
Vp = _______
Vs = _______
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A tensão secundária aumentou ligeiramente, sendo o campo magnético, na bobina secundária,
mais importante que precedentemente.
Utilizemos duas bobinas concêntricas
Vp = ---------
Vs = ---------
Constatamos uma nova melhoria da tensão secundária.
A disposição concêntrica das duas bobinas permite obter, na bobina secundária, um máximo de
campo magnético.
É esta disposição que é adotada no fabrico dos transformadores
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Funcionamento do transformador em carga
Vp = ________
Is = ________
O pedido crescente de corrente, pelos assinantes, é materializado pelas lâmpadas que
alimentamos umas após as outras.
A intensidade de corrente secundária aumenta.
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Acrescentemos um amperímetro no circuito da bobina primária.
Um aumento da intensidade da corrente secundária acarreta um aumento da intensidade da
corrente primária.
Num transformador de distribuição, a intensidade primária é sempre mais fraca que a intensidade
secundária.
Vp = _______
Ip = _______
Is = _______
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Vp = ______
Ip = ______
Is = ______
Vs = ______
Repitamos a experiência precedente, depois de termos ligado um voltímetro aos bornes da
bobina secundária.
Um pedido crescente de corrente pelos assinantes acarreta uma diminuição da tensão secundária.
Praticamente, essa diminuição (queda de tensão) é da ordem de 2 a 3%, em plena carga.
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Autotransformador
O autotransformador monofásico difere dos transformadores comuns pelo fato de possuir “um
enrolamento único” e não dois como nos demais transformadores.
Parte deste “enrolamento único” é usado como primário e como secundário.
V = ______
V = ______
A entrada (primário) é conectada à rede e a saída (secundário) alimenta as cargas.
Os autotransformadores podem ser elevadores ou abaixadores.
AUTOTRANS.ELEVADOR
AUTOTRANS.ABAIXADOR
Vp = _______
Vs = _______Vs = _______
Vp = _______
SECUNDÁRIO
SECUNDÁRIO
PRIMÁRIO
PRIMÁRIO
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18. TRANSFORMADOR TRIFÁSICO
O transformador trifásico pode ser decomposto em três transformadores monofásicos
semelhantes.
Vs =
Vp =N
F3
N
F2
N
F1
Por razões econômicas, o transformador de distribuição não comporta 3 circuitos magnéticos
independentes, mas um só.
Como realizar esse transformador trifásico?
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1) Os 3 transformadores monofásicos são dispostos da seguinte maneira
2) Colocam-se os 3 módulos sobre o mesmo plano.
Vp = ______
Vs = ______
As tensões secundárias são sempre iguais. Consequentemente, montamos um transformador
trifásico é o mesmo que o de um transformador monofásico.
O funcionamento de um transformador trifásico é o mesmo que o de um transformador
monofásico.
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CUBA METÁLICACHEIA DE ÓLEO
CIRCUITO MAGNÉTICO
ISOLADOR DE“BAIXA TENSÃO”
BOBINAS
BOBINAS
ISOLADOR DE“ALTA TENSÃO”
COMPONENTES E ACESSÓRIOS DE UM TRANSFORMADOR TRIFÁSICO
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19. BANCO DE TRANSFORMADORES
É denominado banco de transformadores o conjunto formado por três transformadores
monofásicos isolados fisicamente, porém interligados.