1) O documento explica conceitos básicos de eletricidade como tensão, corrente, resistência e potência. 2) Apresenta cálculos de tempo de banho, valores de tensão e corrente instantâneas em um circuito CA e potência em diferentes ângulos. 3) Discutem circuitos elétricos com resistores em série e indutivos.

1. SANDRO MARQUES SOLIDARIO
ELETROTÉCNICA - SEXTA MANHÃ
sandro.solidario@gmail.com
1) Explicar resumidamente.
Tensão elétrica: Tensão elétrica é a diferença de potencial entre dois pontos. Sua unidade
é o volt (V) e é representada nas equações e circuitos geralmente pelas letras U e V.
Ela é fornecida ao circuito através de um gerador. Geralmente nos circuitos eletrônicos os
geradores são baterias, que transformam a energia química em elétrica. Há também
geradores mecânicos, solares, térmicos, magnéticos, etc.
Intensidade da corrente elétrica: É o fluxo de elétrons em um condutor quando submetido
a uma diferença de potencial. Geralmente essa diferença de potencial é controlada por
algum tipo de gerador, que transforma um tipo de energia em energia elétrica, por
exemplo, uma bateria.
A unidade de corrente elétrica é o ampère (A) e é geralmente representada em equações
e circuitos pela letra I.
O sentido real da corrente elétrica ocorre com o movimento do elétrons saindo do terminal
negativo para o positivo. Na prática usa-se o sentido convencional, ou seja, adota-se o
sentido do fluxo de elétrons saindo do terminal positivo para o negativo.
Resistência elétrica: Os materiais possuem facilidade ou dificuldade para a passagem de
uma corrente elétrica. Isso ocorre devido à quantidade de elétrons na sua última camada.
Os metais possuem poucos elétrons na sua última camada, por exemplo o cobre possui 1
elétron. Dessa forma este elétron está fracamente atraído ao núcleo podendo ser
facilmente movimentado entre os átomos.
A oposição à passagem de corrente é chamada de resistência elétrica. Todo material
possui uma certa resistência elétrica, isso ocorre devido ao “choque” dos elétrons nos
átomos durante a movimentação. O efeito causado por essa oposição é o calor.
A unidade de Resistência elétrica é o Ohm cujo o símbolo é representado pela letra grega
“Omega” (Ω). Ela é representada geralmente pela letra R em equações e circuitos.
O componente que usa esse princípio para construção dos circuitos elétricos é o resistor.
Resistividade Elétrica: É uma constante do material relacionada à resistência à passagem
de corrente elétrica; é o oposto da condutividade. A resistividade é uma grandeza que
relaciona a resistência elétrica do elemento ao seu comprimento e à sua seção
transversal.
2) Uma ducha eletrônica (chuveiro) de Potência= 7500W, E= 1kw.h. Qual foi o tempo do
banho?
E= p.t
t= E/p
t= 1kw.h/7500W
t= 0,133h
t= 8 min

2. 3) Definição de corrente alternada (definição, variação senoidal, ciclos):
Definição de Corrente Alternada: É a corrente elétrica cuja intensidade e sentido variam
ciclicamente, diferentemente da corrente contínua, cujo sentido é constante;
normalmente, a forma da onda de um circuito de corrente alternada é senoidal, por ser a
forma de transmissão de energia mais eficiente.
Variação Senoidal: Variação Senoidal é aquela cuja forma de onda é representada por
uma senoide. Dizemos que é um sinal senoidal.
Ciclo: Em uma onda alternada, temos picos positivos e negativos, os quais também são
chamados de fases positivas e negativas da onda. Um ciclo de onda é determinado por
um trecho da onda. Esse trecho se inicia quando a fase positiva está com valor igual a
zero e em seguida a fase positiva atinge o máximo de amplitude positiva, depois atinge
novamente o valor zero, passando a existir nesse momento a fase negativa, que vai
atingir o valor máximo de amplitude negativa e finalmente retorna novamente a zero.
4) Explicar a importância do transformador de tensões para transporte de energia às
grandes distâncias:
A elevação da tensão reduz a corrente elétrica que circula nas linhas de transmissão,
reduzindo assim, consideravelmente, as perdas elétricas inerentes ao transporte da
energia. Dentro da subestação de transmissão, o equipamento responsável tanto pela
elevação como pela redução da tensão elétrica é chamado de transformador.

3. 5) Considerando as equações da corrente instantânea e da tensão instantânea:
U= Umáx.senφ (v)
I= Imáx.senφ (A)
P= potência instantânea
P= U.I
Determinar a expressão da potência instantânea:
P= Umáx.senφ . Imáx.senφ
P= Umáx. Imáx ( senφ)²
6) Considerando os valores máximos de tensão e corrente, Umáx= 311,2698V e Imáx=
14,12213A, determinar os valores de tensão instantânea para:
U= Umáx.sen 0º= 0V U= Umáx.sen 210º= 155,6349V
U= Umáx.sen 30º= 155,6349V U= Umáx.sen 240º= 269,567V
U= Umáx.sen 60º= 269,567V U= Umáx.sen 270º= 311,2698V
U= Umáx.sen 90º= 311,2698V U= Umáx.sen 300º= 269,567V
U= Umáx.sen 120º= 269,567V U= Umáx.sen 330º= 155,6349V
U= Umáx.sen 150º= 155,6349V U= Umáx.sen 360º= 0V
U= Umáx.sen 180º= 0V
I= Imáx. sen 0º= 0A I= Imáx. sen 210º= 7,061065A
I= Imáx. sen 30º= 7,061065A I= Imáx. sen 240º= 12,23012A
I= Imáx. sen 60º= 12,23012A I= Imáx. sen 270º= 14,12213A
I= Imáx. sen 90º= 14,12213A I= Imáx. sen 300º= 12,23012A
I= Imáx. sen 120º= 12,23012A I= Imáx. sen 330º= 7,061065A
I= Imáx. sen 150º= 7,061065A I= Imáx. sen 360º= 0A
I= Imáx. sen 180º= 0A
7) Calcular os valores de potência instantânea para: Umáx= 311,2698v e Imáx=
14,14213A.
Umáx.Imáx (sen 0º)²= 0W Umáx.Imáx (sen 210º)²= 1.100,506W
Umáx.Imáx (sen 30º)²= 1.100,506W Umáx.Imáx (sen 240º)²= 3.301,518W
Umáx.Imáx (sen 60º)²= 3.301,518W Umáx.Imáx (sen 270º)²= 4.402,024W
Umáx.Imáx (sen 90º)²= 4.402,024W Umáx.Imáx (sen 300º)²= 3.301,518
Umáx.Imáx (sen 120º)²= 3.301,518 Umáx.Imáx (sen 330º)²= 1.100,506W
Umáx.Imáx (sen 150º)²= 1.100,506W Umáx.Imáx (sen 360º)²= 0W
Umáx.Imáx (sen 180º)²= 0W

4. 8)
a) Considerando os valores de ângulo de fase, calcular os valores de potência
instantânea.
Umáx= 311,12698v Imáx= 14,14213A
P= Umáx.Imáx (sen 0º)²= 0W P= Umáx.Imáx (sen 210º)²= 1.099,97W
P= Umáx.Imáx (sen 30º)²= 1.099,97W P= Umáx.Imáx (sen 240º)²= 3.299,00W
P= Umáx.Imáx (sen 60º)²= 3.299,00W P= Umáx.Imáx (sen 270º)²= 4.399,99W
P= Umáx.Imáx (sen 90º)²= 4.399,99W P= Umáx.Imáx (sen 300º)²= 3.299,99W
P= Umáx.Imáx (sen 120º)²= 3.299,99W P= Umáx.Imáx (sen 330º)²= 1.099,97W
P= Umáx.Imáx (sen 150º)²= 1.099,97W P= Umáx.Imáx (sen 360º)²= 0W
P= Umáx.Imáx (sen 180º)²= 0W
b) Esboçar gráfico da potência instantânea:
c) Explicar o valor da energia consumida pela potência instantânea P no tempo
correspondente a um ciclo.
A tensão aplicada u(t) e a corrente do consumidor i(t) podem ser medidas nos pontos de
medição. A potência instantânea é derivada do produto dessas variáveis:
Durante uma porção de um ciclo, a potência instantânea é positiva, o que indica que a
potência flui para a carga. O valor médio da potência instantânea p(t) sobre a duração do
ciclo T é chamada, em engenharia elétrica, de potência efetiva P.

5. 9) Circuito de corrente alternada com resistores em série:
U= 220v R3= 15 Ω
R1= 5 Ω R4= 20 Ω
R2= 10 Ω R5= 30 Ω
Calcular:
a) RT= Z (Ω)= 80 Ω
b) I (A)= (220/80) = 2,75A
c)
U1= (2,75 x 5)= 13,75v
U2= (2,75 x 10)= 27,75v
U3= (2,75 x 15)= 41,25v
U4= (2,75 x 20)= 55v
U5= (2,75 x 25)= 82,5v
d) 220v x 2,75A= 605 W
e)
P1= (2,75 x 13,75)= 37,8125 W
P2= (2,75 x 27,75)= 75,625 W
P3= (2,75 x 41,25)= 113,4375 W
P4= (2,75 x 55)= 151,25 W
P5= (2,75 x 82,5)= 226,875 W
10) Circuito Indutivo.
O circuito pode ser considerado indutivo quando a tensão está atrasada em relação a
corrente. Em um circuito isso ocorre quando a reatância indutiva é maior que a reatância
capacitiva.
Em um circuito não há a ação da reatância capacitiva temos que a tensão está 90°
adiantada em relação a corrente. Quando essa situação ocorre temos um circuito
puramente indutivo.

6. 11) Definir gráfico de tensão, corrente e potência:
12) Calcular os valores de potência instantânea para os seguintes ângulos de fase.
P= Umáx.Imáx senφ.sen(φ-90º)
0º= 0 W 225º= -2.199,99 W
45º= -2.199,99 W 270º= 0 W
90º= 0 W 315º= 2.199,99 W
135º= 2.199,99 W 360º= 0 W
180º= 0 W
13) Explicar porque a energia elétrica consumida por uma bobina pura em um intervalo de
tempo é zero.
Toda a energia consumida pela bobina é devolvida durante o ciclo. Então ela se anula
enquanto devolve a energia.

7. 14) Exercício sobre circuito RL.
Dados:
U= 220v
R= 10 Ω
XL= 50 Ω
Calcular:
a) Impedância elétrica
Z = √R² + XL²
Z= √1600
Z= 50,990 Ω
b) Corrente I
I= (U/Z)
I= 220/50,990
I= 4,31A
c) UR e UXL
UR= 4,31x10
UR= 43,1v
UXL= 4,31x50
UXL= 215,5
d) U verificação
U2 = UR²+UXL²
U2 = √UR²+UXL²
U2 = √(43,1)²+(215,55)²
U2 = 220 v
e) O ângulo de fase do circuito cosφ=X
XL/Z= cos 0,98 φ= 11,36º
15) Explicar o que é potência real (W) e potência aparente (V.A)
Potência real: Potência real é medida em kW (kilowatts) e é basicamente consumida na
parte resistiva dos circuitos elétricos, incluindo-se as resistências naturais dos condutores
elétricos.
A potência real que é consumida em um determinado tempo nos leva a energia ativa, que
é medida em kWh (kilowatts/ hora).
Potência aparente: Potência total ou aparente é medida em kVA (kilo Volt Ampére). É a
soma vetorial das potências ativa (kW) e reativa (kVAr). Quanto mais próximos os valores
de potência ativa e da potência total, a instalação de apresentará mais eficiente e com
menos perdas.