Conceitos básicos de instalações elétricas: cargas, tensão, corrente, potência e sistemas, Resumos de Engenharia Elétrica

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Instalações elétricas

PROF ESSOR: R AFAEL N AS CIMENTO MOR E IR A

Estrutura atômica:

 Prótons (+e)

 Nêutrons

 Elétrons (-e)

Átomo de hélio

Átomo de cobre

− 19

𝑐𝑜𝑢𝑙𝑜𝑚𝑏𝑠

 Carga elementar ( e ):

Potencial elétrico ou força eletromotriz:

 Unidade de medida: Volt (V)

𝐴

𝐵

1

1

2

2

 Analogia com o esquema hidráulico :

 Diferença de pressão a tensão elétrica;

 Bomba ao gerador;

 Tubulações aos condutores;

Tensão elétrica ou diferença de potencial (DDP) [V]:

 Torneira ao interruptor;

 Água a energia consumida;

 Fluxo de água ( 1 /s) a corrente;

Trabalho

Intensidade da corrente elétrica (I):

 Unidade de medida: Ampère (A)

Potência elétrica (P):

 Unidade de medida: Watts (W)

1 kW = 1. 000 W

1 MW = 10

6

W

1 GW = 10

9

W

Watts = Joules/segundo

Capacitância (C):

 Unidade de medida: Farad (F)

Capacitância entre duas placas:

𝐶 =

𝑑𝑄

𝑑𝑉

→ 𝐶. 𝑑𝑉 =

𝑑𝑄

𝑑𝑡

. 𝑑𝑡

Noções de magnetismo:

Materiais ferromagnéticos

 Campo magnético ou força magnetizante (H):

 Fluxo magnético (φ):

 Unidade de medida: Webber (Wb)

 Unidade de medida: (A/m)

Campo magnético ao redor de um condutor:

Campo magnético ao redor de um condutor:

Indutância (L):

 Unidade de medida: Henry (H)

𝑒

(𝑖)

(𝑖)

ou

Geração de energia elétrica alternada:

Energia elétrica Energia mecânica

Energia mecânica Energia elétrica

Gerador

Motor

𝑚á𝑥

. sin(𝜔𝑡)

𝑚

. cos 𝛼

(𝑖)

(𝑖)

𝑚

. cos(𝜔𝑡)

𝑚

. 𝜔. sin(𝜔𝑡)

𝑚á𝑥

Onda senoidais:

𝑚á𝑥

. sin(𝜔𝑡)

𝑚á𝑥

. sin(𝜔𝑡) 𝑇 =

Circuitos RLC e fasores:

𝐼 = 𝐼. (cos 𝜃 + 𝑗. sin 𝜃)

𝑉 = 𝑉. (cos 𝜃 + 𝑗. sin 𝜃)

θ = 𝜔𝑡

Potência e fator potência (FP):

2

2

2

 Potência ativa/real (P): Watts (W)

 Potência reativa (Q): Volt-Ampère reativo (VAr)

 Potência aparente (S): Volt-Ampère (VA)

= cos 𝜃 Ԧ 𝑍 =

2

𝑄

Conceitos básicos: Exemplo

1 - Calcule o fator potência do motor de uma máquina de lavar se este consome 4 A e 420 W

quando ligado em uma rede de 110 V.

2 - Em uma instalação monofásica tem-se as seguintes cargas elétricas ligadas a tensão de 220 V

dispostas conforme tabela abaixo:

a) Potência mínima em um transformador em kVA para atende-la.

c) A seção do condutor de entrada das cargas, conforme tabela de condutores.

Carga Descrição

1 16 lâmpadas de 40W, FP de 0,85.

2 3 motores de indução de 2CV, FP de 0,86. 1CV = 736W.

3 2 ar condicionados de 900W, FP de 0,93.

4 1 máquina de solda de 1000 VA, FP de 0,78.

Seções Corrente

(mm²) (A)

1,50 17,

2,50 24,

4,00 32,

6,00 41,

10,00 57,

16,00 76,

25,00 101,