Apresentação do PowerPoint

ELETROTÉCNICA
ENGENHARIA
Aquino, Josué Alexandre.
A657e
Eletrotécnica : engenharia / Josué Alexandre
Aquino. – Varginha, 2015.
50 slides; il.
Sistema requerido: Adobe Acrobat Reader
Modo de Acesso: World Wide Web
1. Eletrotécnica. 2. Correntes elétricas. I. Título.
II. Fundação de Ensino e Pesquisa- FEPESMIG
CDD: 537
AC: 115604
Elaborado por: Isadora Ferreira CRB-06 31/06
ELETROTÉCNICA
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1- REVISÃO DOS CONCEITOS BÁSICOS
1.
2.
3.
4.
5.
CORRENTE ELÉTRICA [i] 
TENSÃO ELÉTRICA [U] 
RESISTÊNCIA ELÉTRICA [R] 
POTÊNCIA ELÉTRICA [P] 
ENERGIA ELETRICA [W] 
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 Uma corrente elétrica é um fluxo ordenado de
partículas carregadas (partículas dotadas de carga
elétrica). Em um fio de cobre, a corrente elétrica é
formada por minúsculas partículas dotadas de carga
elétrica negativa, denominadas elétrons -- eles são
os portadores da carga elétrica.
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Tensão elétrica (denotada por U, também conhecida
como diferença de potencial(DDP) ou voltagem, é a
diferença de potencial elétrico entre dois pontos ou a
diferença em energia elétrica potencial por unidade
de carga elétrica entre dois pontos. Sua unidade de
medida é o volt.
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A tensão elétrica U que se dá entre os polos de um
gerador é definida como sendo:
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 Resistência elétrica é a capacidade de um corpo
qualquer se opor à passagem de corrente elétrica mesmo
quando existe uma diferença de potencial aplicada. Seu
cálculo é dado pela Primeira Lei de Ohm, e, segundo
o Sistema Internacional de Unidades (SI), é medida em
ohms.
R=U
i
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Potência elétrica pode ser definida como o
trabalho realizado pela corrente elétrica em
um determinado intervalo de tempo.
É capacidade da carga elétrica de produzir
algum trabalho.
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COM WATTÍMETRO
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2 – CIRCUITOS ELÉTRICOS
Um circuito elétrico é a ligação de elementos elétricos,
tais como resistores, indutores,capacitores, diodos, linhas
de transmissão, fontes de tensão, fontes de corrente e
interruptores, de modo que formem pelo menos um
caminho fechado para a corrente elétrica.
Circuito elétrico é um conjunto formado por um gerador
elétrico, um condutor em circuito fechado e um elemento
capaz de utilizar a energia produzida pelo gerador.
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CIRCUITO ELÉTRICO SIMPLES - ESQUEMATICO
Elementos constituintes
fonte de tensão
resistor
condutores
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CIRCUITO ELÉTRICO REAL
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CIRCUITO REAL E SUA REPRESENTAÇÃO
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CIRCUITO ELÉTRICO DE UMA LANTERNA
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Os circuitos podem se apresentar em série:
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CICUITO EM PARALELO
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CIRCUITO MISTO
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CIRCUITOS DE CORRENTE ALTERNADA
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O fenômeno da indução magnética é responsável pela
produção da energia elétrica em alta escala. Pelo fato da
produção se basear em geradores rotativos, a tensão
elétrica começa em zero, passa por um máximo positivo,
por um máximo negativo e retorna ao zero dando origem
a um ciclo.
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U (v)
ωt
U(t) = Um senωt
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2.1 – CIRCUITOS PURAMENTE RESISTIVOS
A figura mostra uma tensão alternada aplicada
a um resistor R
A queda de tensão no resistor é U = RI
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i = UR/R  i = Um senωt
R
i
~
R
i = im senωt
UR
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 Conclui-se então que a corrente e a tensão estão em
fase ou seja atingem os máximos e mínimos ao mesmo
tempo.
FASORES E DIAGRAMA FASORIAIS
 Fasor :Um fasor é uma representação gráfica
semelhante a um vetor, mas em geral refere-se a
grandezas que variam no tempo como as ondas senoidais.
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DIAGRAMA FASORIAL
EIXO IMAGINÁRIO
U°= U 0°
i = i 0°
ω
i
U
EIXO REAL
OBS No circuito puramente resistivo
não há defasagem ou seja Ѳ = 0°
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CIRCUITO INDUTIVO PURO - L
INDUTOR
Chamamos de indutor um fio enrolado em forma de hélice em
cima de um núcleo que pode ser de ar ou de outro material.
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CIRCUITO INDUTIVO PURO - L
A figura mostra um circuito com um indutor L (bobina) em
série com um gerador de F.E.M. igual a U
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A tensão instantânea aplicada em uma indutância L é
dada por:
UL = L di/dt
onde L é a indutância medida em Herry
(H);
A corrente instantânea é i = im sen ωt
UL = ωLim cosωt
A parcela ωL é a reatância indutiva XL;
xL = ω.L onde ω = 2П𝐹
F é a frequência da rede em Hertz (Hz)
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DIAGRAMA FASORIAL
A CORRENTE ESTÁ ATRASADA DE 90° EM RELAÇÃO À TENSÃO.
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Como exemplos de circuitos indutivos temos: Motores,
transformadores, bobinas etc.
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CONCLUSÕES: INDUTOR
1.Um indutor armazena energia na forma de
campo magnético.
2.Um indutor se opõe a variações de corrente.
3.Num indutor, a corrente está atrasada em relação
à tensão
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INDUTÂNCIA L
1.A oposição às variações de corrente num indutor é
análoga à oposição à passagem de corrente num resistor.
2.No indutor, a tensão é diretamente proporcional à
variação de corrente, sendo L a constante de
proporcionalidade, que é dada por:
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INDUTOR IDEAL EM CA
Se a tensão aplicada a um indutor ideal for senoidal, a
corrente fica atrasada de 90º em relação à tensão.
REATÂNCIA INDUTIVA
A medida da oposição que o indutor oferece à
variação da corrente é dada pela sua reatância
indutiva XL .
XL = 2 π f L
ou
XL = ωL
Sendo:
XL = módulo da reatância indutiva em OHM (Ω)
L = Indutância da bobina em Henry (H)
f = freqüência da corrente em Hertz (Hz)
ω = freqüência angular da corrente em radianos/segundos (rd/s)
Circuitos CA Indutivos
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CONCLUSÃO
O indutor ideal comporta-se como um curto-circuito em
corrente contínua e como uma resistência elétrica em
corrente alternada. Para uma frequência muito alta, o
indutor comporta-se como um circuito aberto.
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CIRCUITO CAPACITIVO PURO – C
A figura representa um circuito capacitivo.
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CAPACITOR
Um capacitor ou condensador é um dispositivo que
armazena cargas elétricas. Ele consiste basicamente
em duas placas metálicas paralelas, denominadas
armaduras, separadas por um isolante, chamado
material dielétrico
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EXEMPLOS DE MODELOS DE CAPACITORES
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CAPACITÂNCIA
A capacitância C é a medida da capacidade
do capacitor de armazenar cargas elétricas,
isto é, armazenar energia na forma de campo
elétrico.
Q = UC.U
Onde:
Q = quantidade de cargas em Coulomb (C)
U = tensão entre os terminais em Volts (V)
C = capacitância em Farad (F)
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CAPACITÂNCIA
O fato do capacitor permitir a condução de corrente quando a
tensão aplicada é variável, não significa que a condução ocorra
sem oposição. Só que no caso do capacitor, ao contrário do que
ocorre no indutor, quanto mais rápida é a variação da tensão,
menos oposição existe à passagem da corrente.
No capacitor a corrente é diretamente proporcional à variação de
tensão, sendo esta constante proporcionalmente à capacitância c
Q = C . U  U = Q/C
I = dq/dt  dq = idt -𝑖 =
𝑡
𝑖𝑑𝑡
0
A tensão no capacitor é dada por UC = 1/C
Como i(t) = im sen ωt
U(t) = 1/c
𝑡
𝐼𝑚
0
𝑐𝑜𝑠𝜔𝑡
𝑡
𝑖
0
𝑑𝑡
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 U = Q/C
Q=C.U
I = dq/dt

dq = idt
 𝑖=
A tensão no capacitor é dada por UC = 1/C
Como i(t) = im sen ωt
U(t) = 1/c
𝑡
𝐼𝑚
0
𝑐𝑜𝑠𝜔𝑡 =
U(C) = -1/ωC (im cosωt)
𝑡
𝑖
0
𝑡
𝑖𝑑𝑡
0
𝑑𝑡
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A parcela -1/ωC é a reatância capacitiva XC ;
xC = -1/ωC [Ω]
 Quanto maior a frequência, maior a reatância
capacitiva.
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A representação no domínio do tempo será:
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DIAGRAMA FASORIAL
I=i
0° (A)
U = U -90° (v)
A tensão está atrasada 90° em relação à corrente.