Instalações elétricas: regras de segurança e componentes

APOSTILA DE
INSTALAÇÕES ELÉTRICAS

CURSO SUPERIOR DE
ELETRÔNICA INDUSTRIAL

PROFESSORA: Chaiane Cristine de Almeida

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SUMÁRIO

1. METODOLOGIA DE TRABALHO EM LABORATÓRIO.......................................... 4
1.1 Introdução................................................................................................................ 4
1.2 Regras gerais para execução de trabalhos práticos............................................... 4
2 OBSERVAÇÕES IMPORTANTES............................................................................. 5
2.1 Disciplina no laboratório.......................................................................................... 5
3 ENERGIA.................................................................................................................... 5
3.1 Energia elétrica........................................................................................................ 6
4 ESTRUTURA DA MATÉRIA...................................................................................... 6
4.1 Carga Elétrica.......................................................................................................... 7
4.2Materiais condutores e isolantes.............................................................................. 7
4.2.1Condutores elétricos.............................................................................................. 8
5 GRANDEZAS ELÉTRICAS........................................................................................ 8
5.1 Tensão elétrica (ddp)............................................................................................... 8
5.2 Corrente elétrica...................................................................................................... 8
5.3 Potência eétrica....................................................................................................... 9
5.4 Resistência elétrica................................................................................................. 9
5.5 Efeito joule............................................................................................................... 9
6 CONDUTORES ELÉTRICOS..................................................................................... 10
6.1 Emendas em condutores......................................................................................... 10
6.2 Dimensionamento de condutores............................................................................ 12
7 SIMBOLOGIAS.......................................................................................................... 16
8 TOMADAS.................................................................................................................. 19
8.1 Tomada monofásica com aterramento (2P + T)...................................................... 20
8.2 Tomada sem aterramento (2P)................................................................................ 20
9. LÂMPADAS INCANDESCENTES............................................................................ 20
10 INTERRUPTORES................................................................................................... 21
10.1 Interruptor simples de 1 seção.............................................................................. 21
10.2 Interruptor simples de 2 seções……………………………………………………..... 22
10.3 Iterruptor simples de 3 seções.............................................................................. 23
10.4 Exercícios de laboratório..............…………………………………………………..... 25
10.5 Interruptores paralelos ou tree-way (três vias)...................................................... 26
10.6 Interruptores intermediários................................................................................... 28
11 LÂMPADAS FLUORESCENTES............................................................................. 30
11.1 Vantagens.............................................................................................................. 30
11.2 Teoria de funcionamento....................................................................................... 31
11.3 Reatores................................................................................................................ 32
11.3.1 Características gerais......................................................................................... 32
11.4 Reator convencional.............................................................................................. 33
11.4.1 Starter................................................................................................................. 33
11.5 Reator partida rápida............................................................................................. 34
11.6 Reator eletrônico................................................................................................... 36
12 CAMPAINHA........................................................................................................... 39
12.1 Funcionamento......................................... ............................................................ 39
13 RELÉ FOTOELÉTRICO (FOTOCÉLULA)............................................................... 42

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13.1funcionamento........................................................................................................ 42
14 MINUTERIA.............................................................................................................. 44
15 PROTEÇÃO DE CIRCUITOS ELETRO – ELETRÔNICOS..................................... 47
15.1 Fusíveis ................................................................................................................ 47
15.2 Disjuntores termomagnéticos................................................................................ 48
15.3 Interruptores Diferenciais – Residuais DR’s.......................................................... 48
16 COMPONENTES...................................................................................................... 50
16.1 Resistor.. ............................................................................................................... 50
16.2 Potenciômetro....................................................................................................... 51
16.3 Capacitor.......………………………………………………………………………....... 51
16.4 Indutor ............…………………………………….…………………………………..... 52
16.5 Transformador ..……………………………………………………………………....... 52
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS............................................................................. 53

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1. METODOLOGIA DE TRABALHO EM LABORATÓRIO

1.1 INTRODUÇÃO

A utilização da Energia Elétrica, tanto comercialmente como em atividades
didáticas nas instituições de ensino, requer a adoção de uma série de procedimentos
práticos que visam à segurança do indivíduo, bem como a preservação das condições
ideais de operação dos mais diversos equipamentos elétricos. Tais procedimentos são
mais importantes quando se trata daqueles que estão tendo o primeiro contato com a
Eletricidade, não possuindo o conhecimento necessário sobre os riscos associados a
mesma.
Diante do exposto acima, este capítulo tem por finalidade apresentar as regras
gerais para a execução de trabalhos práticos no âmbito do Laboratório de Instalações
Elétricas. Além dos objetivos citados acima, pretende-se maximizar o aproveitamento
dos alunos durante as aulas práticas, desenvolvendo senso de disciplina e
responsabilidade, indispensáveis nas suas vidas profissionais futuras.

1.2 Regras Gerais para a Execução de Trabalhos Práticos

Antes do início das atividades práticas em laboratórios, os alunos deverão
receber por parte do professor, em sala de aula, as informações teóricas necessárias
com respeito à(s) a ser (em) executada (s). Em seguida cada grupo de alunos receberá
todo o material necessário para o trabalho a ser executado e a partir deste instante
estarão em condições de ingressar no laboratório.
Estando no interior do laboratório, diante da bancada de trabalho, os seguintes
procedimentos deverão ser efetuados.

a) Verificar o estado do material básico das bancadas, dos materiais e das ferramentas;
b) Estudar o lay-out da montagem visando a utilização econômica do material e o
atendimento aos padrões de estética;
c) Fixar firmemente todos os dispositivos do circuito;
d) Executar a montagem dentro das normas vigentes, bem como aplicar corretamente
as técnicas de emendas e conexões existentes;
e) Evitar, dentro do possível, emendas e picotes nos condutores visando o
reaproveitamento;
f) Reapertar todos os terminais não utilizados;
g) Concluída a montagem, retirar todo material estranho ao circuito (ferramentas,
sobras de condutores, etc.);
h) Conferir todas as ligações de acordo com o diagrama e solicitar a presença do
professor para energizar o circuito;
i) Quando em funcionamento, proceder medições, observações e manobras que
possam trazer o maio número possível de informações conclusivas da experiência;

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j) Concluída a experiência, o circuito deve ser primeiramente desenergizado e
desconectado da fonte de alimentação para a posterior desmontagem;
k) A desmontagem deve ser cuidadosamente executada visando a integridade dos
componentes e reaproveitamento dos condutores;
l) A bancada de trabalho e o piso deverão ser entregues limpos e todo o material
utilizado deverá ser conferido e devolvido ao almoxarifado;
m) Recolher todos os acessórios utilizados;
n) Concluído o trabalho prático todos deverão retornar a sala de aula para esquematizar
a ficha técnica ou relatório da experiência e discutir resultados.

2. Observações Importantes

a) Desde que contatados negligência ou uso indevido, toda e qualquer avaria ou falta
de material implicará negativamente na avaliação por parte do professor e/ou na
reposição de tal material;

b) Não será permitida, sem prévia autorização, a circulação pelo laboratório, bem como
a aglomeração em torno de outras equipes;

c) Não será permitida a transferência de qualquer material básico de uma bancada para
outra.

2.1 Disciplina no Laboratório

Para que aluno, durante as aulas práticas, possa vivenciar situações cada vez
mais representáveis da vida profissional futura, será cobrada a prática de hábitos e
atitudes de um bom profissional, tais como:

• Pontualidade;
• Assiduidade;
• Responsabilidade;
• Organização;
• Segurança;
• Higiene;
• Apresentação;
• Educação;
• Iniciativa e disposição para o trabalho.

3. ENERGIA

Segundo CERVELIN e CAVALIN, energia é tudo aquilo que é capaz de realizar
ou produzir trabalho. Todos os movimentos que há no universo podem gerar forças
capazes de transformar energia. É através dos sentidos que conseguimos perceber e

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sentir os efeitos da energia. A energia tem várias formas: Energia Mecânica, Energia
Elétrica, Energia Térmica, entre outras.
Devido ao objetivo desta disciplina estudaremos somente algumas formas de
transformação de energia.

3.1Energia Elétrica

A energia elétrica faz parte do dia a dia das pessoas e conviver sem ela é
praticamente impossível. A energia elétrica pode ser transportada a grandes distâncias
através de condutores elétricos (fios), desde a geração (usinas) até os centros de
consumo: residências, indústrias, comércio, entre outros. A energia elétrica é facilmente
transformada em energia térmica, luminosa, sonora, etc.
• Energia Térmica: Pode-se transformar em energia térmica tudo aquilo que possui
resistência elétrica, tais como: chuveiro, ferro elétrico, secador de cabelo, aquecedor,
etc.

• Energia Luminosa: Encontra-se energia luminosa nas lâmpadas de diversos
modelos.

A forma mais comum da geração de energia elétrica são as USINAS
HIDRELÉTRICAS, que transforma energia mecânica (rotação dos eixos das turbinas)
em energia elétrica. Geralmente usa-se queda d` água movimentar os eixos das
turbinas.
Porém, antes de construir uma usina devem-se considerar os fatores ambientais,
sociais, econômicos e técnicos.

4 ESTRUTURA DA MATÉRIA
Tudo que existe é constituído por MATÉRIA, que podem ser representadas de
diversas formas. Chamamos a menor parte da matéria de MOLÉCULA. Quando as
moléculas perdem suas características dão origem aos ÁTOMOS.
Os ÁTOMOS são constituídos por partículas minúsculas denominadas
PRÓTONS, NÊUTRONS e ELÉTRONS. Podemos encontrar os prótons e os nêutrons
no núcleo do átomo. Os elétrons são encontrados na elestrofera do átomo.
Segundo NIELS BOHR (1885 – 1962) o átomo pode ser comparado com o
sistema solar, onde o núcleo representa o Sol e os eletros giram em volta do núcleo em
órbitas planetárias, conforme figura 1.

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ÓRBITAS
PLANETÁRIAS
NÚCLEO

Figura 1: Referente ao Átomo de Sódio, demonstrando o núcleo e as órbitas.

4.1 Carga Elétrica
Um corpo tem carga negativa quando possui excesso de elétrons e carga
positiva quando possui poucos elétrons em relação ao número de prótons.
A quantidade de carga elétrica de um corpo é determinada pela diferença entre o
número de prótons (+) e o número de elétrons (-) que um corpo contém.

4.2 Materiais Condutores e Isolantes
Existem na Natureza, materiais nos quais o movimento das cargas elétricas
ocorre com facilidade: CONDUTORES - a exemplo do cobre, do ferro, do alumínio, da
prata, etc.,
Existem também aqueles nos quais o movimento das cargas elétricas é
extremamente dificultado em função da sua própria estrutura molecular: Os
ISOLANTES - a exemplo da borracha, da porcelana, do vidro, da madeira seca, etc. Os
ISOLANTES são também conhecidos como DIELÉTRICOS.
Nos átomos dos materiais CONDUTORES, os elétrons que se movem nas
camadas mais distantes do núcleo atômico, são fracamente atraídos pelo núcleo,
podendo escapar de um átomo para outro, constituindo-se nos ELÉTRONS LIVRES,
abundantes nos metais.
Nos átomos dos materiais ISOLANTES, a forte atração exercida pelo núcleo
atômico sobre os elétrons das camadas mais externas do átomo, não possibilitam a
existência dos ELÉTRONS LIVRES.
É conveniente salientar que os ISOLANTES, têm tanta importância na ELETRICIDADE
quanto os CONDUTORES.

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Outro aspecto importante a considerar é que não existem condutores perfeitos nem
isolantes perfeitos, ou seja, um isolante pode ser interpretado como um mau condutor
de eletricidade.

4.2.1 Condutores Elétricos
Os condutores elétricos geralmente são de cobre ou de alumínio. Sob o aspecto
construtivo, são classificados como:
• Condutores (Fios): elemento metálico e maciço, de comprimento muitas vezes maior
que a sua seção transversal.

• Cabos: conjunto de fios encordoados (dispostos helicoidalmente), não isolados entre
si.

• Barras: condutor rígido em forma de tubo ou de seção transversal retangular.

5 GRANDEZAS ELÉTRICAS
5.1 Tensão Elétrica (ddp)
Nos condutores elétricos existem partículas invisíveis que estão em constante
movimento de forma desordenada. Para que estes elétrons livres passem a se
movimentar de forma ordenada é necessário ter uma força que os impulsionem. A esta
força damos o nome de TENSÃO.
A unidade de medida da TENSÃO é o VOLT (V).
Para termos tensão é necessário haver uma diferença de potencial (ddp). Essa
ddp é dada através de dois condutores com polaridades diferentes – fase e neutro. O
condutor fase é eletricamente carregado, ou seja, é uma partícula ativa. O condutor
neutro não é eletricamente carregado, ou seja, é uma partícula passiva.
Portanto: Tensão elétrica é a força que impulsiona os elétrons.

5.2 Corrente Elétrica
Para termos corrente elétrica CIRCULANDO em um condutor, obrigatoriamente
devemos ter tensão e uma carga. Ao aplicarmos uma tensão num determinado
condutor o mesmo fará com que os elétrons fiquem de forma ordenada e ao aplicar
uma carga (acender uma lâmpada, ligar um chuveiro, etc.) estes elétrons começam a
se movimentar criando um fluxo magnético, este movimento damos o nome de
CORRENTE ELÉTRICA.

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Portanto: Corrente elétrica é o movimento ordenado dos elétrons submetido a uma ddp
e a uma carga.
A unidade de medida da CORRENTE ELÉTRICA é o AMPÈRE (A).

5.3 Potência Elétrica
Para termos potência elétrica obrigatoriamente devemos ter tensão e corrente
elétrica.
A POTÊNCIA elétrica é o trabalho que o equipamento poderá realizar. Onde
determina o quanto uma lâmpada é capaz de emitir luz, o quanto o motor elétrico é
capaz de produzir trabalho, o quanto um chuveiro é capaz de aquecer a água, ou o
quanto um aquecedor de ambiente é capaz de produzir calor.
A unidade de medida da POTÊNCIA elétrica é o WATT (W)

5.4 Resistência Elétrica
Resistência elétrica é a oposição oferecida por todos os elementos do circuito à
passagem da corrente elétrica.
A intensidade da corrente elétrica que passa por uma resistência elétrica é
diretamente proporcional à diferença de potencial ou tensão elétrica entre os terminais
da resistência.
A unidade de medida da RESISTÊNCIA elétrica é o ohm ( ).

5.5 Efeito Joule

Sabemos que a corrente elétrica é gerada por uma força que “puxa” os elétrons,
e é essa força que fornece energia (cinética – em física é a quantidade de trabalho que
teve que ser realizado sobre um objeto para tirá-lo do repouso e colocá-lo a uma
velocidade) aos elétrons, ou seja, além do movimento original eles adquirem uma
energia adicional fornecida pela força.Quando os elétrons, agora mais velozes se
chocam com os átomos do metal, transferem a eles uma parte desta energia, fazendo-
os vibrar mais intensamente. Esse aumento das vibrações é percebido fora do fio como
um aquecimento. Quer dizer, uma parte da energia fornecida aos elétrons se transforma
em calor pelo efeito dos choques intensos entre os elétrons e os átomos.
Esse efeito recebe o nome de efeito Joule e é à base do funcionamento de todos os
aparelhos resistivos, como aquecedores e chuveiros e explica o aquecimento dos fios
elétricos por efeito da corrente.

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6. CONDUTORES ELÉTRICOS

6.1 Emendas em Condutores

Dois são os tipos básicos de emendas em condutores elétricos:

• Prolongamento em Linha Aberta

Usada para fazer o prolongamento de um condutor, conforme figura 2.

Figura 2: Referente a emenda de prolongamento em linha aberta.

• Prolongamento em Linhas Embutidas:

Usada em instalações embutidas, conforme figura 3.

Figura 3: Referente a emenda em linha em instalações embutidas

• Emendas em Cabos (condutores som seções maiores), conforme figura 4.

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Figura 4: referente a emenda de cabos.

Obs.: Nas emendas em linhas devem ser utilizados condutores de mesma bitola.
• Derivação

Usada quando se deseja efetuar uma derivação em um condutor principal,
originando assim uma rede elétrica secundária, conforme figura 5 e 6.

Figura 5: referente a emenda de derivação em condutores.

Figura 6: Referente a emenda derivação em cabos.

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Como efetuar uma boa emenda.

1- Retirar a isolação do condutor.
2- Retirar a camada de óxido que recobre o condutor.
3- Executar a emenda.
4- Soldar a emenda, se necessário.
5- Isolar a emenda, se necessário.

Conseqüências de uma emenda mal feita

1- Contato elétrico ruim.
2- Aumento da resistência elétrica do condutor.
3- Aquecimento excessivo.
4- Perda de potência.
5- Queda de tensão.
6- Curto circuito.
7- Incêndio

6.2 Dimensionamento de Condutores Elétricos

Assim como o diâmetro de um cano é em função da quantidade de água que
passa em seu interior, a seção de um condutor depende da quantidade de elétrons que
por ele circula (corrente elétrica). Além disso, toda vez que circula corrente, o condutor
se aquece, devido ao "atrito" dos elétrons em seu interior.
No entanto, há um limite máximo de aquecimento suportado pelo fio ou cabo, acima do
qual ele começa a se deteriorar. Nessas condições, os materiais isolantes se derretem,
expondo o condutor de cobre, podendo provocar choques e causar incêndios.
Para evitar que os condutores se aqueçam acima do permitido, devem ser instalados
disjuntores nos quadros de distribuição. Esse dispositivo funciona como uma espécie
de "guarda-costas" dos cabos, desligando automaticamente a instalação sempre que a
temperatura nos condutores começar a atingir valores perigosos.
Dessa forma, o valor do disjuntor (que é expresso sempre em Ampères – A) deve ser
compatível com a seção do fio, sendo que ambos dependem da corrente elétrica que
circula na instalação.
O dimensionamento determinará a seção nominal do condutor fase. O condutor
neutro e o condutor de proteção (terra) serão determinados em função da seção do
condutor fase.
Primeiramente devemos observar o tipo de isolação do condutor a ser utilizado,
que determinará a temperatura máxima a que os condutores poderão estar submetidos
em regime contínuo, em sobrecarga ou em condições de curto-circuito.

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Os valores de temperatura para Condutores com isolação em PCV – Cloreto de
Polivinila, EPR – Borracha Etileno Propileno e XLPE – polietileno Reticulado estão
definidos na Tabela A. Em geral, utilizam-se condutores com isolação de PVC em
instalações prediais convencionais.

Tabela A – Temperaturas Características dos Condutores

TIPO DE TEMPERATURA TEMPERATURA TEMPERATURA
ISOLAÇÃO MÁXIMA PARA LIMITE DE LIMITE DE CURTO-
SERVIÇO CONTÍNUO SOBRECARGA (Cº) CIRCUITO (Cº)
(Cº)
PVC 70 100 160
EPR 90 130 250
XLPE 90 130 250

Além de observar a temperatura característica dos condutores, deve-se observar
a maneira de instalar.
A maneira que os condutores estarão instalados influenciará na capacidade de
troca térmica entre os condutores, no ambiente e na capacidade de condução de
corrente elétrica dos mesmos.
A tabela B define as diversas maneiras de instalar, codificando-as conforme uma letra e
um número.

Dimensionar um circuito é definir a seção mínima dos condutores, de forma a
garantir que os mesmos suportem satisfatoriamente e simultaneamente as condições
de:
a) Capacidade de condução de corrente
b) Limite de Temperatura e de agrupamento
c) Limite da Queda de Tensão

a) Dimensionamento pela capacidade de condução de corrente.

Primeiramente acha-se a corrente de projeto, onde para circuitos monofásicos
(fase e neutro) temos:

Ip = _____Pn_______
V. cosφ. η

Onde: Ip é a corrente de projeto do circuito em A;
Pn é a potência nominal do circuito em W;
V é a tensão entre fase e neutro em V;
Cosφ é o fator de potência;
η é o rendimento.

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Tendo definido o tipo de isolação, a maneira de instalar e a corrente de projeto
(Ip) devemos verificar a seção do condutor, que deverá ser aquela que atenda ao valor
da corrente nas condições de instalação definidas para o circuito.
Antes de verificar nas tabelas a seção do condutor, deveremos esclarecer o que
significa condutores carregados.

Condutores Carregados: Aquele que efetivamente é percorrido pela corrente elétrica
no funcionamento normal do circuito, neste caso, considera-se os condutores: neutro e
fase. O condutor de proteção (terra) não é considerado condutor carregado.

Tabela B – Maneiras de Instalar

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Tabela C – Capacidade de condução de corrente para maneiras de instalar A, B, C e D
da tabela B:

7. SIMBOLOGIAS

A disciplina de Instalações elétricas é baseada em diagramas para melhor
compreensão. Usa-se o diagrama multifilar e o unifilar.
O diagrama multifilar demonstra a ligação exata dos condutores, ou seja, como se deve
fazer a instalação na prática.
O diagrama unifilar é uma linguagem para projetos elétricos, onde consta a mesma
ligação, porém com símbolos diferentes. Demonstra o que está passando dentro do
eletroduto.

As simbologias de instalações prediais (unifilar) estão de acordo com a norma
NBR 5444/86.

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As simbologias de diagramas (multifilar) estão de acordo com a norma NBR
5446/80.

A figura 7 demonstra as simbologias no diagrama multifilar e unifilar dos dutos e
da distribuição.
Multifilar Unifilar Descrição

Eletroduto embutido
no teto

Eletroduto embutido na
parede ou piso

R S T
Condutor fase

N
Condutor neutro

P
Condutor terra (proteção)

Condutor retorno

Figura 7: Referente ao quadro de simbologias de dutos e distribuição.

A figura 8 demonstra as simbologias dos interruptores.

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Figura 8: Referente ao quadro de simbologias dos interruptores.

A Figura 9 demonstra as simbologias de lâmpadas.

Figura 9: Referente ao quadro de simbologias das lâmpadas.
A Figura 10 demonstra as simbologias das tomadas monofásicas.


Tomada baixa 2P + T na parede
(0,20m +/- 0,10m do piso)

Tomada meia altura 2P + T na
parede (1,20m +/- 0,10m do piso)

Tomada alta 2P + T na parede
(2,00m +/- 0,10m do piso)

Figura 10: Referente ao quadro de simbologias de tomadas monofásicas.

A figura 11 demonstra as simbologias de equipamentos diversos.

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a
Campainha (Cigarra)

a
Relé fotoelétrico
(fotocélula)

a
M Minuteria a três fios

a
M Minuteria a quatro
fios

Figura 11: Referente ao quadro de simbologias de diversos equipamentos.

8. TOMADAS

As tomadas têm por função conectar aparelhos ou dispositivos elétricos à geral
de alimentação.
A energização de aparelhos elétricos se torna possível, através da conexão entre
a tomada e o seu respectivo pino ou plug, sendo este último ligado diretamente ao
aparelho.
De acordo com suas características construtivas e de instalação, as tomadas
podem ser classificadas da seguinte maneira:

• Quanto à instalação: de embutir ou sobrepor;
• Quanto à finalidade: monofásica, bifásica, trifásica e especiais;
• As tomadas podem ser representadas em tubulação própria ou na mesma
tubulação do interruptor (ver próximo capítulo).

Conforme a norma NBR 5410/90 todas as tomadas deverão possuir aterramento.
O condutor NEUTRO deverá ser conectado na extremidade esquerda (vista frontal) da

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tomada e o condutor FASE deverá ser conectado na extremidade direita (vista frontal)
da tomada.

8.1 TOMADA MONOFÁSICA COM ATERRAMENTO (2P + T)

Exemplo 01:
1) Represente em diagrama multifilar e unifilar a instalação de 1 tomada monofásica
com aterramento em tubulação própria.

DIAGRAMA MULTIFILAR

DIAGRAMA UNIFILAR

Cond.
Neutro
Linha de
Cond. Chamada
Terra
Geral
Cond. Fase

Eletroduto

Tomada

20

8.2 TOMADA MONOFÁSICA SEM ATERRAMENTO (2P )

DIAGRAMA MULTIFILAR
N

R

cond. cond.
neutro fase

DIAGRAMA UNIFILAR

9. LÂMPADAS INCANDESCENTES

Segundo HÉLIO, Creder as lâmpadas incandescentes se constituem no aparelho
elétrico de iluminação artificial mais simples que existe.
O princípio de funcionamento consiste na passagem da corrente elétrica através
de um corpo sólido (filamento) que ao alcançar altas temperaturas, emite radiações,
entre elas, a luz.
Na figura 12, são mostrados os componentes básicos da lâmpada incandescente.

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Figura 12: Referente a construção da lâmpada incandescente

Quando se aplica uma sobretensão a uma lâmpada, sua eficiência, potência
absorvida, fluxo luminoso e corrente, crescem, ao passo que sua vida reduz-se
drasticamente, devido à temperatura do filamento. O contrário acontece, quando se
alimenta uma lâmpada com sobtensão.

10. INTERRUPTORES

A função principal dos interruptores nas instalações elétricas é ligar e desligar
uma ou mais lâmpadas.

10.1 INTERRUPTOR SIMPLES DE 1 SEÇÃO

Exemplo:
1) Represente em diagrama multifilar e unifilar a instalação elétrica de 1 lâmpada
incandescente de 100W/220V comandada por 1 interruptor simples de 1 seção:

DIAGRAMA MULTIFILAR

22

N
R
Cond. Cond.
Fase Neutro
Retorno

1x100W/220V

DIAGRAMA UNIFILAR

Exercícios:

1) Represente em diagrama multifilar e unifilar a instalação elétrica de 2 lâmpadas
incandescentes de 2x60W/220V, comandadas por um interruptor simples de 1 seção.

10.2 INTERRUPTOR SIMPLES DE 2 SEÇÕES

Exemplo:

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incandescentes de 60W/220V comandadas por 1 interruptor simples de 2 seções:

DIAGRAMA MULTIFILAR

N
R
Cond. Cond.
Fase Lâmp. a Neutro
Retorno a
Retorno b

Lâmp. b

2x60W/220V

DIAGRAMA UNIFILAR

b

-1- a -1- b

60W 60W
a b

a b

Exercícios:

incandescentes de 40W/220V, 60W/220V e 100W/220V respectivamente, comandadas
por 1 interruptor simples de 2 seções, sendo que, a primeira seção deverá comandar 2
lâmpadas incandescentes.

10.3 INTERRUPTOR SIMPLES DE 3 SEÇÕES

Exemplo:

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incandescentes de 25W/220V comandadas por 1 interruptor simples de 3 seções:

DIAGRAMA MULTIFILAR

N
R

Lâmp. a

Retorno a
Retorno b
Retorno c Lâmp. b

Lâmp. c

3x60W/220V

DIAGRAMA UNIFILAR

c b c

-1- c -1- b -1- a

60W 60W 60W

a b c

a b
c

Exercícios:

1) Complete o diagrama unifialr abaixo e faça o diagrama multifilar correspondente:

DIAGRAMA UNIFILAR DIAGRAMA MULTIFILAR

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10.4EXERCÍCIOS DE LABORATÓRIO:

1) Fazer na prática a instalação de 2 lâmpadas incandescentes em série
comandadas por 1 interruptor simples de 1 seção e fazer as medições de corrente de
tensão com o auxílio do multímetro;
2) Fazer na prática a instalação de 2 lâmpadas incandescentes em paralelo
comandadas por 1 interruptor simples de 1 seção e fazer as medições de corrente de
tensão com o auxílio do multímetro;
3) Fazer na prática a instalação de 2 lâmpadas incandescentes comandadas por 1
interruptor de 2 seções e 1 tomada monofásica sem aterramento em tubulação própria;
4) Fazer na prática a instalação de 5 lâmpadas incandescentes comandadas por 1
interruptor de 3 seções, sendo que, a 2ª seção comandará apenas 1 lâmpada, e 1
tomada monofásica em tubulação própria.

ANOTAÇÕES:

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10.5 INTERRUPTORES PARALELOS OU TREE-WAY (TRÊS VIAS)

São usados para comandar uma ou mais lâmpadas de dois pontos diferentes,
isto é, não se consegue fazer essa ligação com apenas um interruptor, é necessário
possuir dois interruptores iguais.
Esse tipo de interruptor possui três terminais. O terminal central denomina-se:
terminal comum, ou seja, o terminal central que irá dar passagem à corrente elétrica de
um interruptor a outro.

EXEMPLO:
incandescente de 100W/220V, comandada por interruptores paralelos:

DIAGRAMA MULTIFILAR

N
R

Cond. Cond.
Fase Neutro
Retorno
Retorno
Retorno

Terminal Terminal
Comum Comum
1x100W/220V

DIAGRAMA UNIFILAR

g

g g g

-1- g

100W
g g

g

EXERCÍCIOS:

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incandescentes de 25W/220V, comandadas por dois pontos diferentes e uma tomada
monofásica com aterramento em circuito separado.

EXERCÍCIOS DE LABORATÓRIO:

1) Fazer na prática a instalação de 2 lâmpadas incandescentes comandadas por
dois pontos diferentes e 1 tomada monofásica sem aterramento.

ANOTAÇÕES:

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10.6 INTERRUPTORES INTERMEDIÁRIOS

São usados para comandar uma ou mais lâmpadas por três ou mais pontos
diferentes.
Os interruptores intermediários não devem ser instalados sozinhos, são
necessários dois interruptores paralelos para que a instalação funcione. Como o
próprio nome já deduz, o interruptor intermediário é instalado entre os interruptores
paralelos. Podem-se usar quantos interruptores intermediários achar necessário, não
existe quantidade máxima.
O interruptor intermediário possui quatro terminais, onde cada par dá passagem
à corrente elétrica para os interruptores paralelos.
Deve-se tomar cuidado ao instalar o interruptor intermediário para não trocar o
par, caso seja trocado a corrente elétrica será interrompida. A ligação depende da
posição (vertical ou horizontal) do interruptor.
Abaixo está demonstrada a forma real do interruptor intermediário nas duas
posições (vertical e horizontal) para assimilar melhor a forma de ligação do interruptor
intermediário.
Visto de Trás
( Vertical )

Par Par
( Continuidade) ( Continuidade)

Visto de Trás
( Horizontal )

Par
( Continuidade)

Par
( Continuidade)

29

EXEMPLO:

incandescente de 60W/220V comandada por 3 pontos diferentes.

DIAGRAMA MULTIFILAR

DIAGRAMA UNIFILAR
g

g gg

-1- g g gg g

60W
g g

g g

EXERCÍCIOS:

incandescentes de 40W/220V comandadas por três pontos diferentes.

30


1) Fazer na prática a instalação de 2 lâmpadas incandescentes comandadas por
três pontos diferentes.

ANOTAÇÕES:

11 LÂMPADAS FLUORESCENTES

Na aplicação de lâmpadas fluorescentes, devem ser considerados diversos
aspectos a fim de garantir as características e qualidades desejadas.
Durante a vida útil da lâmpada, as características luminosas devem-se manter dentro
dos padrões estabelecidos.
Para o perfeito funcionamento das lâmpadas é imprescindível que os reatores tenham o
mesmo nível de qualidade.
Para se obter o melhor desempenho das lâmpadas fluorescentes, as características
destes importantes componentes deverão estar rigorosamente dentro das
especificações exigidas.

11.1 Vantagens

• grande eficiência luminosa;
• vida longa;
• utilização econômica;
• luz difusa e confortável;
• cores variadas, apropriadas a cada aplicação;
• maior diversidade de potência e comprimentos, para atender às mais variadas
exigências.

31

11.2 Teoria do funcionamento

O princípio de produção de luz empregado na lâmpada fluorescente foi
descoberto muitos anos antes de ser aplicado em fonte de luz prática, do mesmo modo
que o princípio da lâmpada incandescente era conhecido muitos anos antes que
Thomaz Edison inventasse a lâmpada deste tipo. A primeira lâmpada fluorescente foi
introduzida em 1938.
A lâmpada fluorescente é uma fonte de descarga elétrica que faz uso da energia
ultravoleta gerada com alta eficiência, pelo vapor de mercúrio em um gás inerte
(argônio, criptônio ou néon), a baixa pressão, para ativar a cobertura de material
fluorescente (fósforo) na superfície interna do tubo de vidro. O fósforo simplesmente
age como um transformador convertendo o ultravioleta invisível em luz visível.
A lâmpada é, essencialmente, um bulbo tubular com cobertura, feito vácuo e a seguir
pe aplicada uma pequena quantidade de mercúrio e um gás inerte. Um eletrodo,
especialmente tratado, chamado “cátodo quente”, é selado em cada extremidade,
conforme figura 13, 14 e 15.

Figura 13: Referente aos componentes da lâmpada fluorescente.

Figura 14: Referente a primeira etapa do princípio de funcionamento da lâmpada
fluorescente.

Gás raro (argônio), sob o efeito de uma corrente elétrica, ilumina-se e torna-se
condutor;
Como todos os condutores percorridos por uma corrente, aquecem-se;

32

Este calor mantém a certa temperatura os filamentos que já não são percorridos pela
corrente, enchendo o tubo de vapor de mercúrio.

Figura 15: Referente a última etapa de funcionamento da lâmpada fluorescente.
Os filamentos, como todos os condutores, têm a propriedade, quando elevados a
uma certa temperatura, de embutir elétrons.
• Estes elétrons encontram os vapores de mercúrio. Sob o choque, estes últimos
emitem raios ultravioletas.
• Os raios ultravioletas não são visíveis.
Os raios ultravioletas podem fazer certa matéria fluorescente emitir luz.
No interior do tubo de vidro de uma lâmpada fluorescente será revestido de pó
fluorescente que , sob a ação dos raios ultravioleta, dão a iluminação que conhecemos.

11.3 Reatores

11.3.1 Características gerais
Enquanto que a função mais importante do reator é limitar a corrente, ele
também deve fornecer a tensão de partida para a lâmpada e fornecer a baixa tensão
para o contínuo aquecimento dos cátodos.
Apesar de que as lâmpadas fluorescentes possam ser auxiliadas por uma indutância,
capacitância ou resistência, a mais prática e mais amplamente utilizada das três é a
indutância. Na maioria dos casos os reatores para lâmpadas fluorescentes incluem um
componente indutivo com uma bobina ou um auto-transformador para limitar a corrente,
podemos ainda usar uma série de combinações entre uma bobina indutiva e um
condensador.

33

Todos os reatores produzem um som inerente “zumbido”. Este zumbido varia
com o tipo de reator, estes por sua vez, se classificam por nível de ruído, desde “A”,
praticamente inaudível até “F”, com ruído bastante elevado.
Devido às perdas dentro do reator, ele consome uma pequena quantidade de
potência que deve ser somada á potência de lâmpada para se obter uma potência total
do equipamento de iluminação.
O reator consiste basicamente de um núcleo de ferro-silício, colocadas, e de uma
bobina de fio de cobre esmaltada. São colocados numa carcaça de chapa de aço que é
preenchida de poliéster, constituindo-se num conjunto com isolação de classe “A”. a
carcaça é tratada internamente e externamente com base anticorrosiva e seu
acabamento externo é feito em tinta esmalte. Na parte superior do reator vem impresso
o esquema de ligações.

11.4 Reator Convencional

Quando a chave está fechada, o circuito está completo e a corrente de
aquecimento flui através de eletrodo em cada extremidade de lâmpada. Após um curto
tempo de aquecimento (normalmente 1 segundo) a chave é aberta. Isto imprime um
impulso de alta tensão através de lâmpada e causa um arco entre os catodos. A
maioria das vezes a chave é um comutador automático chamado “starter”.

11.4.1 Starter

Todo starter para lâmpadas fluorescentes tem no interior uma lâmina bimetálica
e uma pequena quantidade de gás néon. Quando se aplica uma tensão de 220V há
condução gasosa pelo néon (a tensão mínima de ionização do néon é cerca de 80V);
essa corrente passando pelo bimetal o aquece (efeito Joule), ele enverga e encosta no
outro terminal, fechando o circuito para o filamento da lâmpada fluorescente. O
filamento vai ao rubro, emitindo elétrons (efeito Edson). Quando o bimetal esfria ele
abre os contatos dentro do starter e nessa fase ocorre a auto-indução no reator
elevando a tensão para cerca de 450V e, com isso, iniciando a ignição da lâmpada.
Com a corrente principal estabelecida, a tensão entre terminais da lâmpada
fluorescente e starter (circuito paralelo) cai abaixo dos 80V. A lâmpada permanece
acesa, mas, o néon do starter não conduz, o filamento permanece desligado.
EXEMPLO:

fluorescente de 40W/220V (R.C. 1x40W/220V), comandada por um interruptor simples
de uma seção.

34

DIAGRAMA MULTIFILAR
N
R
Cond. Cond.
Fase Neutro

S

DIAGRAMA UNIFILAR

-1- C
40W

C

C

OBS: Na representação da ligação de lâmpadas fluorescentes no diagrama unifilar
representa-se a calha.

11.5 Reator Partida Rápida

Ao contrário das lâmpadas de pré-aquecimento, que não tem circuitos de
aquecimento de cátodo após o arco partir, a lâmpada de partida rápida é provida de
uma pequena corrente de aquecimento, mesmo quando a lâmpada está funcionado,
sob condições normais, o reator de partida rápida acenderá a lâmpada em menos de
um segundo.
Os reatores duplos de partida rápida partem as lâmpadas em sucessão, e então
as operam em série. Após o circuito ser acionado, a primeira operação é o aquecimento
dos catodos para auxiliar a partida das lâmpadas, reduzindo os requisitos de tensão de
partida. O condensador em “SHINT” a lâmpada nº2 auxilia a partida da lâmpada nº1,
mandando toda a tensão do secundário através da lâmpada nº1. Desde que a queda de
tensão através desta lâmpada após a partida é muito baixa, praticamente toda a tensão
do reator é utilizada na partida da lâmpada nº2. As duas lâmpadas correm em série
com um rápido aumento de corrente até a operação de estabilização quando a corrente

35

projetada é atingida. É essencial que o aquecimento apropriado do catodo seja mantido
durante o funcionamento da lâmpada para assegurar uma vida normal da lâmpada.
Para assegurar uma partida correta é importante que a lâmpada que funcione com
reatores de partida rápida sejam instaladas a distancia de uma polegada de uma tira de
metal eletricamente aterrada, se estabelecendo por todo o comprimento da lâmpada
para H>O e H>H>O> e meia polegada para lâmpada com menos de 500mA. Na
maioria dos casos o refletor ou conduit servem para essa finalidade.

EXEMPLO:

fluorescente de 40W/220V (R.P.R. 1x40W/220V), comandada por um interruptor
simples de uma seção.

DIAGRAMA MULTIFILAR
N
R

DIAGRAMA UNIFILAR

-1- a
40W

a

a

OBS: Como no exemplo anterior, no diagrama unifilar representa-se somente a calha.

36

EXEMPLO:

fluorescentes de 40W/220V (R.P.R. 2x40W/220V), comandadas por um interruptor de 1
seção.
DIAGRAMA MULTIFILAR
N
R

DIAGRAMA UNIFILAR

-1- f
2x40W

f

f

OBS: No diagrama unifilar representa-se somente a calha.

11.6 Reator Eletrônico

Reatores eletrônicos funcionam de modo diferente

37

- Eles têm internamente um circuito retificador e um oscilador transistorizado na casa
dos kHz, alimentando um pequeno transformador inversor, cuja saída é ligada à
lâmpada;
- Esse oscilador não é senoidal, tendendo a uma onda retangular, portanto, o sinal de
saída do transformador, conterá picos breves de tensão muito alta acima da tensão de
ionização da lâmpada, e uma tensão média apenas um pouco acima da tensão de
manutenção. As pequenas diferenças entre a tensão de saída e a tensão de
manutenção da lâmpada, são ' absorvidas' pela resistência interna do enrolamento
secundário. Portanto, a lâmpada estará sendo continuamente "reionizada" a cada ciclo
do oscilador.

EXEMPLO:

fluorescentes de 20W/220V (R.E. 2x20W/220v) comandadas por um interruptor simples
de uma seção.
DIAGRAMA MULTIFILAR

R

DIAGRAMA UNIFILAR

-1- r
2x20W

r

r

OBS: No diagrama unifilar representa-se somente a calha.

38


1) Fazer na prática a instalação de 1 lâmpada fluorescente (R.C.) comandada por
dois pontos diferentes;
2) Fazer na prática a instalação de 2 lâmpadas fluorescentes (R.E.) comandadas por
três pontos diferentes e uma tomada monofásica sem aterramento em tubulação
própria.

ANOTAÇÕES:

39

12. CAMPAINHA

As campainhas são aparelhos de sinalização, que se destinam a dar maior
comodidade aos usuários, evitando com que visitas, vendedores tenham que bater
palmas para solicitar a presença do proprietário da residência, apartamento a fim de
atendê-lo.
Nas residências é necessário instalar a campainha, conectando o condutor
neutro no pulsador para não correr riscos de choque elétrico quando o pulsador for
acionado, devido o mesmo, geralmente, ficar ao ar livre
As campainhas também são usadas nas indústrias, mais precisamente em
almoxarifados, pois são cercados por máquinas que emitem ruídos e para solicitar a
presença do almoxarife é necessário um aviso sonoro (campinha) e um aviso visual
(lâmpada). Portanto em almoxarifados as campinhas são instaladas com lâmpadas.
Na indústria a campinha deve ser instalada conectando o condutor neutro na
campainha e na lâmpada, já que o mesmo não fica ao ar livre.

12.1 Funcionamento

As campainhas são aparelhos que funcionam baseados nos princípios
eletromagnéticos.
Quando ligamos o pulsador, o eletroímã atrai a peça móvel que está ligada ao
martelo, ocasionando o golpe na campainha. Ao mesmo tempo se interrompe o contato
e o circuito volta a ficar aberto, cessando o campo magnético. A mola faz o conjunto de
o martelo voltar ao à posição inicial, estabelecendo-se novamente o contato e dando
origem a um novo ciclo, que repete enquanto mantivermos ligado o pulsador, conforme
figura abaixo.

Figura referente ao funcionamento da campainha.

40

EXEMPLO:

1) Represente em diagrama multifilar e unifilar ainstalação elétrica de 1 campainha
comandada por 1 pulsador. Modo residencial.

DIAGRAMA MULTIFILAR

N
R
Cond. Cond.
Neutro Fase
Retorno

DIAGRAMA UNIFILAR

b

b

b

2) Represente em diagrama multifilar e unifilar a instalação elétrica de 1 campainha,
1 lâmpada de 100W/220V comandadas por 1 pulsador. Modo industrial.

41

DIAGRAMA MULTIFILAR
N
R

Cond. Cond.
Fase Neutro
Retorno

1x100W/220V

DIAGRAMA UNIFILAR

h

-1- h
h
100W

h

h


1) Fazer na prática a instalação elétrica de 1 campainha comandada por um
pulsador. Modo residencial.

ANOTAÇÕES:

42

13 RELÉ FOTOELÉTRICO (FOTOCÉLULA)

O relé fotoelétrico é ideal para acionamento de pontos luminosos e outras
cargas. Mantém acesas luminárias na ausência de luz natural e é insensível a variações
bruscas de luminosidade, como relâmpagos e faróis. Economiza energia e pode ser
usado com qualquer tipo de lâmpada.
A Fotocélula é regulável, através da janela, localizada na parte externa da
abertura do sensor. Quanto mais aberta ela estiver mais tarde ela vai acender e mais
cedo vai desligar.
A fotocélula deve ser instalada com o sensor dirigido para o ponto de maior
iluminação natural. A luminosidade da lâmpada, reflexão da parede ou do globo não
pode incidir sobre o sensor, pois pode provocar o efeito pisca-pisca.

13.1 Funcionamento:
A corrente alternada passa do terminal fase da resistência através da resistência
e da fotocélula, em série, até o terminal neutro.
Esta corrente que passa através de resistência, vai aquecer indiretamente o bimetal e
desligar o contato (NF).
A corrente que passa através da resistência é controlada pela resistência da fotocélula
e está relacionada com a intensidade luminosa que age sobre a mesma.
À medida que a intensidade luminosa que está incidindo na fotocélula Diminui, a atingir
um ponto em que o contato se fecha (LÂMPADA ACESA ).
À medida que a intensidade luminosa cresce, a corrente aumenta até atingir um ponto
em que o contato de abre (LÂMPADA APAGA). Verificar figura abaixo.

Figura Referente ao esquema de funcionamento da fotocélula.

Obs.: o relê fotoelétrico deverá ser instalado com o centro da janela virado para
o SUL, e de modo que a luz da lâmpada não incida diretamente sobre ela.

43

EXEMPLO:

incandescente de 25W/220V comandada por uma fotocélula.

DIAGRAMA MULTIFILAR

DIAGRAMA UNIFILAR


1) Fazer na prática a instalação elétrica de 1 lâmpada incandescente comandada por 1
fotocélula.
ANOTAÇÕES:

44

14 MINUTERIA

A minuteria é um dispositivo que comanda o acendimento de um conjunto de
lâmpadas durante um intervalo de tempo pré-determinado.
Esta opção de comando para circuitos de iluminação é utilizada com frequência em
escadas e corredores de edifícios, garagens e demais dependências que necessitam
de iluminação durante um certo tempo. Deve-se destacar que neste caso, o
acendimento temporário das lâmpadas contribui ainda para a redução do consumo de
energia elétrica na instalação.
Do ponto de vista de construção e princípio de funcionamento, as minuterias são de tipo
pneumática e eletrônica, sendo esta última mais utilizada atualmente devido ás
facilidades de instalação e operação mais confiável.
O esquema de ligação da minuteria eletrônico será mostrado na figura abaixo,
onde se verifica que o acionamento das lâmpadas é feito através de pulsadores.

Figura referente ao esquema de ligação da minuteria eletrônica a 4 fios.

EXEMPLO:

1) Represente em diagrama multifilar e unifilar a instalação elétrica de 1 minuteria,
1lâmpada incandescente de 60W/220V comandadas por 1 pulsador.

45

DIAGRAMA MULTIFILAR
(MINUTERIA A TRÊS FIOS)

N
R
Cond.
Cond. Retorno Neutro
Fase

Retorno

1x60W/220V

DIAGRAMA UNIFILAR
(MINUTERIA A TRÊS FIOS)

a a

a
M -1- a
a a
100W

a

46

DIAGRAMA MULTIFILAR
(MINUTERIA A QUATRO FIOS)

N
R
Cond. Cond.
Cond. Neutro Retorno Neutro
Fase

Retorno

1x60W/220V

DIAGRAMA UNIFILAR
(MINUTERIA A QUATRO FIOS)

a a

a
M -1- a
a a
100W

a


1) Fazer na prática a instalação elétrica de 1 minuteria, 2 lâmpadas incandescentes
comandadas por 3 pulsadores.

ANOTAÇÕES:

47

15. PROTEÇÃO DE CIRCUITOS ELETRO-ELETRÔNICOS

15.1 Fusíveis

Os fusíveis são dispositivos que protegem os circuitos elétricos contra danos
causados por sobrecargas de corrente, que podem provocar até incêndios, explosões e
eletrocutamentos. Os fusíveis são aplicados geralmente nos circuitos domésticos e na
indústria leve.
O funcionamento do fusível baseia-se no princípio segundo o qual uma corrente
que passa por um condutor gera calor proporcional ao quadrado de sua intensidade.
Quando a corrente atinge a intensidade máxima tolerável, o calor gerado não se dissipa
com rapidez suficiente, derretendo um componente e interrompendo o circuito.
O tipo mais simples é composto basicamente de um recipiente tipo soquete, em geral
de porcelana, cujos terminais são ligados por um fio curto, que se derrete quando a
corrente que passa por ele atinge determinada intensidade. O chumbo e os estanho
são dois metais utilizados para esse fim. O chumbo se funde a 327º C e o estanho, a
232º C. Se a corrente for maior do que aquela que vem especificada no fusível: 10A,
20A, 30A, etc, o seu filamento se funde (derrete).
Quanto maior for a corrente especificada pelo fabricante, maior a espessura do
filamento. Assim, se a espessura do filamento do fusível suporta no máximo uma
corrente de 10A e por um motivo qualquer a corrente exceder esse valor, a temperatura
atingida pelo filamento será suficiente para derretê-lo, e desta forma a corrente é
interrompida.
Os fusíveis estão presentes no circuito elétrico dos aparelhos eletrônicos, no
circuito elétrico do carro, etc, sendo chamado de fusível de cartucho. Este fusível de
cartucho é manufaturado e lacrado em fábrica, consiste de um corpo oco não
condutivo, de vidro ou plástico, cujo elemento condutor está ligado interiormente a duas
cápsulas de metal, os terminais, localizados nas extremidades.

Figura referente ao fusível de cartucho.

48

15.2 Disjuntores Termomagnéticos

Nos circuitos elétricos de residências, edifícios e indústrias, em vez de fusíveis,
utilizam-se dispositivos baseados no efeito magnético da corrente denominados
disjuntores. Em essência, o disjuntor é uma chave magnética que se desliga
automaticamente quando a intensidade da corrente supera certo valor. Tem sobre o
fusível a vantagem de não precisar ser trocado. Uma vez resolvido o problema que
provocou o desligamento, basta religá-lo para que a circulação da corrente se
restabeleça.

Figura demonstrando a parte interna dos disjuntores termomagnéticos.

15.3 Interruptores Diferenciais – Residuais DR’s
Os interruptores diferenciais – residuais (DR’s) são dispositivos utilizados para a
proteção de pessoas e instalações quanto a contatos diretos e indiretos, pois protegem
contra os efeitos de corrente de fuga terra, detectando estas fugas que possam existir
em circuitos elétricos.
O interruptor DR mede permanentemente a soma vetorial das correntes que
percorrem os condutores de um circuito. Se o circuito elétrico estiver funcionando sem
problemas, a soma vetorial das correntes nos seus condutores é praticamente nula.
Ocorrendo falha de isolamento em um equipamento alimentado por esse circuito,
acusará uma corrente de falta à terra. Quando isto ocorre, a soma vetorial das correntes
nos circuitos condutores monitorados pelo DR não é mais nula e o dispositivo detecta
esta diferença de corrente. Da mesma forma, se alguma pessoa vier a ter contato com
uma parte viva do circuito protegido, a corrente irá circular pelo corpo da pessoa,

49

provocando igualmente um desequilíbrio vetorial das correntes. Este desequilíbrio será
também detectado pelo DR tal como uma corrente de falta à terra.

Figura referente ao Interruptor Diferencial – residual DR
A sensibilidade do interruptor diferencial – residual varia de 30 a 500mA e deve
ser dimensionada com cuidado, pois existem perdas para terra inerentes à própria
qualidade da instalação.
Proteção contra contato direto, sensibilidade de 300mA: é considerado de alta
sensibilidade e pode ser utilizado tanto na proteção contra contatos indiretos quanto na
proteção complementar contra contatos indiretos, garantindo a total proteção das
pessoas e ou usuários.
Proteção contra contato indireto, com sensibilidade de 300mA: é considerado de
baixa sensibilidade e é utilizado na proteção de instalações contra contatos indiretos,
como por exemplo, uma falha de isolação.
Proteção contra incêndios, com sensibilidade de 500mA: limita as correntes de fuga
à terra em locais que processem ou armazenem materiais inflamáveis, como papel,
palha, fragmentos de madeira, plásticos entre outros.
O DR deve estar instalado em série com os disjuntores de um quadro de
distribuição. Em geral, ele é colocado depois do disjuntor principal e antes dos
disjuntores de distribuição.
Para facilitar a detecção do defeito, aconselha-se proteger cada aparelho com
dispositivo diferencial. Caso isto não seja viável, deve-se separar por grupos que
possuam características semelhantes.
Exemplo : circuito de tomadas, circuito de iluminação, etc.

Recomendações
• Todos os fios do circuito têm que obrigatoriamente passar pelo DR;
• O fio terra (proteção) nunca poderá passar pelo interruptor diferencial;
• O neutro não poderá ser aterrado após ter passado pelo interruptor.

50

16. COMPONENTES
16.1 Resistor
Um resistor (chamado de resistência em alguns casos) é um dispositivo elétrico
muito utilizado em eletrônica, com a finalidade de transformar energia elétrica em
energia térmica (efeito joule), a partir do material empregado, que pode ser por exemplo
carbono.
Um resistor ideal é um componente com uma resistência elétrica que permanece
constante independentemente da tensão ou corrente elétrica que circula pelo
dispositivo. Alguns resistores são longos e finos, com o material resistivo colocado ao
centro, e uma perna de metal ligada em cada extremidade. Este tipo de
encapsulamento é chamado de encapsulamento axial.
O valor de um resistor de carbono pode ser facilmente determinado de acordo com as
cores que apresenta na cápsula que envolve o material resistivo, ou então usando um
ohmímetro.

COR FAIXA 1 FAIXA 2 FAIXA 3 FAIXA 4

Prata - - 0,01 +/-10%

Ouro - - 0,1 +/-05%

Preto 0 0 1 -

Marrom 1 1 10 -

Vermelho 2 2 100 +/-2%

Laranja 3 3 1 000 -

Amarelo 4 4 10 000 -

Verde 5 5 100 000 -

Azul 6 6 1 000 000 -

Roxo 7 7 - -

Cinza 8 8 - -

Branco 9 9 - -

Tabela código de cores dos resistores.
A primeira faixa em um resistor é interpretada como o primeiro dígito do valor
ôhmico da resistência do resistor.
A segunda faixa dá o segundo dígito do valor ôhmico da resistência do
resistor.

51

A terceira faixa é chamada de multiplicador e não é interpretada do mesmo
modo. O número associado à cor do multiplicador nos informa quantos "zeros" devem
ser colocados após os dígitos que já temos.
A quarta faixa, um pouco mais afastada das outras três, é a faixa de tolerância.
Ela nos informa a precisão do valor real da resistência em relação ao valor lido pelo
código de cores. Isso é expresso em termos de porcentagem.
Observe a figura abaixo:

Figura demonstrando o código de cores dos resistores.
Seguindo o código de cores para o resistor acima vimos que o mesmo possui
uma resistência de 4,7K com tolerância de +/-5%.

Simbologia do resistor:

16.2 Potenciômetro
Um potenciômetro é um componente eletrônico que possui resistência elétrica
ajustável. Geralmente, é um resistor de três terminais onde a conexão central é
deslizante e manipulável. Se todos os três terminais são usados, ele atua como um
divisor de tensão.
Um potenciômetro consiste basicamente em uma película de carbono, ou em um
fio que percorrido por um cursor móvel por meio de um sistema rotativo ou deslizante,
altera o valor da resistência entre seus terminais. Comercialmente, os potenciômetros
são especificados pelo valor nominal da resistência máxima, impresso em seu corpo.
Os potenciômetros de fio são utilizados em situações em que é maior a dissipação de
potência, possuindo uma faixa de baixos valores de resistência (até K ). Os
potenciômetros de película de carbono são aplicados em situações de menor
dissipação de potência, possuindo uma ampla faixa de resistência (até M ).

52

Para medir a resistência de um potenciômetro, utilizamos um ohmímetro,
devendo este ser conectado entre o terminal central e um terminal dos extremos. Ao
girar o eixo no sentido horário teremos um aumento da resistência entre os terminais:
central e o da extremidade (A e C). Entre os terminais (B e C) há uma diminuição
proporcional da resistência, observando que a diminuição dos dois valores será igual a
resistência nominal impressa no corpo do potenciômetro.

Figura demonstrando os terminais de um potenciômetro.

Simbologia do potenciômetro:

16.3 Capacitor
Um Capacitor ou Condensador é um componente que armazena energia num
campo elétrico, acumulando um desequilíbrio interno de carga elétrica.
Os formatos típicos consistem em dois eletrodos ou placas que armazenam
cargas opostas. Estas duas placas são condutoras e são separadas por um isolante ou
por um dielétrico. A carga é armazenada na superfície das placas, no limite com o
dielétrico. Devido ao fato de cada placa armazenar cargas iguais, porém opostas, a
carga total no dispositivo é sempre zero.
Pequenos capacitores de vários tipos estão disponíveis comercialmente com
capacitâncias variando da faixa de pF até mais do que um Farad, e tensões acima de
milhares de volts. Em geral, quanto maior a capacitância e a tensão, maior o tamanho
físico do capacitor (e geralmente, um preço maior também). A tolerância para
capacitores discretos é geralmente especificada como 5% ou 10%. Os capacitores são
freqüentemente classificados de acordo com o material usados como dielétrico. A
propriedade que estes dispositivos têm de armazenar energia elétrica sob a forma de
um campo eletrostático é chamada de capacitância.

53

Além do valor da capacitância, é preciso especificar o valor limite da tensão a ser
aplicada entre seus terminais. Esse valor é denominado tensão de isolação e varia
conforme o tipo de capacitor. Na prática, encontramos vários tipos de capacitor com
aplicações específicas, dependendo de aspectos construtivos, tais como: material
utilizado como dielétrico, tipo de armadura e encapsulamento. Dentro dos diversos tipos
destacamos:
- Capacitores plásticos (poliéster, poliestireno): Consistem em duas folhas de
alumínio separadas pelo dielétrico de material plástico. Sendo os terminais ligados às
folhas de alumínio, o conjunto é bobinado e encapsulado, formando um sistema
compacto.
Outra técnica construtiva é vaporizar alumínio em ambas as faces do dielétrico,
formando o capacitor. Essa técnica é denominada de metalização e traz como
vantagem maior capacidade em comparação com os de mesmas dimensões dos não
metalizados.
- Capacitores eletrolíticos de alumínio: consistem em uma folha de alumínio
anodizada como armadura positiva, em que, por um processo eletrolítico, forma-se uma
camada de óxido de alumínio que serve como dielétrico, e um fluído condutor, o
eletrólito que impregnado em um papel poroso é colocado em contato com outra folha
de alumínio de maneira a formar a armadura negativa. O conjunto é bobinado, sendo a
folha de alumínio anodizada, ligada ao terminal positivo e outra ligada a uma caneca
tubular, encapsulamento do conjunto e ao terminal negativo.
Os capacitores eletrolíticos por apresentarem o dielétrico como uma fina camada de
óxido de alumínio e em uma das armaduras um fluido, constituem uma série de altos
valores de capacitância, mas com valores limitados de tensão de isolação e terminais
polarizados.
De forma idêntica encontramos os capacitores eletrolíticos de tântalo, em que o
dielétrico é formado por óxido de tântalo, cuja constante dielétrica faz obter um
capacitor de pequenas dimensões, porém com valores de tensão de isolação mais
limitados.
- Capacitores cerâmicos: apresentam como dielétrico um material cerâmico, que é
revestido por uma camada de tinta, que contem elemento condutor formando as
armaduras. O conjunto recebe revestimento isolante. São capacitores de baixos valores
de capacitância e altas tensões de isolamento.
Os capacitores possuem valores de capacitância padronizados que obedecem à
seqüência: 1 – 1,2 – 1,5 – 1,8 – 2,2 – 2,7 – 3,3 – 4,7 – 5,6 – 6,8 – 8,2 com fator
multiplicativo, conforme a faixa desde pF até цF.
Normalmente, o valor da capacitância. A tensão de isolação e a tolerância são
impressos no próprio encapsulamento do capacitor, todavia em alguns tipos, como os
de poliéster metalizado, estes parâmetros são especificados por um código de cores.

54

Cor 1º alg. 2º alg. Fator multiplicativo Tolerância Tensão nominal

Preta ---- 0 ---- +/- 20% ----

Marrom 1 1 10 pF ---- ----

Vermelho 2 2 100 pF ---- 250V

Laranja 3 3 1 000 pF ---- ----

Amarelo 4 4 10 000 pF ---- 400V

Verde 5 5 100 000 pF ---- 100V

Azul 6 6 ---- ---- 630V

Violeta 7 7 ---- ---- ----

Cinza 8 8 0,01 pF ---- ----

Branca 9 9 0,1 pF +/- 10% ----

Tabela de código de cores para capacitores.

Símbologias do capacitor:

capacitor;

capacitor polarizado;

capacitor ajustável.

16.4 Indutor
Um indutor é um dispositivo elétrico passivo que armazena energia na forma de
campo magnético, normalmente combinando o efeito de vários loops da corrente
elétrica. Geralmente construído como uma bobina de material condutor, por exemplo,
fio de cobre. Um núcleo de material ferromagnético aumenta a indutância concentrando
as linhas de força de campo magnético que fluem pelo interior das espiras.

55

16.5 Transformador
O Transformador é um componente utilizado para converter o valor da tensão de
uma corrente alternada. O transformador consiste em um núcleo de ferro e dois
enrolamentos um de alta tensão e outro de baixa tensão.
O funcionamento do transformador é explicado através da Lei de Faraday da
Indução Eletromagnética, que nos diz que quando um circuito é atravessado por uma
corrente variável é produzido um campo magnético, gerando uma corrente elétrica
nesse circuito.
O transformador básico é constituído de dois circuitos independentes,
geralmente espiras de fio, sendo o primeiro circuito chamado de primário e o outro de
secundário.

56

REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS

CATÁLOGO PIAL LEGRAND. Material elétrico para instalação, 1994/1995.

CAVALIN, G.; CERVELIN S. Instalações Elétricas Prediais. 6.ed.Rio de Janeiro:
Érica, 2001.

CREDER, H. Instalações Elétricas. 12.ed. Rio de Janeiro: Livros Técnicos e
Científicos, 1991.

Site: <http://www.angelfire.com/ok/raphaelm/eletricdade.html#carga#carga>, acesso em
Junho, 2005.

Site <http://www.feiradeciencias.com.br/sala02/02_097.asp>, acesso em Junho, 2005

Site <http://www.celesc.com.br>, acesso em Junho, 2005.

Normas Técnicas

NBR 5444/86 – Símbolos gráficos para instalações elétricas prediais.

NBR 5446/80 – Símbolos gráficos de relacionamento usados na confecção de
diagramas.

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