Este documento fornece informações básicas sobre eletricidade, incluindo: 1. A definição de eletricidade como o desequilíbrio de cargas elétricas nos átomos, que pode ser estática ou dinâmica na forma de corrente elétrica. 2. As diferenças entre corrente contínua e alternada, e fontes de cada tipo de corrente. 3. Grandezas elétricas como corrente, tensão e resistência.

1. ELETRICIDADE
BÁSICA
Ouro Branco
2004

2. Presidente da FIEMG
Robson Braga de Andrade
Gestor do SENAI
Petrônio Machado Zica
Diretor Regional do SENAI e
Superintendente de Conhecimento e Tecnologia
Alexandre Magno Leão dos Santos
Gerente de Educação e Tecnologia
Edmar Fernando de Alcântara
Elaboração/Organização
Magno Estevam Vieira Júnior
Unidade Operacional
Ouro Branco

3. Sumário
Sumário
PRESIDENTE DA FIEMG...................................................................................................................... 2
APRESENTAÇÃO............................................................................................................................ 4
1. A ELETRICIDADE........................................................................................................................ 5
GERADORES ELETROMAGNÉTICOS: ATRAVÉS DO ELETROMAGNETISMO, PODE-SE
PRODUZIR CORRENTE CONTINUA COM GERADORES ESPECIAIS..........................................8
GERADORES ELETROMAGNÉTICOS: ATRAVÉS DO ELETROMAGNETISMO, PODE-SE PRODUZIR CORRENTE ALTERNADA COM
GERADORES ACOPLADOS A FORÇAS MOTRIZES GIRANTES PRIMÁRIAS.................................................................. 9
CONVERSORES: UTILIZADOS PARA CONVERTER CORRENTE CONTINUA EM CORRENTE ALTERNADA.......................... 9
2.5 SÍMBOLO DA FONTE DE CC............................................................................................................ 9
0SABER ELETRÔNICA, REVISTA. N°329 JUNHO DE 2000......................................................................... 58

4. Elétrica
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Apresentação
Apresentação
“Muda a forma de trabalhar, agir, sentir, pensar na chamada sociedade do
conhecimento. “
Peter Drucker
O ingresso na sociedade da informação exige mudanças profundas em todos os
perfis profissionais, especialmente naqueles diretamente envolvidos na produção,
coleta, disseminação e uso da informação.
O SENAI, maior rede privada de educação profissional do país,sabe disso , e
,consciente do seu papel formativo , educa o trabalhador sob a égide do conceito
da competência:” formar o profissional com responsabilidade no processo produtivo,
com iniciativa na resolução de problemas, com conhecimentos técnicos aprofundados,
flexibilidade e criatividade, empreendedorismo e consciência da necessidade de
educação continuada.”
Vivemos numa sociedade da informação. O conhecimento , na sua área
tecnológica, amplia-se e se multiplica a cada dia. Uma constante atualização se
faz necessária. Para o SENAI, cuidar do seu acervo bibliográfico, da sua infovia,
da conexão de suas escolas à rede mundial de informações – internet- é tão
importante quanto zelar pela produção de material didático.
Isto porque, nos embates diários,instrutores e alunos , nas diversas oficinas e
laboratórios do SENAI, fazem com que as informações, contidas nos materiais
didáticos, tomem sentido e se concretizem em múltiplos conhecimentos.
O SENAI deseja , por meio dos diversos materiais didáticos, aguçar a sua
curiosidade, responder às suas demandas de informações e construir links entre
os diversos conhecimentos, tão importantes para sua formação continuada !
Gerência de Educação e Tecnologia
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Mantenedor Eletroeletrônico

5. Elétrica
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1. A eletricidade
Por se tratar de uma força invisível, o principio básico de eletricidade é baseado
na Teoria Atômica.
Torna-se difícil então visualizar a natureza da força elétrica, mas é facilmente
notável os seus efeitos. A eletricidade produz resultados e efeitos perfeitamente
previsíveis.
Para que possamos compreender melhor a eletricidade, observemos as seguintes
definições:
Matéria – É toda a substância, sólida, líquida ou gasosa que ocupa lugar no
espaço.
Molécula – É a menor partícula, a qual podemos dividir uma matéria, sem que
esta perca suas propriedades básicas.
Ex: Quando desbastamos o aço até o momento em que ele ainda conserve
suas propriedades de metal, tornando-se visível a olho nu, ‘limalha muito fina’,
mas com microscópios, temos então uma molécula.
Átomo - São as partículas que constituem a molécula. Podemos assim afirmar
que um conjunto de átomo constitui uma molécula, que determina uma parte da
matéria. É no átomo que se dá o movimento eletrônico (corrente elétrica). O
átomo é composto por um núcleo e partículas que giram a seu redor, em órbitas
concêntricas, muito parecido com a configuração dos planetas em torno do sol.
O núcleo é constituídos de Prótons e Neutrons, convencionando-se a Prótons
com carga positiva (+) e os Neutrons com carga elétrica nula (0).
As partículas que giram ao redor do núcleo são denominadas Elétrons, com carga
elétrica negativa (-).
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O Modelo de Bohr
“Quantificava” as órbitas para explicar
a estabilidade do átomo.
Órbita
Núcleo
Elétron

6. Elétrica
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Podemos admitir que um átomo, na condição de equilíbrio, o número de prótons é
igual ao número de elétrons. Se ele perde um elétron torna-se eletricamente
positivo (ion Positivo), se ele ganha um elétron torna-se negativo (ion Negativo). A
este desequilíbrio é que chamamos “cargas elétricas” é que foi definido como
eletricidade. A eletricidade se apresenta de duas maneiras.
1.1 Eletricidade Estática - É o tipo de eletricidade que envolve cargas elétricas
paradas. É gerada por atrito pela perda de elétrons durante o funcionamento. Por
exemplo um bastão de vidro e lã de carneiro, choque ao descer de um veículo,
etc...
1.2 Eletricidade Dinâmica ou Corrente Elétrica – É o fluxo de cargas elétricas
que se desloca através de um condutor. Desta forma como a eletricidade se
apresenta é que nos interessa estudar. E para que este fenômeno ocorra é
necessário, no mínimo, uma fonte de energia, um consumidor e condutores
fechando o circuito.
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7. Elétrica
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2.Fundamentos da corrente
2.1 O que é corrente elétrica?
È o deslocamento de cargas dentro de um condutor quando existe uma
diferença de potencial entre as suas extremidades. Tal deslocamento procura
restabelecer o equilíbrio desferido pela ação de um campo magnético ou outros
meios (reação química, atrito, etc). O elétron que se deslocou é recompletado
pelo elétron de outro átomo, a fim de que o equilíbrio seja restabelecido.
Um gerador é uma máquina que funciona como se fosse uma bomba.
Aciona cargas que se deslocam pelo condutor, produzem calor, luz, movimento e
a ele retornam, diretamente ou pela terra. Veja:
Em outras palavras, para haver circulação de cargas, é preciso que haja um
circuito fechado, ou seja, um caminho de ida e outro de volta para as cargas, sem
quebra de continuidade.
2.2 Corrente continua e Alternada
Corrente Continua (CC): Quando o fluxo de elétrons se mantém constante em
um sentido ao longo do tempo tem – se a corrente continua, representada pela
abreviação “CC”
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Gerador
Giro
mecânico
Interruptor
C
O
N
S
U
M
I
D
O
R
Diferença de
potencial
Corrente
Corrente

8. Elétrica
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Para que exista este movimento de elétrons é necessário criar uma Diferença de
Potencial (Tensão ou voltagem ) entre as pontas do circuito.
Corrente Alternada (CA): Quando o fluxo de elétrons alterna de tempo em tempo
(período) o seu sentido. Em termos práticos é o tipo de corrente de corrente
utilizada pelos sistemas de resistências, industrias, etc.
2.3 Fonte de Corrente Continua:
Geradores Químicos: Pilhas e Baterias
Através de reações químicas alcalinas acidas tem-se uma movimentação de
cargas elétricas que resultam em uma corrente de elétrons em um único sentido
de deslocamento.
Geradores eletromagnéticos:
Geradores eletromagnéticos: Através do eletromagnetismo, pode-se produzir
Através do eletromagnetismo, pode-se produzir
Corrente continua com geradores especiais.
Corrente continua com geradores especiais.
Retificadores: Através de meio eletrônico consegue converter Corrente Alternada
em Corrente Continua com grande facilidade, mas é muito difícil, e não impossível
converter Corrente Continua em Alternada.
2.4 Fonte de Corrente Alternada:
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9. Elétrica
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Geradores eletromagnéticos: Através do eletromagnetismo, pode-se produzir
Corrente alternada com geradores acoplados a forças motrizes girantes primárias.
Conversores: Utilizados para converter Corrente Continua em Corrente
Alternada.
2.5 Símbolo da Fonte de CC
2.6 Particularidade
Todo equipamento que funcione em Corrente continua deve-se observar a
polaridade da fonte antes de liga-los.
2.7 CC e CA, Algumas diferenças:
A partir de uma fonte de corrente alternada, podemos obter por meio muito fácil a
corrente continua, através de retificadores, que são os famosos diodos, ao
contrario que todos pensam a corrente continua pode ser transformada em
corrente alternada, porem com maior dificuldade através de conversores
tiristorizados.
A maior diferença está na possibilidade de aumentar e baixar valores de tensão,
controlando a corrente em modo alternado, que não se consegue fazer com a
corrente continua.
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+ -

10. Elétrica
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3. Grandezas elétricas
3.1 Corrente elétrica
Movimento ordenado dos elétrons livres em um condutor durante 1 segundo.
Medido em Ampères. Representado por: A
Só existirá se um circuito for fechado e se existir Tensão
3.2 Diferença de Potencial ou Tensão
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Mantenedor Eletroeletrônico
Tensão
+
Só existe tensão pois o circuito está
aberto.
+
-
As setas representam o fluxo de corrente, uma
vez fechado o circuito, com um consumidor
(Motor) existirá corrente.
*Só existe corrente se existir Tensão.
*Tensão existe sem necessariamente existir Corrente.
Motor

11. Elétrica
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Como vimos, para haver corrente elétrica é preciso que haja diferença de
potencial e um condutor em um circuito fechado para estabelecer o equilíbrio
perdido. Se o circuito estiver aberto, teremos d.d.p., mas não corrente.
A diferença de potencial entre dois pontos de um campo eletrostático é de i
volt, quando o trabalho realizado contra as forças elétricas ao se deslocar uma
carga entre esses dois pontos é de 1 joule por Coulomb.
Então, a diferença de potencial é medida em volts da mesma maneira que a força
eletromotriz.
A carga elétrica que se desloca nos condutores é medida em Coulomb, e a
vazão elétrica, ou seja, a carga deslocada por segundo numa seção de condutor,
é chamada de ampère.
Como sempre acontece em qualquer deslocamento, há uma resistência a
passagem das cargas dentro dos condutores e consumidores, e esta resistência
oposta é a resistência ôhmica, medida em Ohm, em homenagem ao descobridor
desta propriedade dos corpos.
3.3 Resistência
Oposição à circulação da corrente elétrica exercida por um meio físico.
Exemplos de resistência elétrica: Emenda de fios mal feita, fio fino para alimentar
cargas de grande potência, etc.
A resistência é medida em Ohms, representada pela letra grega Ω
Os materiais de boa condução elétrica são: Ouro, Prata, Cobre, Alumínio, Latão,
Ferro e Aço; entre outros. Estes representam baixa resistência elétrica.
Já o Níquel – Cromo (resistências de estufas e de fornos), Constantan
(Resistências de lâmpadas); entre outros. São materiais de grande resistência
elétrica.
A borracha, o plástico, vidro, madeira, baquelita, porcelana; entre outros são
materiais de alta resistência elétrica sendo chamados de isolantes elétricos.
Símbolos de resistências ou resistores:
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1 Volt = 1 joule
Coulomb
1 Ampere =
1 Coulomb
1 Segundo

12. Elétrica
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O valor da resistência elétrica está diretamente ligado a combinação de
quatro fatores:
1. O material que constitue o condutor (Resistividade)
2. O comprimento do condutor
3. A área da seção transversal
4. A temperatura de trabalho do condutor
O que determina a resistividade (o) do material em condutores é a sua quantidade
de elétrons livres. Os metais são os melhores condutores de corrente elétrica,
destacando o cobre, o alumínio, e a prata.
O comprimento de um condutor também interfere diretamente no valor da
resistência. Quanto maior o comprimento do condutor, maior a oposição à
passagem de corrente elétrica.
A área da seção transversal ou o diâmetro do condutor também altera o valor da
resistência do condutor.
Quanto maior o diâmetro menor oposição à passagem de corrente elétrica.
TABELA DE CARACTERÍSTICAS DE FIOS ELÉTRICOS
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Mantenedor Eletroeletrônico

13. Elétrica
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Secção
Nominal
m m2
Resistência
por metro
corrido à
20º C
103
Ω / m
Diâmetro
do condutor
medida
máxima
mm
Diâmetro
do fio
máxima
mm
Corrente permanente
admissível
(Valor aproximado)
à 25º C
A
à 50º C
A
0,5 37,1 1,0 2,3 12 8,0
0,75 24,7 1,2 2,5 16 10,6
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14. Elétrica
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1 18,5 1,4 2,7 20 13,3
1,5 12,7 1,6 3,0 25 16,6
2,5 7,6 2,1 3,7 34 22,6
4 4,71 2,7 4,5 45 30
6 3,17 3,4 5,2 57 38
10 1,82 4,3 6,6 78 52
16 1,16 6,0 8,1 104 69
25 0,743 7,5 10,2 137 91
35 0,527 8,8 11,5 168 112
50 0,368 10,3 13,2 210 140
70 0,259 12,0 15,5 260 173
95 0,196 14,7 18,0 310 206
120 0,153 16,5 19,8 340 226
O aumento da temperatura causa um aumento da resistência do condutor. Um
exemplo prático seria o cabo que alimenta o motor de partida do veículo. Como
podemos observar ele oferece menor resistência a circulação de alta corrente
pelo motor na partida, possuir pequeno comprimento e maior bitola (diâmetro).
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Mantenedor Eletroeletrônico

15. Elétrica
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4. Resistor
Elemento com resistência responsável por controle de corrente ou divisão
de tensão. Estes são usados em circuitos de eletrônica para controle de corrente
e em circuitos de comando para dissipar a corrente parasita nos enrolamentos de
relés alimentados por corrente continua, com auxilio de um diodo.
Tais elementos trazem em seus corpos a anotação do valor ôhmico de
resistência correspondente ou obedecem um código de cores.
4.1 Resistores de fio
Um fio (geralmente fabricado de níquel – cromo) é enrolado sobre um corpo de
cerâmica ou porcelana e recoberto por tinta especial que o protegerá de umidade.
Tem valor fixo e preciso. Pode dissipar grande potencia quando seu núcleo for
composto por tubo de cerâmica ou porcelana, o que ajuda na dissipação térmica.
4.2 Resistores de Carbono
No interior de um corpo cerâmico são depositadas partículas de carvão que
formarão o componente. Quanto menos partículas, maior a resistência ôhmica.
São mais baratos de menor potência e muito utilizados na eletrônica.
4.3 Resistores de filme de carbono
Também conhecido como película de carbono, uma fina camada deste material é
composta em formato helicoidal no contorno de uma estrutura de cerâmica ou
porcelana.Tem maior exatidão em relação ao resistor de carbono.
4.4 Resistores variáveis
Pode - se variar por meio mecânico o posicionamento de cursores modificando a
resistência do componente, mas não o alterando. Assim são feitos o controle de
volume e outros ajustes de aparelhos de som e TV. Hoje os ajustes dos aparelhos
mais modernos são digitais e envolvem circuitos eletrônicos. Estes são
conhecidos como Trimpot e Potenciômetro. (Mais estudados no ramo da
eletrônica).
4.5 Resistores ajustáveis
Quando da montagem e planejamento de um circuito, se existir dificuldade ou não
souber o valor ôhmico do resistor, utiliza-se um Trimpot, que é um resistor
ajustável dentro de uma faixa pré determinada com valor mínimo e máximo,
dissipação de potência e formato de saída dos terminais feito o ajuste, o mesmo é
lacrado com uma tinta (Tinta Lacre) e não se torna comum a sua variaç
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Mantenedor Eletroeletrônico

16. Elétrica
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5. Circuitos
5.1 Circuito Série:
Em um circuito série temos os componentes ligados de maneira a existir um único
caminho contínuo para a passagem da corrente elétrica.
Corrente em um circuito série – é a mesma em todos os pontos do circuito,
independente do valor de resistência dos componentes do circuito.
Então, se você interrompe o circuito em qualquer parte, toda a circulação de
corrente no circuito é interrompida.
Um exemplo prático seria a instalação de fusível de proteção no circuito. O fusível
inserido em série no circuito a ser protegido, pois um aumento no valor da
corrente acima de sua capacidade nominal faz com que ele interrompa toda a
circulação de corrente, desligando o circuito.
A tensão em um circuito série – A soma das quedas de tensão em componente
do circuito é igual à tensão da fonte (bateria).
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Mantenedor Eletroeletrônico

17. Elétrica
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4V + 5V + 3V = 12V
Se fizemos uma ligação em série de duas lâmpadas de 12 volts em uma bateria
de 12 volts, as lâmpadas acenderão fracamente. Se as lâmpadas forem idênticas
cada uma delas receberá 6 volts, não atingindo então a intensidade luminosa
nominal.
A resistência equivalente em um circuito série – Para se calcular o valor da
corrente total consumida em um circuito é necessário se conhecer o valor da
resistência total, ou equivalente do circuito.
No caso do circuito série a resistência equivalente do circuito é a soma das
resistências de cada componente.
Req = 3Ω + 4Ω + 2Ω + 4Ω
Req = 13Ω
Para efeito de cálculo podemos representar o circuito como:
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18. Elétrica
____________________________________________________________
5.2 Circuito Paralelo
O que caracteriza um circuito paralelo é a ligação de seus componentes de tal
forma que exista mais de um caminho para a passagem de corrente.
It = I1 + I2 + I3 + I4
A corrente em um circuito paralelo – A corrente total fornecida pela fonte (bateria)
é igual à soma das correntes em cada ramo do circuito. Podemos explicar como:
mais vias de passagem possibilita mais passagem de corrente.
It = 2A+ 5A + 2A
It = 9A
A tensão em um circuito paralelo – a diferença de potencial em cada componente
do circuito paralelo é a mesma da fonte (bateria). Isto quer dizer que se ligarmos
duas lâmpadas de 12 volts em paralelo, a tensão aplicada em cada lâmpada será
idêntica à da bateria, 12 volts. Normalmente, as lâmpadas são ligadas em
paralelo, a fim de que cada uma produza sua luminosidade nominal e mesmo que
uma delas queime as outras continuarão acesas.
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Mantenedor Eletroeletrônico

19. Elétrica
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A resistência equivalente em um circuito paralelo – Para se calcular a resistência
equivalente que causaria o mesmo efeito de um conjunto de resistências ligadas
em paralelo devemos:
Req 1 =
6 x 6 36
6 + 6 12
Req 1 = 3Ω
Req 2 = 3Ω
Req = 6 x 3 18
6 + 3 9
Req = 2Ω
Então o circuito resumido para cálculo, torna-se:
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Mantenedor Eletroeletrônico
Req 1 =
15 X 10 150
15 + 10 25
Req 1 = 6Ω

20. Elétrica
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Isto quer dizer que o efeito provocado por uma lâmpada de 2 ohms, em termos de
consumo de corrente é o mesmo que o circuito de quatro lâmpadas (6 Ω//6Ω //10
Ω//15 Ω) em paralelo.
1
Req =
1
1 + 1 + 1 + 1
Req =
5 + 5 + 3 + 2 Req = 30 ∴ Req= 2Ω
30 15
6 6 1
0
15
No círculo paralelo, o valor da resistência equivalente será:
Req=
1
1 + 1 + 1 + 1 + .... 1
R1 R2 R3 R4 RN
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Mantenedor Eletroeletrônico

21. Elétrica
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6. Medição e Instrumentos de Medição
6.1 Medição de Corrente
Todos os instrumentos destinados a medir correntes, que atualmente são utilizados,
baseiam o seu funcionamento na ação magnética da corrente. Medidores de corrente ou
amperímetros são ligados em série com o circuito de corrente, apresentando uma
pequena resistência interna. Instrumentos de ferro móvel são fabricados para correntes
até 250A, enquanto os de bobina móvel são executados para medir correntes de apenas
alguns ampères.
6.2 Medição de correntes mais elevadas.
Liga-se exatamente ao instrumento um resistor em paralelo, designado por derivador
(antigamente shunt).
Amperímetro
Caso o amperímetro deva ser utilizado para uma faixa de medição n vezes superior a
existente (fator de amplificação n), então uma parte da corrente passará pelo
amperímetro e (n-1) partes deverão passar pelo derivador.
6.3 Volt-Amperímetro Tipo Alicate
O amperímetro comum é acoplado ao circuito, quando empregado para medir a
corrente elétrica em CA. Podemos efetuar essa mesma medida com um volt-
amperímetro tipo alicate, sem a necessidade de acoplamento com o circuito, pois
esse instrumento é constituído pelo secundário de um transformador de corrente,
para captar a corrente do circuito.
O princípio de funcionamento do volt-amperímetro tipo alicate é do tipo bobina
móvel com retificador e é utilizado tanto para medições de tensão como de
corrente elétrica.
Observação: Quando o volt-amperímetro tipo alicate é utilizado na medição de
tensão elétrica, funciona exatamente como o multiteste.
Na medição da corrente o gancho do instrumento deve abraçar um
dos condutores do circuito em que se deseja fazer a medição (seja o circuito
trifásico ou monofásico). Observação: Quando o volt-amperímetro tipo alicate é
utilizado na medição de tensão elétrica, funciona exatamente como o multiteste.
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Mantenedor Eletroeletrônico

22. Elétrica
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Na medição da corrente o gancho do instrumento deve abraçar um
dos condutores do circuito em que se deseja fazer a medição (seja
6.3 Medição de tensão
Medidores de tensão ou voltímetros são medidores de corrente com elevada resistência
interna. Quando da aplicação de uma tensão, circula nos aparelhos uma determinada
corrente, que provoca a deflexão do ponteiro. Devido a resistência interna inalterável do
instrumento, a escala pode ser ajustada em volts. Voltímetros são ligados em paralelo
com o consumidor ou rede.
6.4 Medição de tensão mais elevadas
É utilizado um resistor de pré-ligação.
Se a tensão a ser medida é n vezes superior a faixa de medição existente, então o valor
de tensão a ser consumido pelo resistor é
de (n - 1) volts.
RP = Resistor de pré-ligação Ri = Resistência interna do instrumento
Rp = Ri x (n - 1)
Para a medição de tensões alternadas elevadas, empregam-se
transformadores de potencial.
Voltímetro com resistor de pré-ligação
6.5 Medição da Resistência
6.5.1 Resistência obtida pela medição da tensão e da corrente.
A determinação da resistência de uma carga pode ser feita por
medição indireta. Para tanto, o elemento resistivo é ligado a uma
tensão, medindo-se a sua queda de tensão e a absorção da
corrente. O valor da resistência é obtido segundo a Lei de Ohms:
R = E/I
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Mantenedor Eletroeletrônico

23. Elétrica
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Nas medições de grande precisão, devem ser levadas em
consideração a resistência interna e a corrente absorvida pelo
instrumento de medição.
Ligações para a determinação indireta de resistências
6.5.2 Medição por meio de Ohmímetro.
Ligando-se diversos resistores de valores diferentes a uma mesma
tensão, então em cada um aparecerá uma corrente de valor diferente. As
grandezas das correntes são inversamente proporcionais aso valores dos
resistores. Quando da interrupção de um circuito de corrente, isto é,
quando a resistência tem um valor infinitamente elevado, a corrente terá
valor nulo. Por estas razões, a escala de um amperímetro pode ser
calibrada em ohms e o instrumento utilizado como um ohmímetro.
Ligação do ohmímetro
A escala em ohms começa então com o valor infinito ( ∞ )
A fonte de tensão é normalmente uma bateria de 4 volts. O valor da
deflexão máxima do instrumento (valor zero) é ajustado mediante o
pressionamento do botão de prova (eliminação do resistor Rx) e pelo
ajuste do resistor preligado. Quando diferentes baterias são usadas, a
tensão exata é obtida por meio de um divisor de tensão.
6.5.3 Megômetro (Megger)
O megôhmetro é um instrumento de medidas elétricas destinado à medição da
resistência de isolamento dos dispositivos ou equipamentos elétricos (motores,
transformadores, redes de eletrodutos metálicos, cabos, etc...). Essa resistência
de isolamento é normalmente de valores elevados, na ordem de megohms (M.).
O valor de 1 M. = 1 000 000
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Mantenedor Eletroeletrônico

24. Elétrica
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6.6 Medidores de Energia Elétrica
6.6.1 Generalidades
Para a medição do trabalho elétrico, são empregados medidores de energia
elétrica cujos valores são obtidos em função da tensão, da corrente e do tempo.
Dependendo do seu emprego, são encontrados diversos tipos, classificados
segundo:
1. Tipo de corrente: corrente contínua , alternada monofásica e alternada
trifásica.
2. Tipo de medição: medidores de ampère-horas, medidor de watt-horas.
3. Tipo de construção: medidor com motor, medidor de indução, medidor
eletrolítico.
4. Medidor de diversas tarifas: medidor que após um determinado tempo passa
a um segundo sistema de medição ou um medidor que apenas marca consumo
acima de um determinado valor, medida de máxima.
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Mantenedor Eletroeletrônico

25. Elétrica
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7. Lei de Ohm
7.1 1ª Lei de Ohm
A corrente flui por um circuito elétrico seguindo várias leis definidas. A lei básica do fluxo
da corrente é a lei de Ohm, assim chamada em homenagem a seu descobridor, o físico
alemão Georg Ohm. Segundo a lei de Ohm, a intensidade de uma corrente elétrica uniforme
é diretamente proporcional à diferença de potencial nos terminais de um circuito e
inversamente proporcional à resistência do circuito.
Assim:
Exemplo 1
Queremos saber a Tensão de uma tomada que, através de uma resistência de
100 Ohms, estabelece uma corrente de 1 Ampère.
Solução:
V = R x I
V = 100 x 1
V = 100 Volts
Exemplo 2
Qual a corrente que circula em um circuito onde um consumidor a base de
resistência elétrica, por exemplo, o chuveiro que tem tensão de alimentação de
127 Volts e Resistência de 3,2 Ohms?
Solução
V = R x I
I = V / R
I = 127 / 3,2
I = 39,68 A
Exemplo 3
Qual a resistência de um circuito onde um consumidor tem tensão de alimentação
de 220 volts e Corrente de 10 Ampères?
Solução
V = R x I
R = V / I
R = 220 / 10
R = 22 Ω
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Mantenedor Eletroeletrônico
Tensão(V) = Resistência(Ω) X Corrente (A)
OU
V = R x I

26. Elétrica
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Então com uma simples lei conseguimos calcular valores desconhecidos a partir
de outros dois valores conhecidos, assim podemos estabelecer outras formulas e
outros enunciados de leis.
Uma delas é a 2ª lei de ohm, utilizada para descobrir a resistência de condutores
de eletricidade, e o enunciado da Potência Elétrica.
7.2 2ª Lei de Ohm
Utilizada pela engenharia para calculo de resistência de condutores de longa
extensão onde é impossível medir com instrumentos. Então utiliza-se constantes
como a resistência especifica do material condutor. Tal dado é obtido em
laboratórios em ensaios rigorosos.
Onde:
R = Resistência do condutor
ρ = Resistência especifica do material do condutor
Cobre = 1 / 56
Alumínio = 1 / 32
L = Comprimento do condutor
S = Seção transversal do condutor em mm2
.
____________________________________________________________26/56
Mantenedor Eletroeletrônico
R = ρ x L
S

27. Elétrica
____________________________________________________________
8. Leis de Kirchhoff
Há duas leis estabelecidas por Guatav Kirchhoff para resolver circuitos mais
complexos, com geradores em diversos braços, o que, muitas vezes, torna
impossível a solução para a determinação da resistência equivalente.
Chama-se nó o ponto de junção de três ou mais braços de um circuito elétrico.
Chama-se malha a um circuito fechado qualquer percorrido em sentido arbitrário;
por exemplo, o sentido Horário.
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Mantenedor Eletroeletrônico
2ª LEI:
A soma dos produtos das correntes pela resistência (Tensão) em cada malha
do circuito é igual a soma algébrica das forças eletromotrizes desta malha
(Fonte).
1ª LEI:
A soma das correntes que chegam em um nó do circuito é igual a soma das
correntes que dele se afastam.

28. Elétrica
____________________________________________________________
9. Potência Elétrica
Outra grandeza elétrica que podemos extrair da lei de Ohm é a Potência Elétrica.
O conceito de Potência Elétrica é definido como a quantidade de trabalho elétrico
realizado num segundo.
É a maneira pelo qual medimos o consumo de energia elétrica em um intervalo de
tempo. Sua unidade de medida é o watt, cujo símbolo é “W”.
O watt é definido como sendo o produto da tensão (v) pela corrente (l).
P = V x l
Um exemplo da utilização da Potência Elétrica para cálculos, seria a
determinação da resistência de um componente específico em watt.
Exemplo 1
Qual a resistência (Ω ) de uma lâmpada de 6W de potência em 12 V?
P =V x l
6 W = 12V x l
l =
6W
12V
= 0,5A
Agora que já conhecemos a corrente (0,5A
) e a tensão (12V) podemos determinar
o valor da resistência (Ω):
V = R X l
12V = R x 0,5A
R =
12V
0,5A
R = 24Ω
Então uma lâmpada de 6W/12V tem resistência de 24 Ω.
A potencia também pode ser expressa em HP (Horse Power), ou em
CV (Cavalo Vapor).
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Mantenedor Eletroeletrônico
Onde:
1 HP = 746 W
1 CV = 736W

29. Elétrica
____________________________________________________________
9.1 Quilogrâmetro por segundo - Kgm/s
Quilogrâmetro por segundo é a unidade de potência do antigo Sistema Métrico. O
Sistema Internacional de Unidades (SI) ainda adota esta unidade.
Calculamos a transformação, aplicando, simplesmente, a regra de três simples.
Veja, então, o cálculo de cada transformação:
9.1.1 Transformação de 150 kgm/s em j/s.
9.1.2 Transformação de 150 kgm/s em c.v.
9.1.3 Transformação de 150 kgm/s em H.P.
9.1.4 Transformação de 150 kgm/s em KW.
9.2 Cavalo-Vapor (c.v.)
Se você ler uma dessas plaquetas que indicam as características de um motor, ficará
sabendo qual é a sua potência mecânica em c.v.
A potência mecânica em c.v., nos motores elétricos, varia de 1/10 (0,1 c.v.) a 50.000 c.v.
e, em certas usinas elétricas, vai a mais de 100.000 c.v.
Para sua transformação, existe a seguinte relação de equivalência:
Cálculo para transformar essa unidade é feito mediante a
aplicação da regra de três simples. Acompanhe os cálculos de
cada transformação:
9.2.1 Transformação de 5 c.v. em j/s
____________________________________________________________29/56
Mantenedor Eletroeletrônico

30. Elétrica
____________________________________________________________
9.2.2 Transformação de 5 c.v. em kgm/s.
9.2.3 Transformação de 5 c.v. em H.P.
9.2.4 Transformação de 5 c.v. em KW.
9.3 Horse-Power (H.P.)
É a unidade inglesa de potência. Muitos motores apresentam,
em suas plaquetas de características, esta unidade inglesa.
Para transformar essa unidade, devemos também aplicar a
regra de três simples.
A sua relação de equivalência com as outras unidades é:
Acompanhe os cálculos:
9.3.1 Transformação de 10 H.P. em j/s ou W.
9.3.2 Transformação de 10 H.P. em kgm/s.
9.3.3 Transformação de 10 H.P. em c.v.
9.3.4 Transformação de 10 H.P. em KW.
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Mantenedor Eletroeletrônico

31. Elétrica
____________________________________________________________
9.4 Joule por Segundo (j/s) ou Watt (W)
É a unidade do Sistema Internacional de Unidades (SI), adotado
oficialmente para potência. Como nas unidades anteriores,
aplicamos a regra de três simples para calcular sua
transformação. Para o cálculo de sua transformação, temos a
seguinte relação:
Agora, vamos calcular cada uma dessas transformações:
9.4.1 Transformação de 736 j/s ou W em kgm/s.
9.4.2 Transformação de 736 j/s ou W em c.v.
9.4.3 Transformação de 736 j/s ou W em H.P.
9.4.4 Transformação de 736 j/s ou W em KW.
Com o disco abaixo, podemos observar todas as variáveis da lei de Ohm e da
Potência elétrica.
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Mantenedor Eletroeletrônico

32. Elétrica
____________________________________________________________
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Mantenedor Eletroeletrônico

33. Elétrica
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10. Gerador Elementar
Geradores elétricos, grupo de aparelhos utilizados para converter a energia
mecânica em elétrica. Chama-se gerador, alternador ou dínamo a máquina que
converte energia mecânica em eletricidade.
O princípio básico é a indução eletromagnética descoberta por Michael Faraday.
Se um condutor se move através de um campo magnético, de intensidade
variável, induz-se naquele uma corrente. O princípio oposto foi observado por
André Marie Ampère. Se uma corrente passa através de um condutor dentro de
um campo magnético, este exercerá uma força mecânica sobre o condutor.
Os motores e geradores têm duas unidades básicas: o campo magnético, que é o
eletromagneto com suas bobinas, e a armadura — a estrutura que sustenta os
condutores que cortam o campo magnético, e transporta a corrente induzida em
um gerador, ou a corrente de excitação, no caso do motor. Em geral, a armadura
é um núcleo de ferro doce laminado, ao redor do qual se enrolam, em bobinas, os
cabos condutores.
10.1 Geradores De Corrente Contínua
Se uma armadura gira em um campo fixo, a corrente induzida se move em uma
direção durante a metade de cada revolução; e em outra direção durante a outra
metade. Para produzir um fluxo constante da corrente em uma direção, ou
contínuo, utilizam-se retificadores, por exemplo, de diodos.
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Mantenedor Eletroeletrônico

34. Elétrica
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10.2 GERADORES DE CORRENTE ALTERNADA
(ALTERNADORES)
Um gerador simples sem comutadores retificadores produzirá uma corrente
elétrica que muda de direção à medida em que a armadura gira. Como a corrente
alternada apresenta vantagens na transmissão da energia elétrica, são desse tipo
a maioria dos geradores elétricos. A freqüência da corrente fornecida por um
alternador é igual à metade do produto do número de pólos e o número de
revoluções por segundo da armadura.
Esse tipo de corrente se chama corrente alternada monofásica. Quando se
agrupam três bobinas de armadura em ângulos de 120°, produz-se uma corrente
em forma de onda tripla, conhecida como corrente alternada trifásica.
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Mantenedor Eletroeletrônico

35. Elétrica
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11. Comportamento V x I em circuitos.
Nos circuitos elétricos estão presentes inúmeros fenômenos físicos, mas um
acontecimento é comprovado pela lei de Ohm quanto o comportamento da tensão
e da corrente nos mesmos, onde:
Assim:
Para uma potencia de 1000 Watts, qual a corrente do circuito alimentado por 220
Volts?
A
I
I
I
Onde
I
V
P
45
,
4
220
1000
220
1000
:
=
⇒
=
×
=
⇒
×
=
Para uma potencia de 1000 Watts, qual a corrente do circuito alimentado por 110
Volts?
A
I
I
I
Onde
I
V
P
09
,
9
110
1000
110
1000
:
=
⇒
=
×
=
⇒
×
=
Conclusão: Ao aumentar a tensão a corrente diminuiu e não influenciou na carga,
uma vez que a tensão de alimentação de maioria dos equipamentos pode ser
alterada, assim consumindo menor corrente mas a mesma quantidade de energia.
A vantagem é que a instalação elétrica para tensão mais alta costuma conduzir
pequenas correntes e grandes potências, porém em condutores mais finos.
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Mantenedor Eletroeletrônico
Mesma Potência
Baixa Tensão = Alta Corrente.
Alta Tensão = Baixa corrente.

36. Elétrica
____________________________________________________________
12. Sistema Trifásico
12.1 Geração
Sistema de geração é um conjunto de instalações utilizadas para transformar
outros tipos de energia em eletricidade e transportá-la até os lugares onde será
consumida (Motores e geradores elétricos). Estas instalações usam corrente
alternada, já que é fácil reduzir ou elevar a Tensão com transformadores. Dessa
forma, cada parte do sistema pode funcionar com a Tensão apropriada. As
instalações elétricas têm seis elementos principais: a central elétrica, os
transformadores que elevam a Tensão da energia elétrica gerada até altas
tensões usadas nas redes de transmissão, as redes de transmissão, as
subestações onde o sinal baixa sua Tensão para adequar-se às redes de
distribuição, as redes de distribuição e os transformadores que baixam a Tensão
até o nível utilizado pelos consumidores.
A estação central consta de uma máquina motriz, como uma turbina de
combustão, que move um gerador elétrico. A maior parte da energia elétrica do
mundo é gerada em centrais térmicas alimentadas com carvão, óleo, energia
nuclear ou gás; uma pequena parte é gerada em centrais hidroelétricas, a diesel
ou provenientes de outros sistemas de combustão interna.
Produção de eletricidade no Brasil
A importância da geração hidrelétrica no Brasil reflete não só a riqueza energética da rede fluvial do país, mas
também uma opção: a geração nuclear, muito em voga na década de 1970, tropeçou em problemas operacionais
e enfrenta sérias críticas por causar riscos ambientais consideráveis.
As redes de transmissão de alta tensão são formadas por cabos de cobre,
alumínio ou aço revestido com alumínio ou cobre, suspensos por postes ou torres
com isolantes de porcelana.
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Mantenedor Eletroeletrônico

37. Elétrica
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Porterfield-Chickering/Photo Researchers, Inc.
Geradores elétricos
Estes geradores da represa Bonneville, em Oregon (Estados Unidos), produzem eletricidade através de turbinas
movidas a água.
12.2 Distribuição
Dependendo da carga da instalação e do seu tipo, podem ser utilizados vários
sistemas de distribuição, ou seja:
Sistema de condutores vivos
Considerando-se somente os sistemas de corrente alternada, tem-se:
a) Sistema Monofásico a dois condutores (Fase e Neutro)
b) Sistema monofásico a Três condutores (Fase, Fase, Neutro).
c) Sistema trifásico a três condutores (3 Fases)
É o sistema secundário que pode estar conectado em triangulo ou estrela
com o ponto neutro isolado. Seu uso se faz sentir principalmente em
instalações industriais onde os motores representam a carga predominante
d) Sistema trifásico a quatro condutores (3 Fases e um neutro)
É o sistema de distribuição empregado nas instalações elétricas industriais.
Normalmente é utilizada a configuração estrela como o ponto neutro
aterrado, podendo se obter as seguintes variedades de circuitos na prática:
• A quatro contutores: 220Y/127V; 380Y/220V; 440Y/254V; 208Y/120V
• A três condutores: 440V; 380V; 220V.
• A dois condutores: 127V; 220V.
12.3 Configurações de ligação.
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Mantenedor Eletroeletrônico

38. Elétrica
____________________________________________________________
O sistema trifásico possui defasagem de 120° entre fases, assim:
Nas ligações estrela - triangulo, as bobinas do gerador, em numero de três,
produzem três fases com 120° de defasamento entre si, onde convencionamos:
Fase A Entrada A e Saída A’ da bobina.
Fase B Entrada B e saída B’ da bobina.
Fase C Entrada C e saída C’ da Bobina.
12.3.1 Ligação Estrela ou Y
A ligação dos terminais A’, B’,C’ resultam num alternador ligado em Y (estrela).
Onde na ligação estrela as correntes de linha são iguais a de fase, e a tensão de
linha é 3 Vezes a tensão de fase, ou seja:
ILinha = IFase e VLinha= 3 .VFase
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Mantenedor Eletroeletrônico
120°
240°

39. Elétrica
____________________________________________________________
Que produzem os seguintes Fasores
12.3.2 Ligação Triangulo ou ∆
A ligação dos terminais A em B’, de B em C’ e de C em A’, resulta num alternador
ligado em ∆.
Onde na ligação triangulo, as tensões de linha e de fase são iguais e a corrente
de linha é 3 vezes a corrente de fase, ou seja:
VLinha = VFase e ILinha= 3 .IFase
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Mantenedor Eletroeletrônico
90°
-150° -30°
V BN
V CN
V AN

40. Elétrica
____________________________________________________________
Que produzem os seguintes fasores
12.4 Potência
Potência é a energia gasta pela máquina para realizar algum tipo de trabalho.
Existem três tipos de Potência, e vamos velas logo abaixo.
12.4.1 Potência Ativa
Potência realmente gasta em dispositivos que oferecem resistência, no
circuito resistivo a tensão anda em fase com a corrente (V-I)=0º, e é expresso em
KW.
12.4.2 Potência Indutiva
Potência utilizada para a criação de campos magnéticos, necessário ao
funcionamento de equipamentos industriais (motores, transformadores, reatores,
etc.), sendo expresso seu valor em Kvar, no circuito indutivo a tensão anda
adiantada da corrente (V-I)=90º
12. 4.3 Potência Capacitiva
Potência utilizada em capacitores, no circuito capacitivo a tensão anda em
atraso em relação a corrente (V-I)=-90º
12.4.4 Demanda
É a utilização da potência ativa durante qualquer intervalo de tempo,
medida pôr aparelho integrador (medidor). É a média das potências solicitadas
pelo consumidor, durante um intervalo de tempo, usualmente 15 minutos,
registrados pôr medidores de demanda.
Na conta de carga elétrica, a demanda aparece expressa em quilowatt
(KW).
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Mantenedor Eletroeletrônico
120°
120°
120° V A
VC
VB

41. Elétrica
____________________________________________________________
13. Fator de Potência
13.1 O que é fator de potência
Fator de potência foi um valor pré determinado pôr órgãos do governo, para
que haja um melhor aproveitamento da energia elétrica, já que nos dias de hoje
ela anda tão escassa.O valor determinado pelo governo para o aproveitamento da
energia elétrica foi de noventa e dois pôs cento (92%) da potência total de uma
Empresa, ou seja apenas oito pôr cento da energia entregue pela concessionária
pode se perder.
13.2 Principais Causas de um Baixo Fator de Potência
Antes de realizar qualquer investimento para Correção de Fator de Potência
é necessário a identificação da causa de sua origem.
Apresentamos a seguir as principais causas que originam um Baixo Fator
de Potência.
- Motores Operando a Vazio;
- Motores Super Dimensionados;
- Transformadores Operando em Vazio ou com Pequenas Cargas;
- Nível de Tensão acima da Nominal;
- Lâmpadas de Descargas;
- Grande Quantidade de Motores de Pequenas Potência.
13.3 Métodos de Correção do Fator de Potência:
A correção do Fator de Potência deverá ser cuidadosamente analisada e
não resolvida de forma simples, podendo isso levar a uma solução técnica e
econômica insatisfatória. É preciso critério e experiência para efetuar uma
adequada correção, lembrando que cada caso deve ser estudado
especificamente e que soluções imediatas podem ser as mais inconvenientes.
De um modo geral, quando se pretende corrigir o Fator de Potência de uma
instalação surge o problema preliminar de se determinar qual o melhor método a
ser adotado.
Independentemente do método a ser adotado o Fator de Potência ideal,
tanto para os consumidores como para a concessionária, seria o valor unitário
(1,0 ou 100%) que significa a inexistência de Kvar no circuito.
Entretanto, esta condição nem sempre é conveniente e, geralmente não se
justifica economicamente. A correção efetuada até o valor de 0,95 ou 95% é
considerada suficiente.
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Mantenedor Eletroeletrônico

42. Elétrica
____________________________________________________________
13.3.1 Correção pelo Aumento do Consumo de Energia Ativa
O aumento da energia ativa pode ser alcançada quer pela adição de novas
cargas com alto Fator de Potência, quer pelo aumento do período de operação
das cargas com Fatores de Potência próximos ou iguais a unidade.
Este método é recomendado quando o consumidor tem uma jornada de
trabalho fora do período de ponta de carga do sistema elétrico (aproximadamente
das 18 às 20 horas).
Além de atender as necessidades da produção industrial, a carga ativa que
aumentara o consumo de KW/h deverá ser cuidadosamente escolhida a fim de
não aumentar a demanda de potência da industria.
13.3.2 Correção através de Motores Síncronos Superexcitados
A correção através de motores síncronos superexcitado, além de corrigir p
Fator de Potência, fornecem potência mecânica útil.
Entretanto, devido ao fato de ser um equipamento bastante caro, nem
sempre é compensador sobre o ponto de vista econômico, só sendo competitivo
em potência superiores a 200 cv, e funcionando pôr grandes períodos (superiores
a 8/h pôr dia).
A potência reativa que um motor síncrono fornece a instalação é função da
corrente de excitação e da carga mecânica aplicada no seu eixo. Os tipos de
motores síncronos comumente utilizado pelas industrias são os de Fator de
Potência nominal igual a 0,80 a 1,00.
13.3.3 Compensação pôr Capacitores Estáticos
A correção do Fator de Potência através de capacitores estáticos constitui a
solução mais prática para as industrias em geral.
Entretanto, alguns cuidados devem ser tomados, para que os capacitores
não sejam usado indiscriminadamente.
Podem os capacitores, em principio, serem instalados em quatro pontos distintos
do sistema elétrico:
a. – Junto às grandes Cargas indutivas (motores, transformadores, Tc...)
b. – No barramento geral de Baixa Tensão (BT).
c. – Na extremidade dos circuitos alimentadores
d. – Na entrada de energia de Alta Tensão (AT).
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Mantenedor Eletroeletrônico

43. Elétrica
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13.3.3 a) Junto às grandes cargas indutivas
A instalação junto às grandes cargas, tem a vantagem de permitir uma
previsão mais precisa da potência reativa necessária, de tal modo que o capacitor
compense exatamente a carga.
Sendo ambos elementos comandados pela mesma chave, não se
apresenta o risco de haver, em certas horas, excesso ou falta de potência reativa,
além do que, obtém-se uma redução no custo da instalação, pelo fato de não ser
necessário um dispositivo de comando e proteção separado para o capacitor.
Uma das vantagens desta opção, é que este tipo de instalação alivia todo o
sistema elétrico, pois a corrente reativa vai do capacitor às cargas, sem circular
pelo transformador, barramentos, circuitos alimentadores, Tc...
Pôr essas razões a localização dos capacitores junto à motores, reatores,
etc; é uma das soluções preferidas para a Correção do Fator de Potência.
13.3.3 b) No Barramento geral de Baixa Tensão (BT)
Neste tipo de ligação de Capacitores, haverá necessidade de ser instalada
uma chave que permita desliga-los quando a industria finda sua atividades
diárias.
Não o fazendo, poderão ocorrer sobretensões indesejáveis que,
provavelmente, causarão danos as instalações elétricas.
13.3.3 c) Na extremidade dos circuitos alimentadores
É utilizada geralmente quando o alimentador supre uma grande quantidade
de cargas pequenas, onde não é conveniente a compensação individual.
Este método usufrui em parte da diversidade entre as cargas supridas,
embora a economia seja inferior à obtida pelo aproveitamento da diversidade
entre alimentadores. Pôr outro lado, fica aliviado também o circuito alimentador.
A vantagem dessa ligação é que se pode obter apreciável economia,
usufruindo da diversidade de demanda entre os circuitos alimentadores, uma vez
que a potência reativa solicitada pelo conjunto da instalação é menor que a soma
das potência reativas de todos os equipamentos.
13.3.3 d) Ma entrada de energia em Alta Tensão (AT)
Não é muito freqüente encontrarmos exemplos da instalação do lado da
Alta Tensão.
Tal localização não alivia nem mesmo os transformadores, e exige
dispositivos de comando e proteção dos capacitores com isolação para a tensão
primária.
Embora o preço pôr Kvar dos capacitores seja menor para maiores
tensões, este tipo de instalação em geral só é encontrada nas industrias que
recebem grandes quantidades de energia elétrica e dispõem de varias
subestações transformadoras.
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Mantenedor Eletroeletrônico

44. Elétrica
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Neste caso a diversividade de demanda pode redundar em economia na
quantidade de capacitores a instalar.
13.4 Bancos Automáticos de Capacitores
A automatização de Bancos de Capacitores, ou seja, o ligamento e
desligamento automático de capacitores em estabelecimentos industriais, deve
apresentar condições especiais de operação que justifiquem os investimentos a
serem efetuados.
Considerando que determinadas industrias possuem equipamentos que
provoquem oscilações freqüentes, levando o Fato de Potência a índices não
desejáveis, e que essas oscilações são provenientes da carga variada e do tipo
de trabalho efetuado, é justificável, como solução técnica e econômica, o controle
da potência reativa (Kvar) através de Bancos Automáticos de Capacitores.
13.5 Dimensionamento do Banco de Capacitores
No que se refere ao dimensionamento de bancos de capacitores, isto é na
determinação da potência reativa em Kvar a ser instalada, de modo a corrigir o
Fator de Potência, vimos que tal problema não é suscetível a uma solução
imediata e simplista.
Pôr um lado, a potência reativa a instalar, está intimamente relacionada ao
local de instalação escolhido. Pôr outro lado, depende do período de tempo em
que permanecem ligados os capacitores e as cargas que utilizam energia reativa,
ainda que deste período, devam ser deduzidas as horas em que a potência
reativa fornecida pêlos capacitores excede à necessária para as instalações, uma
vez que as concessionárias não aceitam de volta os Kvars fornecidos pelo
consumidor.
Pôr essa razões, cada problema de Correção de Fator de Potência deve ser
considerado como um caso individual, não existindo soluções pré-fabricadas.
13.6 Benefícios resultantes da Correção de Fator de Potência
Além da redução do preço médio do KW/h consumido, a Correção Fator de
Potência traz os seguintes benefícios:
• Libera uma certa parcela da capacidade em KVA dos transformadores;
• Libera uma certa parcela da capacidade dos alimentadores e do sistema;
• Reduz as perdas de energia das instalações e do sistema;
• Reduz as quedas de tensão melhorando a nível da tensão nas instalações.
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45. Elétrica
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14. Aterramento
14.1 – Introdução
O aterramento elétrico, com certeza, é um assunto que gera um número enorme
de dúvidas quanto às normas e procedimentos no que se refere ao ambiente
elétrico industrial. Muitas vezes, o desconhecimento das técnicas para realizar um
aterramento eficiente, ocasiona a queima de equipamentos, ou pior, o choque
elétrico nos operadores desses equipamentos. Mas o que é “terra”? qual a
diferença entre terra, neutro e massa? Quais são as normas que devo seguir para
garantir um bom aterramento? Bem, estes são os tópicos que este artigo tentará
esclarecer. É fato que o assunto aterramento é bastante vasto e complexo,
porém, demonstraremos algumas regras básicas.
14.2 – Para que serve o aterramento elétrico?
O aterramento elétrico tem três funções principais:
a – Proteger o usuário do equipamento das descargas atmosféricas, através da
viabilização de um caminho alternativo para a terra, de descargas atmosféricas.
b – “Descarregar cargas estáticas acumuladas nas carcaças das maquinas ou
equipamentos para a terra”.
c – Facilitar o funcionamento dos dispositivos de proteção (fusíveis, disjuntores,
etc.), através da corrente desviada para a terra. Veremos, mais adiante, que
existem varias outras funções para o aterramento elétrico, até mesmo para a
eliminação de EMI, porem essas três acima são as mais fundamentais.
14.3 – Definições: Terra, Neutro e Massa
Antes de falarmos sobre os tipos de aterramento, devemos esclarecer (de uma
vez por todas!) o que é terra, neutro e massa. Na figura 1 temos um exemplo da
ligação de um PC à rede elétrica, que possui duas fases (+110 VCA, - 110 VCA),
e um neutro. Essa alimentação é fornecida pela concessionária de energia
elétrica, que somente liga a caixa de entrada ao poste externo se houver uma
haste de aterramento padrão dentro do ambiente do usuário. Alem disso, a
concessionária também exige dois disjuntores de proteção. Teoricamente, o
terminal neutro da concessionária deve ter potencial igual a 0 volt. Porém, devido
ao desbalanceamento nas fases do transformador de distribuição, é comum esse
terminal tender a assumir potenciais diferentes de zero. O desbalanceamento de
fases ocorre quando temos consumidores de necessidades muito distintas,
ligadas em um mesmo link. Por exemplo, um transformador alimenta, em um
setor seu, uma residência comum, e no outro setor, um pequeno supermercado.
Essa diferença de demanda, em um mesmo link, pode fazer com que o neutro
varie seu potencial (flutue). Para evitar que esse potencial “flutue”, ligamos (logo
na entrada) o fio neutro a uma haste de terra. Sendo assim, qualquer potencial
que tender a aparecer será escoado para a terra. Ainda analisando a figura 1,
vemos que o PC está ligado em 110 VCA, pois utiliza uma fase e um neutro.
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Mantenedor Eletroeletrônico

46. Elétrica
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Mas, ao mesmo tempo, ligamos sua carcaça através de outro condutor na mesma
haste, e damos o nome desse condutor de “terra”.
Pergunta “fatídica”: Se o neutro e o terra estão conectados ao mesmo ponto
(haste de aterramento), porque um é chamado de terra e o outro de neutro?
Aqui vai a primeira definição: o neutro e um “condutor” fornecido pela
concessionária de energia elétrica, pelo qual há o “retorno” da corrente elétrica. O
que podem ser feitos na indústria. Os três sistemas da NBR 5410 mais utilizados
na industria são:
a – Sistema TN-S:
Notem pela figura 2 que temos o secundário de um transformador (cabine
primaria trifásica) ligado em Y. O neutro é aterrado logo na entrada, e levado até a
carga. Paralelamente, outro condutor identificado como PE é utilizado como fio
terra, e é conectado à carcaça (massa) do equipamento.
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Mantenedor Eletroeletrônico

47. Elétrica
____________________________________________________________
b – Sistema TN-C:
Esse sistema, embora normalizado, não é aconselhável, pois o fio terra e o neutro
são constituídos pelo mesmo condutor. Dessa vez, sua identificação é PEN (e
não PE, como o anterior). Podemos notar pela figura 3 que, após o neutro ser
aterrado na entrada, ele próprio é ligado ao neutro e à massa do
equipamento.terra é um condutor construído através de uma haste metálica e
que, em situações normais, não deve possuir corrente elétrica circulante.
Resumindo: A grande diferença entre a terra e o neutro é que, pelo neutro há
corrente circulando, e pelo terra, não. Quando houver alguma corrente circulando
pelo terra, normalmente ela deverá ser transitória, isto é, desviar uma descarga
atmosférica para a terra por exemplo. O fio terra, por norma, vem identificado pela
letra PE, e deve ser de cor verde e amarela. Notem ainda que ele está ligado a
carcaça do PC. A carcaça do PC, ou de qualquer outro equipamento é o que
chamamos de “massa”.
14.4 – TIPOS DE ATERRAMENTO
A ABNT (Associação Brasileira de Normas Técnicas) possui uma norma que rege
o campo de instalações elétricas em baixa tensão. Essa norma é a NBR 5410, a
qual, como todas as demais normas da ABNT, possui subseções. As subseções:
6.3.3.1.1, 6.3.3.1.2, e 6.3.3.1.3 referem-se aos possíveis sistemas de aterramento
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PE

48. Elétrica
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c – Sistema TT: Esse sistema é o mais eficiente de todos. Na figura 4 vemos que
o neutro é aterrado logo na entrada e segue (como neutro) até a carga
(equipamento). A massa do equipamento é aterrada com uma haste própria,
independente da haste de aterramento do neutro.
O leitor pode estar pensando: “Mas qual desses sistemas devo utilizar na
prática?”
Geralmente, o próprio fabricante do equipamento especifica qual sistema como
regra geral, temos:
a) Sempre que possível optar pelo sistema TT em 1º lugar.
b) Caso, por razões operacionais e estruturais do local, não seja possível o
sistema TT, optar pelo sistema TN-S.
c) Somente optar pelo sistema TN-C em último caso, isto é, quando
realmente for impossível estabelecer qualquer um dos sistemas anteriores.
14.5 – Procedimentos
Os cálculos e variáveis para dimensionar um aterramento podem ser
considerados assuntos para “pós – graduação em Engenharia Elétrica”. A
resistividade e o solo, geometria e constituição da haste de aterramento, formato
em que as hastes são distribuídas, são alguns dos fatores que influenciam o valor
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PEN

49. Elétrica
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da resistência do aterramento. Como não podemos abordar tudo isso num único
artigo, daremos algumas “dicas” que, com certeza, irão ajudar:
a) Haste de aterramento: A haste de aterramento normalmente, é feita de
uma alma de aço revestida de cobre. Seu comprimento pode variar de 1,5
a 4,0m. As de 2,5m são mais utilizadas, pois diminuem o risco de atingirem
dutos subterrâneos em sua instalação.
b) O valor ideal para um bom aterramento deve ser menor ou igual a 5 ‫ڤ‬.
Dependendo da química do solo (quantidade de água, salinidade,
alcalinidade, etc.), mais de uma haste pode se fazer necessária para nos
aproximarmos desse valor. Caso isso ocorra, existem duas possibilidades:
tratamento químico do solo (que será analisado mais adiante), e o
agrupamento de barras em paralelo. Uma boa regra para agruparem – se
barras é a da formação de polígonos.
A figura 5 mostra alguns passos. Notem que, quanto maior o numero de barras,
mais próximo a um circulo ficamos.
Outra regra no agrupamento de barras é manter sempre a distância entre elas, o
mais próximo possível do comprimento de uma barra. É bom lembrar ao leitor que
são regras práticas. Como dissemos anteriormente, o dimensionamento do
aterramento é complexo, e repleto de cálculos. Para um trabalho mais preciso e
cientifico, você deve consultar uma leitura própria.
14.6- Tratamento químico do solo
Como já observamos, a resistência do terra depende muito da constituição
química do solo. Muitas vezes, o aumento do número de barras de aterramento
não consegue diminuir a resistência do terra significativamente. Somente nessa
situação devemos pensar em trabalhar quimicamente o solo. O tratamento
químico tem uma grande desvantagem em relação ao aumento do numero de
hastes, pois a terra aos poucos, absorve os elementos adicionados. Com o
passar do tempo, sua resistência volta a aumentar, portanto, essa alternativa
deve ser o ultimo recurso. temos vários produtos que podem ser colocados no
solo antes ou depois da instalação da haste para diminuirmos a resistividade do
solo. A Bentonita e o Gel são os mais utilizados. De qualquer forma, o produto a
ser utilizado para essa finalidade deve ter as seguintes características:
- Não deve ser tóxico
- Deve reter umidade
- Bom condutor de eletricidade
- Ter PH Alcalino (não corrosivo)
- Não deve ser solúvel em água.
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d = Distância entre hastes
h = Comprimento das hastes
1 Haste 2 Hastes 3 Hastes 4 Hastes 5 Hastes
d = h
d = h
D = h
D = h
Fig 5 = Agrupamento de barras em Paralelo

50. Elétrica
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Uma observação importante no que se refere a instalação em baixa no que se
refere a instalação em baixa tensão é a proibição (Por Norma ) de tratamento
químico do solo para equipamentos a serem instalados em locais de acesso
público (Colunas de semáforos, caixas telefônicas, controladores de trafego,
etc..). Essa medida visa a segurança das pessoas nesses locais.
14.7 Medindo o terra.
O instrumento clássico para medir-se a resistência do terra é o terrômetro.
Esse instrumento possui 2 Hastes de referência, que servem como divisores
resistivos conforme a figura 6. Na verdade, o terrômetro injeta uma corrente pela
terra que é transformada em quedas de tensão pelos resistores formados pelas
hastes de referencia, e péla própria haste de terra. Através do valor dessa queda
de tensão, o mostrador é calibrado para indicar o valor ôhmico da resistência do
terra. Uma grande dificuldade na utilização desse instrumento é achar um local
apropriado para instalar as hastes de referência. Normalmente, o chão das
fabricas são concretados, e, com certeza fazer dois “buracos” no chão não é algo
agradável. Infelizmente, caso haja a necessidade de medir-se o terra, não temos
outra opção a não ser esta.
15.Exercícios
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Haste de
aterramento
Hastes de
Referencia.
T H1
H2
Terrômetro
RT
RF
Fig. 6 - Terrômetro.

51. Elétrica
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Marque apenas uma alternativa.
1- O que é Eletricidade Estática?
a. É o tipo de eletricidade que envolve cargas elétricas paradas
b. É o fluxo de cargas elétricas que se desloca através de um
condutor.
c. É o acumulo de cargas elétricas em materiais isolantes.
d. É a passagem de elétrons por meio iônico entre os átomos.
2- O que é corrente Elétrica?
a. É o fluxo de cargas elétricas que se desloca através de um
condutor.
b. É o tipo de eletricidade que envolve cargas elétricas paradas.
c. Movimento ordenado dos Prótons livres em um condutor durante 1
segundo.
d. Movimento ordenado dos Nêutrons livres em um condutor durante 1
segundo.
3- O que é tensão?
a. É o fluxo de cargas elétricas que se desloca através de um
condutor.
b. É o tipo de eletricidade que envolve cargas elétricas paradas.
c. Também conhecida como diferença de potencial, é a força que
movimenta os elétrons através do desprendimento dos mesmos.
d. N.D.A.
4- O que é resistência?
a. Oposição à circulação da corrente elétrica exercida por um meio
físico.
b. Medida da condutância de um material.
c. Fator que demonstra a qualidade de um material quanto a sua
fabricação.
d. N.D.A.
5- O que são Materiais isolantes?
a. Materiais que dificultam a passagem de eletricidade
b. Materiais que ajudam na condutividade de um material.
c. Materiais que possuem alta resistência elétrica que impedem a
passagem de elétrons
d. Letra A e B.
6- O que é corrente Continua?
a. Quando o fluxo de elétrons varia entre dois sentidos ao longo do
tempo.
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52. Elétrica
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b. Quando o fluxo de elétrons se mantém constante em um sentido ao
longo do tempo.
c. Força que impulsiona os elétrons de uma pilha.
d. Energia proveniente das usinas Hidrelétricas.
7- No circuito série:
a. Quando a corrente elétrica tem vários caminhos para percorrer.
b. A tensão nos componentes do circuito são iguais a fonte.
c. A corrente é diferenciada em seu valor proporcionalmente ao valor
ôhmico de cada carga
d. Quando a corrente elétrica só trem um caminho para percorrer.
8- No circuito Paralelo
a. A tensão é diferenciada em seu valor proporcionalmente ao valor
ôhmico de cada carga
b. Quando a corrente elétrica só trem um caminho para percorrer.
c. Podemos colocar quantos consumidores quisermos sem se
preocupar com divisão de tensão.
d. As tensões não são iguais em todos os consumidores A corrente se
divide pelos consumidores
9- Complete a tabela:
Instrumento Grandeza Unidade de medida Método de inserção do
instrumento no circuito
1) Tensão Volt (V) 6)
2) Corrente 4) 7)
3) Resistência 5) Em serie com o circuito
desligado
Onde:
a) 1 Ohmímetro; 2 Amperímetro; 3 Voltímetro; 4 Ampere; 5 Ohm; 6 Serie com
o circuito; 7 Paralelo ao circuito.
b) 1Amperimetro; 2 Voltímetro; 3 Ohmímetro; 4 Ampere; 5 Ohm; 6 Paralelo ao
circuito; 7 Serie com o circuito.
c) 1 Voltímetro; 2 Amperímetro; 3 Ohmímetro; 4 Ampere; 5 Ohm; 6 Paralelo
ao circuito; 7 Serie com o circuito.
d) N.D.A.
10 – Complete o texto:
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53. Elétrica
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A corrente flui por um circuito elétrico seguindo várias leis definidas. A lei básica
do fluxo da corrente é a lei de Ohm, assim chamada em homenagem a seu
descobridor, o físico alemão Georg Ohm. Segundo a lei de Ohm, a intensidade de
uma ____________________ elétrica uniforme é diretamente proporcional à
_____________________ nos terminais de um circuito e inversamente
proporcional à _____________________ do circuito.
a) Tensão ; Corrente; Resistência.
b) Resistência; Corrente; Tensão.
c) Corrente; Resistência; Tensão.
d) N.D.A .
11- Qual a corrente que circula em um circuito onde um consumidor a base
de resistência elétrica, por exemplo, o forno elétrico que tem tensão de
alimentação de 127 Volts e Resistência de 4 Ohms?
a) 31.75 A
b) 508 A
c) 0,031A
d) 131 A
12 – Como é definida a unidade de medida Watts?
a)- O watt é definido como sendo o produto da tensão (v) pela corrente (l).
b) - O watt é definido como sendo o produto da Resistência (Ω) pela corrente (l).
c) - O watt é definido como sendo a relação da tensão (v) pela corrente (l).
d) - O watt é definido como sendo a soma da tensão (v) e da corrente (l).
13 – Qual a potência de um chuveiro que consome 50 ampères de corrente,
sendo alimentado por 220 Volts?
a) – 4.4 Watts
b) – 0,227 Watts
c) – 11000 Watts
d) – 270 Watts
14 – Complete a frase:
Como as linhas de força partem sempre do pólo ________________ para o pólo
___________________, então pólos de mesmo nome se _____________e pólos
de nomes diferentes se ______________.
a) Norte; Sul; Repelem; Atraem.
b) Norte; Sul; Atraem; Repelem
c) Sul; Norte; Repelem; Atraem.
d) N.D.A .
15 - Para se conseguir uma maior intensidade do campo magnético deve-se:
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54. Elétrica
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a) - Aumentar o número de voltas do condutor (espiras);
b) - aumentar a corrente elétrica que circula;
c) - Introduzir no interior da bobina um núcleo de ferro, que diminua a
dispersão do campo magnético
d) - Todas as alternativas.
16 – Escreva V (se Verdadeiro) e F ( se Falso).
a) ( ) É possível criar um campo magnético através da circulação de
corrente elétrica e também é possível gerar energia elétrica através de um
campo magnético.
b) ( ) Quando uma corrente elétrica percorre um condutor, gera em torno
do mesmo um campo magnético.
c) ( ) Ao aumentar a tensão a corrente diminuiu em um circuito.
d) ( ) ILinha = IFase e VLinha= 3 .VFase em circuito Y
17 – Sobre o gerador elementar marque a opção incorreta
a) Geradores elétricos, grupo de aparelhos utilizados para converter a energia
mecânica em elétrica.
b) Chama-se gerador, alternador ou dínamo a máquina que converte energia
elétrica em mecânica.
c) Se um condutor se move através de um campo magnético, de intensidade
variável, induz-se naquele uma corrente.
d) Os motores e geradores têm duas unidades básicas: o campo magnético, que
é o eletromagneto com suas bobinas, e a armadura
18 - Marque V ou F
( ) VLinha = VFase e ILinha= 3 .IFase Para circuito em triangulo
( ) Fator de potência foi um valor pré determinado pôr órgãos do governo,
para que haja um melhor aproveitamento da energia elétrica
( ) A correção do Fator de Potência através de capacitores estáticos constitui a
solução mais difícil para as industrias em geral.
( ) O modo mais correto para melhorar a condutividade de um solo é fazendo o
tratamento químico do mesmo.
( ) Quanto mais perto as hastes de aterramento estiverem umas das outras,
melhor é o aterramento.
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55. Elétrica
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16. Dicas e regras (segurança elétrica)
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1. Considere cuidadosamente o resultado de cada ação a ser
executada. Não há razão, em absoluto, para um indivíduo
correr riscos ou colocar em perigo a vida do seu semelhante.
2. Afaste-se de circuitos alimentados. Não substitua
componentes nem faça ajustamento dentro de equipamento
com alta tensão ligada.
3. Não faça reparo sozinho. Tenha sempre ao seu lado uma
pessoa em condições de prestar primeiros socorros.
4. Não confie nos interloques, nem dependa deles para a sua
proteção. Desligue sempre o equipamento. Não remova, não
coloque em curto-circuito e não interfira com a ação dos
interloques, exceto para reparar a chave.
5. Não deixe o seu corpo em potencial de terra. Certifique-se de
que você não está com o seu corpo em potencial de terra,
isto é, com o corpo em contato direto com partes metálicas
do equipamento, particularmente quando estiver fazendo
ajustagens ou medições. Use apenas uma das mãos quando
estiver reparando equipamento alimentado. Conserve uma
das mãos nas costas.
6. Não alimente qualquer equipamento que tenha sido molhado.
O equipamento deverá estar devidamente seco e livre de
qualquer resíduo capaz de produzir fuga de corrente antes de
ser alimentado. As regras acima, associadas com a idéia de
que a tensão não tem favoritismo e que o cuidado pessoal é
a sua maior segurança, poderão evitar ferimentos sérios ou
talvez a morte.

56. Elétrica
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Referências Bibliográficas
- Creder, Hélio. Instalações elétricas. 13ª. ed. Rio de Janeiro, LTC - Livros
Técnicos e Científicos Editora S.A., 1995
- Senai, Apostila eletrônica do Senai e Companhia Siderúrgica de Tubarão.
Senai –ES 1996
- Mamede, João, Instalações Elétricas Industriais 6ª Edição, LTC. Livros
Técnicos e Científicos Editora S.A, 2002
- Saber eletrônica, Revista. N°329 Junho de 2000.
- Santos, Wagner de Souza dos- Em site na Internet
- Estevam, Magno. Senai Centro de Treinamento Ouro Branco – MG - 20
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