01 -definições e circuitos

8/18/2019 01 -Definições e Circuitos

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Engenharia Civil

Instalações Elétricas


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Apresentação

Apresentação do professor.


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Ementa

Circuitos de corrente alternada monofásico, bifásico e trifásico. Luminotécnica e Fornecimento de energia elétrica. Instalações elétricas. Instalações elétricas prediais. Tecnologia dos materiais elétricos, ligação de interruptores. Ligação de lâmpadas fluorescentes. Ligação esquemática em painel de medição. Projeto de instalações industriais, prediais e residenciais. Proteção tomadas, interruptores e lâmpadas.

Recursos energéticos primários para a produção de energiaelétrica. Fontes alternativas de energia. Importância da conservação de energia.


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Ementa

Condutores. Eletrodutos e disjuntores de baixa tensão.

Proteção contra choques elétricos.

Proteção contra descargas elétricas.

Ligação de motores. Conceitos para aplicação de controladores lógico

programáveis (PLC).

Normas técnicas, legislação e documentação específica.

Instalações telefônicas prediais. Normas de concessionárias.

Instalações prediais inteligentes.


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Bibliografia

BIBLIOGRAFIA BÁSICA CAVALIN ,Geraldo; CERVELIN, Severin. Instalações elétricas prediais: conforme

norma NBR 5410:2004. 22.ed.. São Paulo SP: Érica, 2014.

MAMEDE Filho, João. Instalações elétricas industriais. 8.ed. Rio de Janeiro: LTC, 2013.

NERY, Norberto. Instalações Elétricas: princípios e aplicações. São Paulo: Érica, 2013.

BIBLIOGRAFIA COMPLEMENTAR CRUZ, Eduardo César Alves; ANICETO, Larry Aparecido. Instalações elétricas:

fundamentos, prática e projetos em instalações residenciais e comerciais. 2.ed.. São PauloSP: Érica, 2012.

VISACRO FILHO, Silvério. Aterramento elétrico: conceitos básicos, técnicas demedição e instrumentação, filosofias de aterramento. São Paulo SP: Artliber, 2012.

LIMA FILHO, D. Projetos de instalações elétricas prediais. 12.ed.. São Paulo SP: Érica,2014

CREDER, Helio. Instalações elétricas. 15.ed.. Rio de Janeiro: LTC, 2014. COTRIM,Ademato A. M. B. Instalações elétricas. 5.ed.. São Paulo: Pearson Education do Brasil,2009.


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Avaliação

Exercício 1: Avaliação (5pts) + Trabalho (5pts)

Prova 1: Avaliação (10pts)

Exercício 2: Avaliação + SIC (5pts) + Trabalho (5pts)

Prova 2: Avaliação (10 pts)


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Planejamento das Aulas

Aula Data Evento Plano de Aula

1 16/02/2016 Circuitos de corrente alternada monofásico, bifásico e trifásico.

2 19/02/2016 Luminotécnica e Fornecimento de energia elétrica.

3 23/02/2016 Luminotécnica e Fornecimento de energia elétrica.

4 26/02/2016 Instalações elétricas e diagramas elétricos resisdenciais/prediais.

5 01/03/2016 Instalações elétricas prediais.

6 04/03/2016 Tecnologia dos materiais elétricos, ligação de interruptores.

7 08/03/2016 Diagramas elétricos residenciais. Ligação de lâmpadas fluorescentes.8 11/03/2016 Ligação esquemática em painel de medição.

9 15/03/2016 R e v i s ã o

1 0 1 8 /0 3 /2 01 6 Exe rc í c io 1 Exe rc í c io 1

1 1 2 2 /0 3 /2 01 6 Fe r i a do Fe r ia do

1 2 2 5 /0 3 /2 01 6 Fe r i a do Fe r ia do

13 29/03/2016 Projeto de instalações industriais, prediais e residenciais.

14 01/04/2016 Projeto de instalações industriais, prediais e residenciais.

15 05/04/2016 Proteção tomadas, interruptores e lâmpadas.16 08/04/2016 Recursos energéticos primários para a produção de energia elétrica.

17 12/04/2016 Fontes alternativas de energia.

18 15/04/2016 Importância da conservação de energia.

19 19/04/2016 Condutores.



22 29/04/2016 Au l a d e L a bo ra t ó r io p r o j e t os , t om ada s , l âmpa da s , c o n du to r e s )


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Planejamento das Aulas

2 3 0 3/05/20 1 6 P rov a 1 P ro v a 1

2 4 0 6/05/20 1 6 P rov a 1 Eletrodutos e disjuntores de baixa tensão.

2 5 1 0/05/20 1 6 P rov a 1 Eletrodutos e disjuntores de baixa tensão.

2 6 1 3/05/20 1 6 P rov a 1 Proteção contra choques elétricos.

2 7 1 7/05/20 1 6 P rov a 1 Proteção contra choques elétricos.

2 8 2 0/05/20 1 6 P rov a 1 Proteção contra descargas elétricas.

29 24/05/2016 Diagramas elétricos industriais. Ligação de Motores.

30 27/05/2016 Conceitos para aplicação de controladores lógico programáveis (PLC).

31 31/05/2016 Normas técnicas, legislação e documentação específica.

32 03/06/2016 Normas técnicas, legislação e documentação específica.

33 07/06/2016 Au l a de L a bo ra t ó r io d i s j u n t o re s , c hoqu e s , d e s ca r g a s , P LC , mo t o r e s )

3 4 1 0/06/20 1 6 Exe rc í c io 2 Exe rc í c io 2

35 14/06/2016 Instalações telefônicas prediais.

36 17/06/2016 Normas de concessionárias.

37 21/06/2016 Normas de concessionárias.

38 24/06/2016 Instalações prediais inteligentes.

392 8/06/20 1 6 P rov a 2 Re v i s ã o

4 0 0 1/07/20 1 6 P rov a 2 P ro v a 2

41 05/07/2016 Seleção de Tópicos para Estudo



44 15/07/2016 Revisão


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Circuitos de corrente alternada monofásico,

bifásico e trifásico

Circuito elétrico é uma interconexão de elementos elétricos.

Carga - Lâmpada

Corrente elétrica

Tensão (bateria)

ResistorIndutor

Capacitor

Transistor


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bifásico e trifásico - Carga

Carga é a quantidade mais elementar em um circuito elétrico.


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bifásico e trifásico – Corrente Elétrica

Agora, consideremos o fluxo de cargas elétricas. Uma característica exclusiva da carga

elétrica é o fato de ela ser móvel; isto é, ela pode ser transferidade um lugar a outro, onde pode ser convertida em outra forma de energia.


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bifásico e trifásico – CC e CA

A corrente elétrica nem sempre é constante em um circuito elétrico. Ou seja, ela podevariar ao longo do tempo.

CC CAOu...


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Exemplos de Exercícios

Quantos elétrons são necessários para produzir uma carga de 2.10−?


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bifásico e trifásico – Tensão

Para deslocar o elétron em um condutor é necessário algum trabalho ou transferênciade energia. Esse trabalho é realizado por uma força eletromotriz (FEM) sendo também

conhecida como tensão ou diferença de potencial .


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bifásico e trifásico – Potência e Energia

Além de corrente e tensão, há ainda a potência elétrica como variáveis básicas de um

circuito elétrico.

onde p é a potência em watts (W), w é a energia em joules(J) e t é o tempo em segundos (s).

Ou...

As concessionárias de energia elétrica medem a energia em watts-hora (Wh),

em que: 1 Wh = 3.600 J


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bifásico e trifásico – Elementos de Circuito

Existem dois tipos de elementos encontrados nos circuitos elétricos: elementos passivos e elementos ativos.

Um elemento ativo é capaz de gerar energia enquanto um elemento passivo não é.

Exemplos de elementos passivos são: resistores, capacitores e indutores;

Exemplos de elementos ativos típicos são: geradores, baterias e amplificadoresoperacionais.


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bifásico e trifásico – Elementos PassivosIndutor Resistor

Oposição à passagem da correnteelétrica.

Associado à aquecimento ou

perdas de energia.

Capacitor

Dispositivos que armazenamenergia (em forma de tensão).

Geralmente utilizados com

outros elementos.

Dispositivos que armazenam energia(em forma de corrente).

Produzem um campo

eletromagnético que proporciona ofuncionamento de motores elétricos.


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bifásico e trifásico – Elementos AtivosAmp. OperacionaisGeradores

Acoplados em turbinas eólicas,hidráulicas, moinhos, máquinas a vapor,

dentre outros para gerar energia.

Baterias

Dispositivos que armazenamenergia para alimentação de

circuitos elétricos eletrônicos.Dispositivos eletrônicos que

permitem que seja possível efetuar

várias operações matemáticas comsinais elétricos.


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Circuitos Monofásico, Bifásico e Trifásico

Os geradores de grande porte, são desenvolvidos para efetuar a geração de 3 fasesou 3 linhas de energia.A diferença entre as 3 linhas de transmissão, são as fases, ou seja, o deslocamentoangular entre elas.

Algumas vantagens do sistema trifásico...

- Três fases são suficientes para definir um sentido de giro (anti-horário ou horário);- Transmissão de energia de modo a equilibrar os efeitos da transmissão;- Operação balanceada de máquinas elétricas;- Possibilidade de transportar maior quantidade de energia, se comparado ao monofásico.


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Sendo assim, podemos ter circuitos monofásicos, bifásicos ou trifásicos.

- Circuitos monofásicos, bifásicos, trifásicos ou mesmo polifásicos são geralmente

oriundos do sistema trifásico.

O que isso significa na prática?


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bifásico e trifásico – Corrente Alternada

O modo de geração e transmissão de energia em Corrente Alternada, permite atransformação dos níveis de tensão e corrente (transformadores) permitindo assim,transportar uma grande quantidade de energia para grandes distâncias.


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Nesta imagem, bastante familiar para a maioria das pessoas, há um transformador dedistribuição de energia, instalado em um poste, em alguma cidade.

A demanda de energia a ser consumida é um dos fatores que determinam se oimóvel irá receber um circuito monofásico, bifásico ou trifásico.


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Transformador Ideal

O transformador possibilita alterar os níveis de tensão e corrente de um circuito por

meio de um acoplamento magnético entre dois circuitos, tende seu funcionamentofundamentado nas Lei de Faraday e da Lei de Lenz.

Os valores nominais dos transformadores são normalmente especificados como V 1/V 2. Um

transformador com valor nominal 2.400/120 V deve ter 2.400 V no primário e 120 no

secundário (isto é, um transformador abaixador de tensão).

A potência de entrada é igual a de saída.

n é a relação de espiras.


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Placas de Transformadores

A especificação básica do transformador consiste na tensão do enrolamento primário

(entrada), tensão do enrolamento secundário (saída) e potência.

Transformador de pequeno porte. Transformador de grande porte.


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Um transformador ideal tem os seguintes valores nominais: 2.400/120 V, 9,6 kVA; e tem

50 espiras no secundário. Calcule: (a) a relação de espiras; (b) o número de espiras noprimário; (c) os valores nominais das correntes nos enrolamentos primário e secundário.

(a) Este é um transformador abaixador de tensão já que V 1 = 2.400 V, V 2= 120 V.

(b) Calculando o número de espiras no primário:

(c) S = V 1I 1 = V 2I 2 = 9,6 kVA Portanto,


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Lista de Exercícios

1 - Quantos elétrons são necessários para produzir uma carga de 2.10

−

?

2 - Defina carga, corrente elétrica, tensão, energia e potência.

3 - Seja um circuito elétrico o fluxo de carga elétrica em função do tempo é dada pela expressão

= 30. . Sendo assim, calcule a corrente elétrica no instante = 1,2 para = 377/ .

4 – Cite 3 vantagens do uso do sistema trifásico ao monofásico.

5 – Dentre as formas de transmissão de energia elétrica como corrente elétrica alternada (AC) e

contínua (CC), responda:

a) Qual o tipo de corrente é a mais utilizada para transmissão atualmente? Por quê?

b) Cite as principais etapas e processos de que a energia elétrica é submetida desde a

sua geração até seu consumo em residências.


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Lista de Exercícios

6 - Um transformador tem a seguinte característica: 220/110 V. Responda as seguintes questões:a) 0 transformador é redutor ou elevador?

b) Indique o valor da tensão no primário e a do secundário.

c) Calcule a sua relação de transformação.

d) Suponha que o primário do transformador anterior tinha 800 espiras. Qual será o

número de espiras do secundário?

7 - Considere um transformador de 100/300 V, com 300 espiras no enrolamento primário.

a) Indique as tensões no primário e do secundário.b) Calcule a relação de transformação.

c) Calcule o número de espiras no secundário.

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