PROJETOS ELÉTRICOS I e II julho_2010

Escola Estadual de
Educação Profissional - EEEP
Ensino Médio Integrado à Educação Profissional
Curso Técnico em Edificações
Projetos Elétricos I e II
Governador
Cid Ferreira Gomes
Vice Governador
Francisco José Pinheiro
Secretária da Educação
Maria Izolda Cela de Arruda Coelho
Secretário Adjunto
Maurício Holanda Maia
Secretário Executivo
Antônio Idilvan de Lima Alencar
Assessora Institucional do Gabinete da Seduc
Cristiane Carvalho Holanda
Coordenadora de Desenvolvimento da Escola
Maria da Conceição Ávila de Misquita Vinãs
Coordenadora da Educação Profissional – SEDUC
Thereza Maria de Castro Paes Barreto
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SUMÁRIO
Introdução .................................................................................................................. 02
Princípios Básicos ...................................................................................................... 03
Tensão, Corrente e Resistência ................................................................................. 05
Circuitos Elétricos....................................................................................................... 09
Materiais condutores e isolantes. ............................................................................... 12
Corrente alternada e corrente contínua...................................................................... 14
Noções de magnetismo aplicado à eletricidade. ........................................................ 19
Circuito monofásico / trifásico..................................................................................... 22
Distúrbios em instalações elétricas ............................................................................ 26
Proteção dos conjuntores........................................................................................... 28
Dispositivos. ............................................................................................................... 31
Esquemas fundamentais de ligações. ........................................................................ 32
Motor monofásico. ...................................................................................................... 41
Símbolos e convenções ............................................................................................. 44
Aspectos Gerais. ........................................................................................................ 47
Revisão. ..................................................................................................................... 51
Previsão de cargas em áreas comerciais e escritórios............................................... 53
Recomendações para representação tubular e fiação. .............................................. 60
Exercícios ................................................................................................................... 64
Mas o que é mesmo um circuito elétrico?. ................................................................. 65
Da geração da energia a unidade de consumo. ......................................................... 88
Projeto Telefônico....................................................................................................... 98
Bibliografia................................................................................................................ 108
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INTRODUÇÃO:
O projeto completo de uma construção não se restringe apenas a Planta Baixa,
Cortes, Fachada, Diagrama de Coberta, Planta de Situação (arquitetura). Deve ser
integrado também pelo Projeto Elétrico e Hidrossanitário.
Portanto, essa disciplina será desenvolvida em dois semestres (projeto Elétrico I e
II). O presente capítulo, entre outros objetivos pretende capacitar os alunos para
dimensionar e projetar as Instalações Elétricas de uma edificação, quantificando e
dimensionando os pontos de utilização de energia elétrica, levando em consideração
todos os aspectos técnicos e as normas vigentes, garantindo aos usuários conforto, bem
estar e segurança.
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1. PRINCÍPOS BÁSICOS
1.1 PRINCÍPIOS DA TRANSFORMAÇÃO DE ENERGIA
1.1.1 Trabalho
Apenas haverá trabalho quando:
- Um Motor entrar em funcionamento e impulsionar qualquer objeto elétrico
- O freio desacelera qualquer veículo
- Quando a corda de um relógio automático desenrola, movendo os ponteiros.
- A água ao se deslocar subindo no interior de uma planta
Em resumo a palavra trabalho é empregada sempre que fazemos uma atividade
física, intelectual ou social.
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Sob o ponto de vista científico, só se realiza trabalho se um corpo se deslocar. Se
para movimentar ou parar um corpo se faz necessário aplicar um força sobre ele, e se
para aplicar uma força é necessário o fornecimento de energia, podemos dizer que:
TRABALHO=FORÇA x DISTÂNCIA. A unidade de medida = Kgf x m.
1.1.2 Potência
Quando realizamos trabalho para deslocar algum peso a certa distância ou altura,
gastamos determinada quantidade de tempo. Potência mede a rapidez com que um
certo trabalho é realizado.
POTÊNCIA = TRABALHO dividido pelo tempo gasto para realiza-lo. Sua unidade de
medida é Kgm sobre segundo (quilograma x metro dividido por segundo).
Na prática é muito comum o uso de um múltiplo do quilograma/segundo, que é o cavalo
vapor (CV ou HP). 1 CV é a potência necessária para elevar um peso de 75Kg a 1m de
altura em 1 segundo.
1.1.3 Energia
Não há como separar a vida no seu cotidiano de algum tipo ou forma de energia.
Não é fácil definir energia, mas o importante é que ela pode ser usada na realização de
algum tipo de trabalho.
1.1.4 Tipos de Energia
A energia se apresenta de várias formas ou tipos. Ex: Energia luminosa, térmica,
elétrica, química ou nuclear. Sendo assim, temos:
Energia Potencial: é todo tipo de energia que pode ser armazenada ou guardada. Ex:
lâmpadas de neon, cinescópio fosforescente, lâmpada incandescente,lâmpadas
fluorescentes, etc.
Energia Térmica: energia proveniente do calor
Energia Química: energia gerada quando as substâncias se transformam ou se
misturam.
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Energia Elétrica: energia resultante do movimento dos elétrons.
Energia Cinética: energia que faz movimentar os corpos.
Energia Hidráulica: energia gerada pelas águas em movimento.
1.1.5 Transformação de Energia
É possível transformar uma forma de energia em outra. A energia, no entanto, não
pode ser criada nem destruída. Ex: esfregando uma mão na outras várias vezes, elas se
aquecem. Quando esfregamos as mãos, estamos fazendo uso de uma energia cinética
(energia do movimento), que é transformada em outra energia (energia térmica, calor).
Exemplos de transformação de energia em outras: Energia Elétrica em Energia Térmica
(ligando uma lâmpada elétrica), Energia Elétrica em Energia Mecânica (ligando um
motor elétrico), Energia Eólica (ventos) em Energia Mecânica (acionamento de cataventos), Energia Mecânica em Energia Elétrica (geradores elétricos), Energia Química
em Energia Elétrica (pilhas e baterias), Energia Hidráulica em Energia Elétrica (turbinas
hidroelétricas) e Energia Elétrica em energia Mecânica (máquina a vapor).
1.1.6 Geração de Energia
Existem diferentes processos para produzir eletricidade tais como: atrito, pressão,
calor, luz, ação química e magnetismo. Vejamos a ação química; Através de uma
solução química onde se introduzem dois metais diferentes ou um metal e um carvão
pode-se produzir eletricidade. Ex: pilhas e baterias.
2. TENSÃO, CORRENTE E RESISTÊNCIA
2.1 O ÁTOMO
É a menor partícula em que podem se dividir os
elementos existentes na natureza mantendo as
propriedades desses elementos. O Átomo é constituído
ainda de partículas ainda menores:
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Prótons – São partículas que possuem carga elétrica positiva. Ficam localizadas no
núcleo.
Nêutrons – São partículas que não possuem carga elétrica. Ficam localizadas no
núcleo.
Elétrons – São partículas que possuem carga negativa. Ficam localizadas na
eletrosfera.
A eletrosfera é constituída de várias camadas ou órbitas por onde circulam os
elétrons. Cada camada ou órbita contém certo número de elétrons. O numero de
camadas dependerá da quantidade de elétrons presentes no átomo. A camada da
eletrosfera mais distante do núcleo é chamada de camada de valência.
Carga Elétrica Neutra - Um Átomo possui carga elétrica neutra quando o número de
elétrons é igual ao número de prótrons, e neste caso, dizemos que o átomo está em
equilíbrio elétrico.
Carga Elétrica Positiva - Um Átomo possui carga elétrica positiva quando o número de
elétrons é menor que o número de prótrons. A tendência é buscar o equilíbrio através
da aquisição de um elétron.
Carga Elétrica Negativa - Um Átomo possui carga elétrica negativa quando o número
de elétrons é maior que o número de prótrons. Neste caso existe, portanto, um elétron a
mais a tendência é que ele se desprenda e passe para o outro átomo que esteja com
falta de elétrons.
2.2 CORRENTE ELÉTRICA
Suponha que uma pequena barra de metal é constituída por apenas 3 átomos
(A,B,C) e que você consiga retirar um elétron de um dos extremos (C). Este átomo
ficaria com carga elétrica positiva. Levando este elétron para o outro extremo do material
(Átomo A), este átomo ficaria com carga elétrica negativa.
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Fig. 1
Os Átomos procurarão manter seu equilíbrio elétrico naturalmente. Dessa forma,
este elétron a mais no átomo “A” será forçado a caminhar do átomo “A” até o átomo “C”.
Esta caminhada dos elétrons que irá ocorrer no material é chamada de Corrente Elétrica.
Na realidade a corrente elétrica é produzida pela circulação de bilhões de elétrons
que são infinitamente pequena, difilicultando a sua contagem.
A unidade de medida da corrente elétrica é AMPÈRE (A), A unidade Ampère
corresponde a uma passagem de 6,28X10 elevado a 18 ou 6.280.000.000.000.000.000,
de elétrons por segundo em um material.
2.3 TENSÃO
No exemplo anterior para o estudo da corrente elétrica, o elétron foi retirado do
átomo manualmente. Sabemos que isso é impossível. O deslocamento dos elétrons é
provocado por fontes geradoras que produzem força eletromotriz.
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Fig. 2
2.4 RESISTÊNCIA
Certos materiais apresentam dificuldades, em maior ou menor escala, à
passagem de corrente elétrica. A essa dificuldade nós chamamos de resistência. A
resistência elétrica depende de fatores tais como: Comprimento do material, área de
seção transversal e propriedade do material chamada resistividade. Materiais, como o
vidro e a borracha, oferecem uma grande oposição à passagem da corrente e são
chamadas de isolantes. Outros, como o cobre, oferecem pouca ou quase nenhuma
oposição e são chamados de condutores.
2.5 RESISTIVIDADE DOS PRINCIPAIS CONDUTORES ELETRICOS
MATERIAL RESISTIVIDADE
Tabela 1
PRATA
0,016 Ω.mm2/m
COBRE
0,017 Ω.mm2/m
ALUMÍNIO
0,030 Ω.mm2/m
O Equilíbrio elétrico (diferença entre o número de elétrons), é uma grandeza elétrica
chamada “Diferença de Potencial” (d.d.p.) A diferença de potencial é, normalmente
chamada de TENSÃO. A unidade de medida de Diferença de Potencial é o VOLT (V).
2.6 A LEI DE OHM
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OHM era um físico alemão que nasceu em 1789 e morreu em 1854. OHM
elaborou, em 1854, a Lei fundamental das correntes elétricas. Definiu de forma precisa
a quantidade de eletricidade, a corrente elétrica e a força eletromotriz.
No circuito representado pela figura abaixo a TENSÃO provoca o fluxo de
Corrente e a Resistência se opõe a este fluxo.
Fig.4
Em uma série de experiências realizadas por Georg Simon Ohm, ficou
demonstrado que:
Se a Resistência do Circuito for Mantida Constante:
- Aumentando a TENSÃO, a CORRENTE aumentará;
- Diminuindo a TENSÃO, a CORRENTE diminuirá.
Se a Tensão Do Circuito for Mantida Constante:
- Aumentando a RESISTÊNCIA, a CORRENTE diminuirá
- Diminuindo a RESISTÊNCIA, a CORRENTE aumentará
A Lei de Ohm Estabelece: Em um circuito fechado a corrente (I) é diretamente
proporcional à tensão (E) e inversamente proporcional à resistência (R), a qual é
expressa matematicamente da seguinte forma I = (E) dividido por (R). Como a
resistência é desconhecida devemos usar uma variante de expressão matemática:
R=E/I=9 Volt/3 Ampère = 3 Ohm.
3. CIRCUITOS ELÉTRICOS
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A Energia elétrica para ser utilizada, deverá ser conduzida através de circuitos.
Um circuito elétrico compreende um gerador de energia elétrica, fios condutores e a
parelhos receptores. Para acendermos uma lâmpada, por exemplo, ela precisa estar
ligada a um circuito elétrico. Vamos tomar co mo exemplo u ma lâmpada, que é formada
por um bulbo de vidro preenchido com um gás inerte. Duas hastes metálicas sustentam
um filamento de tungstênio, que pode atingir temperaturas de até 3.000ºC, sem fundir. A
Corrente Elétrica aquece o filamento, que se torna incandescente e emite luz. Então,
circuito elétrico é todo percurso que apresenta um caminho fechado a circulação de
corrente elétrica.
Para que possamos montar um circuito elétrico é necessário que se tenha,
basicamente, os seguintes componentes: Fonte geradora de eletricidade ou fonte de
alimentação, aparelho consumidor de energia ou simplesmente carga e condutores.
3.1 COMPONENTES DO CIRCUITO ELÉTRICO
Fig. 5
1. Fonte Geradora ou de Alimentação
2. Aparelho Consumidor ou Carga
3. Condutor
3.2 SIMBOLOGIA
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A Simbologia serve para facilitar o estudo de Circuitos Elétricos.
Fig. 6
Podemos desenhar o circuito representado na figura 05 usando a seguinte simbologia:
Fig. 7
“E” é a letra utilizada para indicar a existência de uma tensão ou d.d.p.
“I” é a letra utilizada para indicar a existência da corrente elétrica R1, R2 e R3
simbolizam as resistências dos filamentos das lâmpadas. Um circuito elétrico pode ter o
seu caminho interrompido através de um dispositivo de manobra que pode ser uma
chave, um botão liga-desliga ou interruptores.
Fig. 8
1. Fonte
2. Dispositivo de Manobra
3. Carga (resistor)
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3.3 TIPOS DE CIRCUITOS
3.3.1 Circuito Série
Um circuito elétrico é chamado de série quando dois ou mais elementos
consumidores são conectados de tal forma que a mesma corrente flua através de cada
um dos elementos.
Fig. 9
As resistências (lâmpadas) são percorridas pela mesma corrente elétrica. A
corrente fui por um só caminho.
Exemplo – No circuito série abaixo, uma das lâmpadas está com o filamento queimado.
O que acontecerá com as outras lâmpadas? (figura 10). Dê a resposta.
Fig. 10
3.3.2 Circuito Paralelo
Circuito paralelo é aquele em que existem pontes onde a corrente se divide e
segue caminhos diferentes.
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Fig.11
4. MATERIAIS CONDUTORES E ISOLANTES
Os tipos e as formas de materiais
determinam a intensidade de aplicação.
Fig. 12
Cada tipo de material apresenta
características diferentes de se oporem à
passagem de corrente elétrica. A resistência
elétrica de um certo material é variável e
depende de vários fatores tais como:
comprimento do material, seção transversal do
material (área) e temperatura do material.
4.1 CONDUTÂNCIA
Termo usado para descrever a “facilidade” com que um determinado material
conduz a corrente elétrica.
4.2 RESISTIVIDADE
É a resistência oferecida por um material com um metro de comprimento. 1mm
quadrado de seção transversal e uma temperatura de 20°C
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Fig. 13
4.3 CONDUTORES ELÉTRICOS
São todos os materiais que devido a sua constituição interna (átomo), possuem
grande número de elétrons livres que podem circular com a facilidade no seu interior.
Quase todos os metais ou ligas metálicas (latão=cobre+zinco, aço=ferro+carbono), são
bons condutores elétricos, pois apresentam baixa resistência elétrica.
Fig. 14.
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5. CORRENTE ALTERNADA E CORRENTE CONTÍNUA
A corrente elétrica já foi definida, anteriormente, como o movimento de elétrons
livres em um condutor ligado a uma fonte e energia ou a uma diferença de potencial. Se
essa d.d.p., mantiver a mesma polaridade a corrente terá um único sentido, ou seja, será
uma corrente contínua.
Existe, porém, outro tipo de corrente elétrica que alterna seu sentido de circulação
nos condutores e, por isso, é chamada de Corrente Alternada.
Para o funcionamento dos circuitos internos da grande maioria dos equipamentos
eletrônicos a corrente utilizada é a Corrente Contínua.
Entretanto a energia gerada pelas usinas elétricas é transmitida à longas
distâncias para os centros consumidores sob a forma de Corrente Alternada.
5.1 GERAÇÃO DE CORRENTE ALTERNADA (CA)
Para que se entenda o processo de geração de Corrente Alternada (CA) é preciso
conhecer o seguinte fenômeno: se aproximarmos um fio condutor de um pedaço de imã
e movimentarmos o fio ou o imã ou ambos é induzida no fio condutor uma tensão ou
força eletromotriz.
Todo imã possui dois pólos: polo norte e pólo sul. Quando o fio condutor é
movimentado em direção ao pólo norte a tensão induzida possui uma certa direção
(polaridade) e quando o movimento do fio condutor é em direção ao pólo sul a tensão
induzida muda de direção (polaridade).
Fig. 15
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Quando o movimento do fio ou do imã é de cima para baixo a corrente que
circula no circuito é de cima para baixo e tensão induzida tem a direção (polaridade)
indicada pela deflexão para o lado direito do instrumento de medição.
Quando o movimento do fio ou do imã é de baixo para cima a corrente que circula
no circuito é de baixo para cima e a tensão induzida tem a direção (polaridade) indicada
pela deflexão para o lado esquerdo instrumento de medição. A tensão induzida no fio
condutor poderá ser maior se:
- Aumentarmos a velocidade de deslocamento entre condutor e campo;
- Aumentarmos a intensidade do campo magnético colocando um imã mais potente;
- Aumentarmos o número de condutores. Na figura acima observamos que o fio condutor
dá 2 (duas) voltas (2 espiras) sobre a imã. Se aumentarmos o número de voltas (espiras)
aumentaremos a tensão induzida.
Fig.16
Na figura anterior, o fio condutor de uma espiral está entre um polo norte e um
polo sul. Uma força externa movimentará a espira com o sentido de rotação indicado
pela seta. Observe que o lado 1 da espira se movimentará em direção ao polo,o sul e o
lado 2 em direção ao polo norte. (quanto mais próximo estiver o fio condutor do imã,
maior será a força eletromotriz –tensão - induzida).
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Na posição em que a esfera se encontra, a tensão induzida é zero. Como modelo
a figura ilustra o processo de geração de corrente alternada, utilizando uma espira de fio
condutor girando no interior de um corpo.
Fig. 17
Na posição mostrada em (A) o movimento do condutor é paralelo as linhas de
força do campo e nenhuma f. em, é induzida.
Na posição (B) a tensão induzida é máxima porque o condutor corta o campo
exatamente, na perpendicular.
Continuando a rotação para aposição mostrada em (C) a tensão induzida vai
decrescendo até se anular novamente.
A partir da posição (C) o movimento da espira em relação ao campo se inverte a a
f.e.m. induzida passa a ser negativa, atingindo o máximo (negativo) quando o plano da
espira é paralelo ao campo e, novamente, se anulando quando na posição (E) o plano é
perpendicular ao campo.
5.2 GERAÇÃO DE CORRENTE CONTÍNUA
Quando introduzimos duas placas de determinados metais em uma solução
chamada eletrólito e que pode conduzir corrente elétrica (ácido, água com sal, etc).,
ocorrerá uma reação química capaz de produzir entre as placas uma tensão.
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Fig. 18
Na geração de eletricidade por ação química a tensão entre as placas tem uma
polaridade e a corrente elétrica circula em um só sentido. A corrente que não varia é
chamada de “corrente contínua”, que graficamente podemos representar assim:
Fig.19
5.2.1 Característica da Corrente Contínua
Frequência
Observando a figura 18 verificamos que para completar um ciclo a corrente realiza
duas alternâncias. A frequência da corrente alternada é o número de ciclos completos
realizados em 1 segundo e, portanto, é expresso em ciclos por segundo. A unidade de
frequência é HERTZ (Hz). Assim a corrente alternada da rede de energia elétrica, no
Brasil, tem uma frequência de 60 ciclos por segundo ou 60Hz.
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Fig. 20
Fase
Se dois geradores são ligados ao mesmo tempo e com a mesma velocidade as
correntes resultantes terão os valores nulos e de pico atingidos nos mesmos instantes.
Dizemos que as correntes estão em fase.
Quando não existir essa simultaneidade, dizemos que as correntes estão
defasadas ou fora de fase.
Fig. 21
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6. NOÇÕES DE MAGNETISMO APLICADO A ELETRICIDADE
Quando uma espira é movimentada dentro de um campo magnético, aparece uma
tensão entre os polos A e B da espira.
Fig. 22
Um gerador de corrente alternada é constituído por campos magnéticos que giram
em volta das espiras.
6.1 TRANSFORMADOR
Uma das características mais importantes de uma corrente alternada está no fato
de podermos elevar ou baixar sua voltagem usando um transformador, o qual consiste
de um núcleo de ferro com dois conjuntos de espiras isoladas (o primário e o
secundário), enroladas em torno do núcleo.
Fig. 23
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Fig. 24
Veja os esquemas das conexões das bobinas:
Fig. 25
Tensão de Linha = Tensão de Fase (El = Ef)
Tensão de Linha= V3 Tensão de Fase El = V3Ef
Potência monofásica em VA= Ef X I
Potência trifásica em VA= V3El
Ef é a tensão entre fase e neutro (V)
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El é a tensão entre fases (V)
I é a corrente
6.2 IMPEDÂNCIA
Vimos que em corrente contínua, somente a resistência se opõe ao deslocamento
das cargas elétricas nos condutores. Já em corrente alternada, pelo fato de haver
oscilações nos valores das grandezas (correntes e tensões), resulta outra oposição ao
deslocamento das cargas que é chamada de impedância.
Se em um circuito temos enrolamento, tais como: Motores, transformadores,
reatores resulta uma reatância indutiva. Se em um circuito temos capacitores, resulta
uma reatância capacitiva. (a unidade de medida da indutância é o Henry (h) e a unidade
de medida da capacitância é o Farad (f).
6.3 INDUTOR
É constituído de uma bobina à qual ao ser ativada atravessado por uma corrente
elétrica produz uma indutância (campo magnético) medida em henry.
6.4 CAPACITOR
É constituído de duas placas condutoras separadas por um isolante, à qual ao ser
aplicado uma tensão elétrica produz uma capacitância medida em faraday.
7. CIRCUITO MONOFÁSICO/TRIFÁSICO
7.1 CIRCUITO TRIFÁSICO
Uma técnica aplicada e
economicamente viável de se
gerar e transmitir energia elétrica
aos
grandes
centros
consumidores é através de
circuitos trifásicos (a três fios). A
energia elétrica é transmitida em
longas distâncias em alta tensão
para diminuir as perdas de
energia
nos
fios
(caos)
condutores
de
correntes
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elétricas. (cada fio de um sistema trifásico de corrente alternada é chamado de “FASE”.
Fig. 26.
Os transformadores trifásicos da rede de distribuição têm a sua baixa tensão
ligada em estrela. O ponto mais comum ou o centro da estrela é aterrado, isto é, no
centro da estrela é ligado um fio condutor e este é conectado a uma haste de core
enterrada. (este centro estrela é chamado de fio neutro).
Fig. 27
OBS: A tensão entre duas quaisquer fases é 380V, e entre qualquer fase e neutro é
220V.
Se a energia gerada e transmitida à grandes distâncias, em malta tensão,
chegasse em nossa residência dessa forma, seria muito perigoso. Por isso perto do
centro consumidor é colocado o transformador (Fig. 27) que tem a função específica de
transformar a alta tensão em baixa tensão. O consumidor poderá utilizar a energia
elétrica nas formas ilustradas na figura 28, de acordo com as normas estabelecidas
pelas empresas distribuidoras.
Fig. 28
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7.2 DIVISÃO DE CIRCUITOS E DETERMINAÇÃO DO NÚMERO DE TOMADAS
7.2.1 Definição de Circuito
Um circuito compreende todos os elementos (tomadas, lâmpadas, etc.), ligados
ao mesmo par de condutores e ao mesmo tempo dispositivos de proteção (fusíveis ou
disjuntores). Divide-se uma instalação elétrica em circuitos parciais com os seguintes
objetivos: facilitar a manutenção, dimensionar a proteção da forma adequada, reduzir as
quedas de tensão.
7.2.2 Capacidade Normal de um Circuito
A corrente consumida por um aparelho elétrico é determinada pela fórmula:
I = potencia total da carga dividido pela tensão de alimentação
Para determinarmos a corrente de um circuito somamos as cargas ligadas ao
mesmo e dividimos o total obtido pela tensão.
Fig. 29
7.2.3 Exemplos de Cálculo de Corrente
No circuito acima, temos uma tensão de alimentação de 120V.
Lâmpadas: 100+60+100+60+60= 380W
Tomadas: 4 X 100W
Total
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= 400W
= 780W
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Corrente= I= 720W/120V=6,5 A.
7.2.4 Critérios para a Divisão de Circuitos
A norma brasileira não prevê o limite de potência que deve ser instalado em um
circuito, entretanto, recomenda a utilização de um circuito independente para cada
aparelho com potência igual ou superior a 1500 W.
As tomadas de corrente de cozinha, copas e áreas de serviço deverão constituir
um ou mais circuitos independentes que não poderão conter pontos de alimentação.
Em projetos residenciais os circuitos devem ter cargas normal de,
aproximadamente, 1500 W, embora algumas vezes essa potência seja ultrapassada.
Em instalações industriais e comerciais este critério não é, normalmente
obedecido.
7.3 TOMADAS
Cada cômodo de uma residência deverá ter tantas tomadas quantas forem
aparelhos a serem instalados dentro do mesmo. Uma sala de estar, por exemplo, deve
ter tomadas para: televisor, som, abajures e outros aparelhos domésticos.
Deve ser consideradas tomadas de uso específico para circuitos de ar
condicionado (um circuito para cada aparelho), para os chuveiros elétricos, pra cozinha e
para a área de serviço, para ligação de geladeira, “freezer”, tomada para ferro de
engomar e para a máquina de lavar roupas.
As demais tomadas podem ser de uso geral (100 V A) obedecidas as regras
citadas anteriormente.
7.4 LEVANTAMENTO DE CASA
Para determinar a carga de uma instalação elétrica residencial, deve-se somar a
carga prevista para as tomadas de corrente e a potência das lâmpadas.
As tomadas de corrente deverão ser consideradas como sendo de 1000 W, cada.
Para as tomadas ligadas a um circuito especial que deverá atender à cozinha, copa,
área de serviço, lavanderia, deve se considerar: 600 W por tomada, até 3 tomadas e 100
W por tomada para os excedentes.
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A carga de iluminação deve ser calculada de acordo com a NBR – 5413,
iluminação de interiores, entretanto, a título de referência, poderão ser utilizados valores
da tabela abaixo:
LOCAL
CARGA MÍNIMA
DE ILUMINAÇÃO
W/m (quadrado)
RESIDÊNCIAS
25
SALAS
20
QUARTOS
25
ESCRITÓRIOS
20
COPA
20
COZINHA
20
BANHEIRO
10
DEPENDÊNCIAS 10
LOJAS
30
8. DISTÚRBIOS EM INSTALAÇÕES ELÉTRICAS
8.1 FUGAS DE CORRENTE
Em uma instalação elétrica quando uma fase estiver mal isolada e fizer contato
com a terra (a tubulação, por exemplo), por este ponto fluirá uma corrente de fuga que
poderá causar problemas à instalação, além da perda de energia decorrente.
Fig.30
Técnico em Edificações
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26
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Se, por exemplo, numa instalação tivermos uma fuga de corrente entre o
dispositivo de proteção e a carga, a corrente de fuga se somará à corrente de carga e
poderá fazer com que a proteção atue, desligando o circuito.
Para constatar a existência de fuga de correntes em uma instalação é necessário
desligar todos os equipamentos elétricos ligados ao circuito e verificar se circula, ainda,
alguma corrente (isto pode ser feito através do próprio medidor de energia). Procedendo
desta maneira e desligando os circuitos parciais gradualmente, conseguiremos
determinar em qual circuito e em que ponto está acontecendo a fuga.
Uma das causas mais comuns de fugas são as emendas, por isso não se deve
passar em uma tubulação fios emendados. As emendas deverão ser feitas nas caixas
próprias e deverão ser bem isoladas. Também deverão ser verificados os bornes de
ligação dos aparelhos e equipamentos, para evitar a possibilidade de contato com as
partes metálicas.
8.2 PERDAS
A corrente que circula em um condutor, provoca o seu aquecimento. O calor
dispêndio por este será a perda, que é igual a RI (ao quadrado) (R= resistência do
condutor).
Quando a queda de tensão (RI) for superior ao limite admissível, deve-se
redimensionar o condutor para evitar que a perda, assim provocada, tenha valor
significativo.
Quando os terminais de um aparelho não estivem firmemente ligados ao circuito
poderá haver uma faiscamento, com consequente produção de calor e, portanto, perda
de energia.
8.3 SOBRECARGA
Se ligarmos em um circuito cargas acima do limite para o qual o mesmo foi
dimensionado, a sobre corrente que circulará produzirá perda e danificará os
equipamentos (interruptores, tomadas, etc.) existentes.
Se a proteção não estiver em dimensionada surgirão problemas tais como: perdas
de energia, queda de tensão e mau funcionamento dos aparelhos ligados ao circuito.
Para solucionar devemos retirar as cargas em excesso ou redimensionar o circuito.
8.4 CURTO-CIRCUITO
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O curto-circuito indica o caminho mais curto ou mais fácil para a corrente elétrica.
Fig. 31
Na figura (31) a corrente que circulava pela carga, passa a circular pelo ponto onde
houver o curto-circuito; na figura (32) a corrente que circulava pelas duas lâmpadas,
colocadas em série, passa a circular somente pela segunda lâmpada como indica as
setas pontilhadas. Em ambos os casos, a corrente passou a fluir pelo caminho de menor
resistência.
8.5 CORRENTE DE CURTO CIRCUITO
A corrente em um circuito é determinada pela expressão I=V/R,. Portanto, a
corrente do curto-circuito tem o seu valor limitado pela resistência do circuito por onde
ela passa ( resistência dos condutores, resistência dos contatos e das conexões, etc.).
Fig. 32.
No circuito anterior, se a instalação fosse feita com o fio de 0,5mm(quadrado),
cuja resistência é igual a 27,8 omes/Km.
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Deve-se observar que os efeitos elétricos de um curto – circuito só atinge a região
entre o local do curto e a fonte de energia. Assim, um curto-circuito na rede de
distribuição da rua, não atinge a instalação elétrica do consumidor.
Para se evitar a possibilidade de curto-circuito, é preciso manter a instalação
sempre em bom estado de conservação, evitando-se emendas mal feitas, ligações
frouxas.
O dispositivo de proteção deverá estar bem dimensionado para, quando ocorrer o
curto-circuito, ser desligada a instalação, evitando a propagação do dano.
9. PROTEÇÃO DOS CONJUNTORES
Os equipamentos de proteção normalmente utilizados em instalações elétricas
domiciliares são os seccionados, os fusíveis e os disjuntores.
9.1 SECCIONADORES (CHAVES DE FACAS)
São dispositivos utilizados para abrir mecanicamente o circuito. Devem ser
operados sempre que for necessária a manipulação do circuito para se evitar o contato
com elementos energizados e o consequente ”choque”.
Os seccionadores não são constituídos para abrirem um circuito “em carga” (salvo
em caso de pequenas cargas). Assim, ao abrirmos um circuito “em carga” haverá
formação do arco elétrico.
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Fig. 33
Fig. 34
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30
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9.2 FUSÍVEIS
São elementos de
proteção
contra
curtocircuito.
O
fusível
é
constituído de um material
com
resistividade
adequada para quando
ocorrer o curto-circuito a
corrente
circulante
provocar
o
seu
aquecimento
e,
consequentemente,
a
fusão interrompendo o
circuito.
Fig. 35
Os
fusíveis
são
classificados segundo a
quantidade de corrente
diante da qual irá se
romper. Se lançarmos em um gráfico o tempo que o fusível gasta para abrir um circuito
para determinados valores de corrente, teremos a curva “Tempo X Corrente” do mesmo.
Os fabricantes de fusíveis fornecem estas curvas de seus produtos, de tal
maneira que podemos especificar a proteção de um circuito através das mesmas.
9.3 DISJUNTORES
São
dispositivos
“termomagnéticos” que fazem a
proteção de uma instalação curtocircuito e contra sobrecorrentes.
Fig. 36
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10. DISPOSITIVOS
10.1 DISPOSITIVO TÉRMICO
Consiste em uma lâmina bimetálica (dois metais de coeficiente de dilatação
diferente) que ao ser percorrida por uma corrente elevada aquece-se e entorta-se,
destravando a alavanca do contato móvel, que é puxado .pela mola, desligando o
circuito.
Fig. 37
10.2 DISPOSITIVO MAGNÉTICO
É formado por uma bobina que ao ser percorrida por uma alta corrente, atrai a
trava, liberando a alavanca do contato móvel.
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Fig. 38
A combinação dos dois dispositivos protege o circuito contra corrente de alta
intensidade e de curta duração, que são as correntes de curto-circuito (dispositivo
magnético) e contra as correntes de sobrecargas (dispositivo térmico).
Uma das vantagens evidentes do disjuntor sobre o fusível é a durabilidade
(quando o mesmo opera, desligando o circuito, basta rearmá-lo novamente). Em
contrapartida o seu preço é muito mais elevado que o do fusível.
11. ESQUEMAS FUNDAMENTAIS DE LIGAÇÕES
Os esquemas subsequentes representam trechos construtivos de um circuito de
iluminação de tomadas, e poderiam ser designados como “subcircuitos” ou circuitos
parciais. O condutor–neutro é sempre ligado ao receptáculo de uma lâmpada e a
tomada, nunca ao interruptor. O condutor-fase alimenta o interruptor e a tomada. O
condutor de retorno liga o interruptor ao receptáculo da lâmpada.
Ponto de luz e interruptor simples, isto é, de uma seção. Ao interruptor, vai o fio a
fase F e volta à caixa de centro de luz, o fio retorno R.
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Fig. 39
11.1 PONTO DE LUZ E INTERRUPTOR DE UMA SEÇÃO
Ponto de luz, interruptor de uma seção e tomada. Às tomadas vão os fios F e N, mas ao
interruptor, apenas o fio F.
Fig. 40
Ponto de Luz, interruptor de uma seção e tomada de 300 W à 30 cm do piso.Circuito 1
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Fig. 41
Ponto de Luz, interruptor de uma seção e tomada de 300 W à 30 cm do piso.Circuito 2
Fig. 42
Dois Pontos de Luz Comandados por um Interruptor Simples
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Fig. 43
Dois Pontos de Luz comandados por um interruptor de duas seções.
Fig. 44
Dois Pontos de Luz comandados por um interruptor de duas seções e tomadas de 300W
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Fig.45
Lâmpada acesa por interruptor de uma seção, pelo qual chega a alimentação.
Fig.46
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Duas lâmpadas acesas por um interruptor de duas seções, pelo qual chega a
alimentação.
Fig.47
Duas lâmpadas comandadas por interruptores independentes de uma seção
Fig.48
Nesta situação a lâmpada se acha apagada, pois o circuito não se fecha.
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Fig.49
Three-Way (interruptor paralelo)
Fig.50
Lâmpada acesa, pois o circuito se completa.
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Fig.51
Dois interruptores “Three-Way” e um “Four-Way”
Fig.52
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Lâmpada acionada por dois interruptores “three-way” (paralelo) e um interruptor “fourway”.(intermediário)
Fig,53
Instalações Elétrica Predial:
1 – Interruptor Simples
2 – Interruptor simples para Lâmpada
3- Tomada
4 – Interruptor duas Seções
5 – Interruptor três Seções
6 – Interruptor duas Seções e Tomada
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Fig.54
7 – Interruptor e tomada
8 – Interruptor Theree Way “paralelo”
9 – Interruptor Four-Way “intermediário”
10 – Campainha c/ Int. simples
11 – Lâmpada Fluorescente Convencional
12 – Motor monofásico
13 – Ventilador
14 – Relé-Fotoelétrico
12. MOTOR MONOFÁSICO
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Fig.55
Fig. 56
PLACA DE IDENTIFICAÇÃO
FABRICANTE
MOTOR DE INDUÇÃO MONOFÁSICO
MOD.
½ CV
60 HZ
1730 RPM
110/120
/A
F.S. 1,15
Isol. B
Ip/In
6,0
Reg. 1
Cat. N
Ip
4,0
Técnico em Edificações
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Fig,
57
MOD - MODELO
Isol – isolamento
Hz - Frequência
Ip /In – Corrente de partida sobre a corrente nominal
CV - Potência
Reg – Regimento de funcionamento
RPM – Rotação por Minuto Cat – Categoria
A – Ampéres
Ip- Grau de proteção
F.S. – Fator de Serviço
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BANCADA PARA PRÁTICA DE INSTALAÇÕES
Fig.58
Legenda:
1. Quadro de medição e proteção (monofásico)
2. Maderite 2,20 x 1,00 – Espessura: 10mm
3. Caixa de Passagem 4’’ x 2’’
4. Caixa de Passagem octogonal
5. Eletroduto de PVC rígido de ¾’’
6. Eletroduto de PVC rígido de1/2’’
13. SÍMBOLOS E CONVENÇÕES
QUADRO DE CARGA
Circuito Lâmpada (w)
40
60
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Tomada (w)
100
100
600
3000
Total
Disj.
Fio
(w)
(A)
(mm2)
45
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Observe a planta baixa de uma casa. Desenhe a instalação elétrica que você faria
aplicando os conhecimentos adquiridos nesse curso.
Fig. 60
Fig. 61
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QUADRO DE CARGA
Circuito
N°
Lâmpada (w)
40
W
60
W
100
W
Tomada (w)
(mm2)
(A)
1600
2,6
20
2000
4,0
26
4
840
1,5
15
7
920
1,5
15
5360
10,0
50
600
W
3000
W
3
2
1
2
4
3
2
1
Condutor. Disjuntor
(w)
100
W
1
3
Total
TOTAL
Fig.62
Técnico em Edificações
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ASPECTOS GERAIS:
Projetar as Instalações Elétricas de uma edificação consiste em:
•
Quantificar, determinar e localizar os pontos de utilização de energia
elétrica;
•
Dimensionar e definir o tipo e o caminhamento dos condutores e condutos;
•
Dimensionar e definir o tipo e a localização dos dispositivos de proteção,
de comando, de medição de energia elétrica e demais acessórios.
Para tanto, vamos inicialmente, nos apropriar de alguns conceitos básicos:
•
UNIDADE CONSUMIDORA: Qualquer residência, apartamento, escritório,
loja, sala, dependência comercial, depósito, indústria, galpão, etc.,
individualizado pela respectiva medição;
•
PONTO DE ENTREGA DE ENERGIA: É o ponto de conexão do Sistema
Elétrico Público (COELCE) com as instalações de energia elétrica do
consumidor;
•
ENTRADA DE SERVIÇO DE ENERGIA ELÉTRICA: Conjunto de
equipamentos, condutores e acessórios instalados desde o ponto de
derivação da rede de energia elétrica pública (COELCE) até a medição;
•
POTÊNCIA INSTALADA: É a soma das potências nominais dos aparelhos,
equipamentos e dispositivos a serem utilizados na instalação consumidora.
Inclui tomadas (previsão de carga de eletrodomésticos, TV, som, etc.),
lâmpadas, chuveiros elétricos, aparelhos de ar-condicionado, motores, etc.;
•
ATERRAMENTO: Ligação à terra, por intermédio de condutor elétrico, de
todas as partes metálicas não energizadas, do neutro da rede de
distribuição da concessionária e do neutro da instalação elétrica da unidade
consumidora.
Técnico em Edificações
PROJETOS ELÉTRICOS I e II
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Um Projeto elétrico, assim como um projeto de arquitetura ou qualquer outro
similar, é a representação gráfica das instalações elétricas e deve conter:
1. Plantas;
2. Esquemas (unifilares e outros que se façam necessários);
3. Detalhes de montagem, quando necessários;
4. Memorial descritivo;
5. Memória de cálculo (dimensionamento dos circuitos, condutores, condutos
e proteções);
6. A.R.T. – Anotação de Responsabilidade Técnica.
Consultar a Normas Técnicas e legislação vigente:
• ABNT (NBR – 5410/97, NBR – 5419 aterramento, etc.;
• Normas da Concessionária (COELCE);
• Normas Específicas Aplicáveis (NR – 13, por exemplo)
Deve ainda considerar os seguintes critérios:
•
Acessibilidade;
•
Flexibilidade (para pequenas alterações) e reserva de carga (para
acréscimo de cargas futuras);
•
Confiabilidade (obedecer normas técnicas para seu perfeito funcionamento
e segurança).
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PROJETOS ELÉTRICOS I e II
49
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Contemplar as etapas:
1. INFORMAÇÕES PRELIMINARES
•
Plantas de situação
•
Projeto Arquitetônico
•
Projetos complementares
•
Informações e demandas do proprietário
2. QUANTIFICAÇÃO DO SISTEMA
•
Levantamento nominal dos pontos de utilização – tomadas,
iluminação, elevadores, bombas, ar-condicionado, etc)
3. DESENHO DAS PLANTAS
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PROJETOS ELÉTRICOS I e II
•
Desenho dos pontos de utilização
•
Localização dos Quadros de Distribuição de Luz (QLs)
•
Localização dos Quadros de Força (QFs)
•
Divisão das cargas em Circuitos Terminais
•
Desenho das tubulações de Circuitos terminais
•
Localização das Caixas de Passagem dos pavimentos e da
Prumada
•
Localização do Quadro geral de Baixa Tensão (QGBT),
Centros de Medidores, Caixa Seccionadora, Ramal
Alimentador e Ponto de Entrega
•
Desenho das tubulações dos Circuitos Alimentadores
•
Desenho do Esquema Vertical (prumada)
•
Traçado da fiação dos Circuitos Alimentadores
50
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4. DIMENSIONAMENTO DE TODOS OS COMPONENTES DO
PROJETO, COM BASE NOS DADOS REGISTRADOS NAS
ETAPAS ANTERIORES + NORMAS TÉCNICAS + DADOS DOS
FABRICANTES
•
Dimensionamento dos condutores
•
Dimensionamento das tubulações
•
Dimensionamento dos dispositivos de proteção
•
Dimensionamento dos quadros
5. QUADROS DE DISTRIBUIÇÃO
•
Quadros de distribuição de carga (tabelas)
•
Diagramas unifilares dos QLs
•
Diagramas de força e comando de motores (QFs)
•
Diagrama unifilar geral
6. MEMORIAL DESCRITIVO
•
Descreve o projeto sucintamente, incluindo todos os dados e
documentação
7. MEMORIAL DE CÁLCULO
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PROJETOS ELÉTRICOS I e II
•
Cálculo das previsões de cargas
•
Determinação da demanda provável
•
Dimensionamento de condutores, eletrodutos e dispositivos
de proteção
51
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8. ESPECIFICAÇÕES TÉCNICAS E LISTA DE MATERIAIS
9. ART JUNTO AO CREA LOCAL
10. ANÁLISE E PAROVAÇÃO DA CONCESSIONÁRIA (COELCE) COM
PROSSÍVEIS REVISÕES, SE FOR O CASO.
REVISÃO:
ELETRICIDADE BÁSICA
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MAS O QUE É MESMO UM CIRCUITO ELÉTRICO?
Circuito elétrico
Um circuito elétrico simples, constituído de uma fonte de
tensão e de um resistor.
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Um circuito elétrico é a ligação de elementos elétricos, tais como resistores, indutores,
capacitores, linhas de transmissão, fontes de tensão, fontes de corrente e interruptores,
de modo que formem pelo menos um caminho fechado para a corrente elétrica.
Definições
•
•
•
•
•
•
•
•
Nó - Ponto do circuito ao qual estão ligados dois ou mais elementos.
Nó essencial - Ponto do circuito ao qual estão ligados três ou mais elementos.
Caminho - Sequência de elementos ligados entre si na qual nenhum elemento é
incluído mais de uma vez.
Ramo - Caminho que liga dois nós.
Ramo essencial - Caminho que liga dois nós essenciais, sem passar por outro nó
essencial.
Malha - Caminho cujo o último nó coincide com o primeiro.
Malha essencial - Malha que não inclui nenhuma outra malha.
Circuito planar - Circuito que pode ser desenhado em um plano sem que os
ramos se cruzem.
Leis elétricas
Uma série de leis se aplicam à circuitos elétricos. Entre elas:
•
•
•
•
Leis de Kirchhoff
o Lei das Correntes ou Leis dos Nós: A soma de todas as correntes que
entram num nó é igual à soma de todas as correntes que saem do nó.
o Lei das Tensões ou Lei das Malhas: A soma de todas as tensões
geradas menos a soma de todas as tensões consumidas numa malha é
igual a zero.
Lei de Ohm: A tensão entre as duas pontas de um resistor é igual ao produto da
resistência e a corrente que flui através do mesmo.
Teorema de Thévenin: Qualquer circuito elétrico formado por fontes de tensão,
fontes de correntes e resistores com dois terminais possui um circuito equivalente
formado por uma fonte de tensão em série com um resistor.
Teorema de Norton: Qualquer circuito elétrico formado por fontes de tensão,
fontes de correntes e resistores com dois terminais possui um circuito equivalente
formado por uma fonte de corrente em paralelo com um resistor.
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Tipos de circuitos elétricos
Há vários tipos de circuitos elétricos, entre os quais podemos destacar:
1. circuito aberto
2. circuito aceitador
3. circuito analógico
4. circuito binário
5. circuito borboleta
6. circuito centelhador
7. circuito cgr
8. circuito cag
9. circuito caf
10. circuito composto
11. circuito contador
12. circuito de controle de ganho por
reverberação
13. circuito de deslocamento
14. circuito de disparo
15. circuito digital
16. circuito de dois impulsos
17. circuito flip-flop
18. circuito Eccles-Jordan
19. circuito de enlace
20. circuito de escala binária
21. circuito de escalamento
22. circuito de filamento
23. circuito de Fleweling
24. circuito de grade
25. circuito de intertravamento
26. circuito de Loftin-White
27. circuito delta
28. circuito de nivelamento
29. circuito de ordens
30. circuito de perdas
31. circuito de pico
32. circuito de placa
33. circuito de programa
34. circuito de rádio
35. circuito de rejeição
36. circuito diferenciador
37. circuito divisor de fase
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38. circuito embaralhador
39. circuito eletrônico
40. circuito em ponte
41. circuito equilibrado
42. circuito equivalente
43. circuito estenódico
44. circuito estrela
45. circuito fantasma
46. circuito fechado
47. circuito indutivo
48. circuito integrador
49. circuito integrado
50. circuito intensificador de baixos
51. circuito lógico
52. circuito terra
53. circuito magnético
54. circuito magnético fechado
55. circuito Mesny
56. circuito metálico
57. circuito monofásico
58. circuito não indutivo
59. circuito neutralizador
60. circuito neutralizador de Rice
61. circuito neutralizador de Hazeltine
62. circuito oscilatório
63. circuito oscilador
64. circuito ótico
65. circuito óptico
66. circuito paralelo
67. circuito primário
68. circuito quadruplex
69. circuito receptor
70. circuito reflexo
71. circuito ressonante paralelo (cf. com
circuito RLC)
72. circuito ressonante série (cf. com
circuito RLC)
73. circuito RLC
68
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74. circuito série
75. circuito simétrico
76. circuito simplex
77. circuito sintonizado
78. circuito sufocador de ruído
79. circuito squelch
80. circuito superposto
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81. circuito tanque
82. circuito tanque de hastes paralelas
83. circuito telefônico
84. circuito telegráfico
85. circuito tetrafilar
86. circuito ultra-áudium
87. circuito isócrono.
Circuito aberto
O conceito de circuito aberto é muito simples. Imagine um determinado número de
pessoas passando numa ponte, em determinado local a ponte se rompe impedindo as
pessoas de passarem para o outro lado, nesse caso o fluxo de pessoas. No caso de um
circuito elétrico, o fluxo de eletrón impedindo assim o funcionamento de uma carga, seja
uma lâmpada, motor, aquecedor, enfim, um aparelho elétrico qualquer.
Circuito fechado
Circuito fechado ou circuito interno de televisão (também conhecido pela sigla CFTV;
do inglês: closed-circuit television, CCTV) é um sistema de televisão que distribui sinais
provenientes de câmeras localizadas em locais específicos, para um ou mais pontos de
visualização.
Funcionamento
O sistema do circuito interno é na sua versão mais simples constituido por câmera(s),
meio de transmissão e monitor. Inicialmente sendo um sistema analógico, o CFTV
transmitia as imagens das câmeras por meio de cabo coaxial para monitores CRT
(analógicos). Esta transmissão era e é apenas destinada a algumas pessoas, pelo que
se trata de um sistema fechado. O facto de ser um sistema fechado e a captura e
transmissão das imagens ser de acordo com os conceitos e formatos da televisão
analógica conduziu à sigla CFTV.
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Evolução
Os circuitos internos encontram-se em estado de grande evolução, quer em termos de
tecnologia quer em termos aplicacionais. Em termos tecnológicos, é hoje possível ter o
sistema todo em formato digital, usufruindo das mais valias da era digital. Em termos
aplicacionais o circuito interno de televisão já não é apenas um sistema simples de
monitorização de segurança, tendo evoluído para áreas como o reconhecimento facial,
reconhecimento de matrículas, vigilância rodoviária etc...
O sistema de circuitos internos não é aplicado somente com propósitos de segurança e
vigilância, também é utilizado em outras áreas como laboratórios de pesquisa, em
escolas, empresas privadas, na área médica, pesquisa e monitoramento de fauna e
flora, monitoramento de relevo, condições climáticas, controle de processos assim como
nas linhas de produção de fábricas. Algumas destas áreas não utilizam a designação
CFTV.
Devido à sua larga possibilidade de utilização, o circuito interno acaba se tornando em
um sistema promissor, com um amplo mercado.
Circuito analógico
Um circuito analógico é um circuito elétrico que opera com sinais analógicos, que são
sinais que podem assumir infinitos valores dentro de determinados intervalos,ao
contrário do circuito digital que trabalha com sinais discretos binários (que são 0 e 1).
Os circuitos analógicos são muito importantes em circuitos transdutores, pois vivemos
em um mundo analógico, e para captarmos uma informação são utilizados circuitos
analógicos, além de que os circuitos digitais são baseados em circuitos analógicos,
porém são sensíveis a variações muito grandes de corrente e tensão.
Os circuitos analógicos também são empregados para resolução de equações
diferenciais, através de computadores analógicos, que foram muito utilizados nos
primeiros sistemas eletrônicos de estabilização de vôo, por exemplo, no Concorde foram
apenas utilizados circuitos analógicos.
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Circuito digital
Circuitos digitais são circuitos eletrônicos que baseiam o seu funcionamento na lógica
binária, em que toda a informação é guardada e processada sob a forma de zero (0) e
um (1). Esta representação é conseguida usando dois níveis discretos de Tensão
elétrica.
Estes dois níveis são frequentemente representados por L e H (do inglês low - baixo - e
high - alto -, respectivamente).
Os computadores, telemóveis, Leitores de DVD, são alguns exemplos de aparelhos que
baseiam a totalidade, ou parte, do seu funcionamento em circuitos digitais.
Relógio binário em placas de ensaio
Podemos dividir os circuitos digitais em duas
categorias básicas: os estáticos e os dinâmicos.
Entre os circuitos digitais estáticos podemos
citar as portas lógicas: estas tem seus nomes
do inglês: Porta AND (em português, "E"), a
Porta OR ("OU"), a Porta NAND ("não E" ou "E
invertido"), a Porta NOR ("não OU" ou "OU
invertido"), a Porta XOR ("OU exclusivo"), a porta Not (não) e a porta Coincidência
(NXOR = não OU exclusivo).
Entre os circuítos digitais dinâmicos podemos citar os multivibradores: o Multivibrador
Biestável, comumente chamado Flip-flop, o Multivibrador Monoestável,usado
comumente como temporizador, ou Disparador Schmitt (Schmitt Trigger) e o
Multivibrador Astável usado comumente como divisor de frequência.
A partir destes circuitos são construídos praticamente todos os outros. Encadeando-se
flip-flops constituem-se os contadores binários, com portas lógicas podemos criar
Unidades lógico-aritméticas (ULA, ou, em inglês ALU), etc.
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Origem do nome
A palavra digital deriva de dígito, que por sua vez procede do latim digitus, significando
dedo. Alison Schaida
Desde que a humanidade desenvolveu o processo de contagem, os dedos foram os
instrumentos mais simples e eficientes para contar pequenos valores. O sistema de
numeração indo-arábico, o mais usado atualmente, é um sistema de base dez, pois são
dez os dedos das duas mãos dos seres humanos. Muitos outros sistemas de numeração
usam a base decimal, pois serviam para simbolizar a contagem com os dedos.
Normalmente com os dedos só é possível contar valores inteiros. Por causa dessa
característica, a palavra digital também é usada para se referir a qualquer objeto que
trabalha com valores discretos. Ou seja, entre dois valores considerados aceitáveis
existe uma quantidade finita de valores aceitáveis.
Digital não é sinônimo de eletrônico: por exemplo, o computador eletrônico pode ser
chamado de digital porque trabalha com o sistema binário, que é simbolizado por uma
sequência finita de zeros e uns, qualquer que seja o tipo de dados.
Hoje em dia, porém, não se consegue desvincular a palavra "digital" do sistema
informático e de tecnologias ligadas à computação, como, por exemplo, "transmissão
digital".
A introdução da tecnologia digital na radiodifusão é vista, potencialmente, por
especialistas como uma verdadeira revolução, que irá criar um novo meio de
comunicação. "A TV digital pode quebrar todos paradigmas existentes na comunicação",
diz Gustavo Gindre, coordenador geral do Instituto de Estudos e Projetos em
Comunicação e Cultura (Indecs) e integrante do Coletivo Intervozes.
Lista de portas
•
•
•
•
•
•
•
E (AND)
OU (OR)
NÃO (NOT)
NE (NAND)
NOU (NOR)
XOR
XNOR
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Circuito eletrônico
Esquema de um amplificador bem simples.
Os circuitos eletrônicos diferem dos circuitos elétricos por possuírem interligações
entre diversos componentes eletrônicos, enquanto os circuitos elétricos somente têm
conexões entre componentes elétricos.
Antigamente, a montagem de circuitos eletrônicos era executada de forma artesanal e
sobre um chassis. Neste chassis eram parafusadas pontes de ligações, e nestas feitas
as conexões entre os diversos componentes e a respectiva fiação, soldados de acordo
com um diagrama pré estabelecido.
Montagem manual de um circuito
Com o advento da miniaturização, veio a necessidade
de uma aglomeração mais compacta entre os
componentes e peças formadoras do circuito eletrônico.
Esta nova plataforma de montagem era totalmente
diferente dos antigos chassis e suas pontes de
conexão. Inicialmente os circuitos começaram a ser
aglomerados em placas de materiais isolantes com
furos onde de um lado se inseriam as pernas dos
componentes e na outra face eram soldados os fios das conexões. Este processo, além
de demorado acabava por complicar a montagem, aumentando a probabilidade de erros.
Passou-se então a se utilizar um método de alta escala de produção chamado de
circuito impresso. Os circuitos impressos utilizam componentes como resistores,
capacitores, transístores, entre outros. O início de seu uso foi logo após a Segunda
Guerra Mundial, quando foi inventada a solda por imersão.
Antes do processo da solda por imersão, os componentes eram soldados um a um nas
pontes com o uso de ferros de solda. Com o novo método, os componentes eram
dispostos numa placa de material isolante, onde numa das faces eram feitas as ligações
através de um método de impressão e corrosão de uma fina película de cobre. Esta
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película ficava após corroída com a fiação impressa exposta. Ao inserir os componentes
nos furos feitos na placa isolante, suas pernas eram cortadas e a face de ligação onde
estavam, era imersa em estanho derretido. Após retirar o circuito que estava em contato
com o estanho, os componentes já estavam presos ao cobre de forma fixa, rápida e
perfeita.
Modernamente os circuitos eletrônicos são muito mais complexos, além dos métodos
normais de circuitos impressos existem outras formas muito mais avançadas de
produção. O circuito eletrônico, deixou de ser um circuito propriamente dito, passou a ser
encarado como um componente eletrônico. Exemplos são os circuitos integrados,
microprocessadores, entre outros.
Componentes básicos
Todo circuito eletrônico é constituído de no mínimo três componentes:
•
•
•
Fonte de alimentação ► Fornece energia para o circuito trabalhar.
Dispositivo de saída ► Realiza trabalho útil. Pode ser um led, um alto-falante,
etc.
Condutores ► Interligam os componentes do circuito. São os fios e cabos, e
algumas vezes a carcaça metálica do equipamento.
Contudo, somente circuitos muito simples funcionam sem um quarto componente:
•
Dispositivo de entrada ► Podem converter outra forma de energia em
eletricidade, que será utilizada pelo circuito (p. ex. um microfone), ou oferecer ao
usuário meios de controle sobre o comportamento do circuito (p. ex. um
potenciômetro).
Circuito integrado
A escala de integração miniaturizou os componentes
eletrônicos de tal forma que os circuitos integrados
possuem o equivalente a milhares de componentes
em sua constituição interna
Descr.: Microprocessador Intel 80486DX2 com
encapsulamento removido.
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Arquitetura interna de um microprocessador
dedicado para processamento de imagens de
ressonância magnética, a fotografia foi aumentada
600 vezes, sob luz ultravioleta para se enxergar os
detalhes.
Em eletrônica, um circuito integrado (também conhecido como CI, microcomputador,
microchip, chip de silício, chip ou chipe) é um circuito eletrônico miniaturizado
(composto principalmente por dispositivos semicondutores), que tem sido produzido na
superfície de um substrato fino de material semicondutor.
Os circuitos integrados são usados em quase todos os equipamentos eletrônicos usados
hoje e revolucionaram o mundo da eletrônica.
Um circuito integrado híbrido é um circuito eletrônico miniaturizado constituído de
dispositivos semicondutores individuais, bem como componentes passivos, ligados a um
substrato ou placa de circuito.
Circuitos integrados foram possíveis por descobertas experimentais que mostraram que
os dispositivos semicondutores poderiam desempenhar as funções de tubos de vácuo, e
desde meados do século XX, pelos avanços da tecnologia na fabricação de dispositivos
semicondutores. A integração de um grande número de pequenos transistores em um
chip pequeno foi uma enorme melhoria sobre o manual de montagem de circuitos com
componentes eletrônicos discretos. A capacidade do circuito integrado de produção em
massa, a confiabilidade e a construção de bloco de abordagem para projeto de circuito
assegurou a rápida adaptação de circuitos integrados padronizados no lugar de
desenhos utilizando transístores pequenos.
Há duas principais vantagens de circuitos integrados sobre circuitos discretos: custo e
desempenho. O custo é baixo porque os chips, com todos os seus componentes, são
impressos como uma unidade por fotolitografia: um puro cristal de silicone, chamada de
substrato, que são colocados em uma câmara. Uma fina camada de dióxido de silicone é
depositada sobre o substrato, seguida por outra camada química, chamada de resistir.
Além disso, muito menos material é usado para construir um circuito como um circuitos
integrados do que como um circuito discreto. O desempenho é alto, visto que os
componentes alternam rapidamente e consomem pouca energia (em comparação com
os seus homólogos discretos) porque os componentes são pequenos e estão próximos.
A partir de 2006, as áreas de chips variam de poucos milímetros quadrados para cerca
de 350 mm², com até 1 milhão de transístores por mm².
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História
A ideia de um circuito integrado foi levantada por Geoffrey WA Dummer (1909-2002), um
cientista que trabalhava para o Royal Radar Establishment (do Ministério da Defesa
britânico). Dummer publicou a ideia em 7 de maio de 1952 no Symposium on Progress in
Quality Electronic Components em Washington, D.C..[1] Ele deu muitas palestras
públicas para propagar suas idéias.
O circuito integrado pode ser considerado como sendo inventado por Jack Kilby de
Texas Instruments[2] e Robert Noyce, da Fairchild Semiconductor,[3] trabalhando
independentemente um do outro. Kilby registrou suas ideias iniciais sobre o circuito
integrado em julho de 1958 e demonstrou com sucesso o primeiro circuito integrado em
função em 12 de setembro de 1958[2] Em seu pedido de patente de 6 de fevereiro de
1959, Kilby descreveu o seu novo dispositivo como "a body of semiconductor material ...
wherein all the components of the electronic circuit are completely integrated."[4]
Kilby ganhou em 2000 o Prêmio Nobel de Física por sua parte na invenção do circuito
integrado.[5] Robert Noyce também veio com sua própria ideia de circuito integrado, meio
ano depois de Kilby. O chip de Noyce tinha resolvido muitos problemas práticos que o
microchip, desenvolvido por Kilby, não tinha. O chip de Noyce, feito em Fairchild, era
feito de silício, enquanto o chip de Kilby era feito de germânio.
Marcante evolução do circuito integrado remontam a 1949, quando o engenheiro alemão
Werner Jacobi (Siemens AG) entregou uma patente que mostrou o arranjo de cinco
transístores em um semicondutor.[6] A utilização comercial de seu patente não foi
relatado.
A ideia de precursor da IC foi a criação de pequenos quadrados de cerâmica (pastilhas),
cada um contendo um único componente miniaturizado. Esta ideia, que parecia muito
promissora em 1957, foi proposta para o Exército dos Estados Unidos por Jack Kilby. No
entanto, quando o projeto foi ganhando força, Kilby veio em 1958 com um design novo e
revolucionário: o circuito integrado.
Escala de integração e nanotecnologia
Com os componentes de larga escala de integração, (do inglês: Large-Scale Integration,
LSI), nos anos oitenta, e a integração em muito larga escala, (Very-large-scale
integration, VLSI), nos anos noventa, vieram os microprocessadores de alta velocidade
de tecnologia MOS, que nada mais são que muitos circuitos integrados numa só mesa
epitaxial.
Atualmente a eletrônica está entrando na era da nanotecnologia. Os componentes
eletrônicos se comportam de maneiras diferentes do que na eletrônica convencional e
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microeletrônica, nestes a passagem de corrente elétrica praticamente não altera o seu
estado de funcionamento. Nos nanocomponentes, a alteração de seu estado em função
da passagem de corrente deve ser controlada, pois existe uma sensibilidade maior às
variações de temperatura, e principalmente à variações dimensionais. Estas causam
alterações nas medidas físicas do componente de tal forma, que podem vir a danificá-la.
Por isso a nanotecnologia é tão sensível sob o ponto de vista de estabilidade de
temperatura e pressão.
Escala de integração de circuitos integrados
Complexidade (números de transístores)
Abrev.
Denominação
Interpretação
comum
Tanenbaum[7]
Texas
Instruments[8]
SSI
Small Scale Integration
10
1–10
em baixo de 12
MSI
Medium Scale
Integration
100
10–100
12–99
LSI
Large Scale Integration
1.000
100–100.000
100–999
VLSI
Very Large Scale
Integration
10.000–100.000
a partir de
100.000
ab 1.000
ULSI
Ultra Large Scale
Integration
100.000–1.000.000
—
—
SLSI
Super Large Scale
Integration
1.000.000–
10.000.000
—
—
Fabricação
Dispositivo lógico programável da empresa Altera.
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A importância da integração está no baixo custo e alto desempenho, além do tamanho
reduzido dos circuitos aliado à alta confiabilidade e estabilidade de funcionamento. Uma
vez que os componentes são formados ao invés de montados, a resistência mecânica
destes permitiu montagens cada vez mais robustas a choques e impactos mecânicos,
permitindo a concepção de portabilidade dos dispositivos eletrônicos.
No circuito integrado completo ficam presentes os transístores, condutores de
interligação, componentes de polarização, e as camadas e regiões isolantes ou
condutoras obedecendo ao seu projeto de arquitetura.
No processo de formação do chip, é fundamental que todos os componentes sejam
implantados nas regiões apropriadas da pastilha. É necessário que a isolação seja
perfeita, quando for o caso. Isto é obtido por um processo chamado difusão, que se dá
entre os componentes formados e as camadas com o material dopado com fósforo, e
separadas por um material dopado com boro, e assim por diante.
Após sucessivas interconexões, por boro e fósforo, os componentes formados ainda são
interconectados externamente por uma camada extremamente fina de alumínio,
depositada sobre a superfície e isolada por uma camada de dióxido de silício.
Rotulagem
Dependendo do tamanho os circuitos integrados apresentam informações de
identificação incluindo 4 seções comuns: o nome ou logotipo do fabricante, seu número,
número do lote e/ou número serial e um código de 4 dígitos identificando a data da
fabricação. A data de fabricação é comumente representada por 2 dígitos do ano,
seguido por dois dígitos informando a semana. Exemplo do código 8341: O circuito
integrado foi fabricado na semana 41 do ano de 1983, ou aproximadamente em outubro
de 83.
Desde que os circuitos integrados foram criados, alguns designers de chips tem usado a
superfície de silício para códigos, imagens e palavras não funcionais. Eles são algumas
vezes referenciados como chip art, silicon art, silicon graffiti ou silicon doodling.
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Outros desenvolvimentos
Na década de 80, foi criado o dispositivo lógico programável. Esses dispositivos contêm
um circuito com função lógica e conectividade que podem ser programados pelo usuário,
ao contrário de ser fixada diretamente pelo fabricante do CI. Isso permite que um único
chip possa ser programado para implementar diferentes funções como portas lógicas,
somadores e registradores. Os dispositivos atualmente nomeados Field Programmable
Gate Arrays (Arranjo de Portas Programável em Campo) podem agora implementar
dezenas ou milhares de circuitos LSI em paralelo e operar acima de 550 MHz.
As técnicas aperfeiçoadas pela indústria de circuitos integrados nas últimas três décadas
têm sido usadas para criar máquinas microscópicas, conhecidos como sistemas
microeletromecânicos (do inglês: microelectromechanical systems, MEMS, ver também:
microtecnologia). Esses dispositivos são usados em uma variedade de aplicações
comerciais e militares. Exemplo de aplicações comerciais incluem a tecnologia
processamento digital de luz em videoprojetores, impressoras de jato de tinta e
acelerômetros usados em airbags de automóveis.
Desde 1998, um grande número de chips de rádios tem sido criado usando CMOS
possibilitando avanços tecnológicos como o telefone portátil DECT da Intel ou o chipset
802.11 da empresa Atheros.
As futuras criações tendem a seguir o paradigma dos processadores multinúcleo, já
utilizados pelos processadores dual-core da Intel e AMD. A Intel recentemente
apresentou um protótipo não comercial, que tem 80 microprocessadores. Cada núcleo é
capaz de executar uma tarefa independentemente dos outros. Isso foi em resposta do
limite calor vs velocidade no uso de transístores existentes. Esse design traz um novo
desafio a programação de chips. X10 é uma nova linguagem open-source criada para
ajudar nesta tarefa.
Topografias
No Brasil
Conforme a Lei 11.848 cria proteção registral para as Topografias de Circuitos
Integrados. Segundo o Art. 30, a proteção depende do registro será efetuado pelo INPI.
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Seus requisitos substantivos são: Originalidade, Novidade e Suficiência Descritiva.
Circuito Lógico ou Porta lógica
Porta NAND: esquema do circuito integrado e
hardware
Portas lógicas ou circuitos lógicos, são dispositivos
que operam um ou mais sinais lógicos de entrada
para produzir uma e somente uma saída, dependente
da função implementada no circuito. São geralmente
usadas em circuitos eletrônicos, por causa das
situações que os sinais deste tipo de circuito podem
apresentar: presença de sinal, ou "1"; e ausência de
sinal, ou "0". As situações "Verdadeira" e "Falsa" são estudadas na Lógica Matemática
ou Lógica de Boole; origem do nome destas portas. O comportamento das portas lógicas
é conhecido pela tabela verdade que apresenta os estados lógicos das entradas e das
saídas.
História
Em 1854, o matemático britânico George Boole (1815 - 1864), através da obra intitulada
An Investigation of the Laws of Thought, apresentou um sistema matemático de análise
lógica conhecido como álgebra de Boole.
No início da era da eletrônica, todos os problemas eram resolvidos por sistemas
analógicos, isto é, sistemas lineares.
Apenas em 1938, o engenheiro americano Claude Elwood Shannon utilizou as teorias da
álgebra de Boole para a solução de problemas de circuitos de telefonia com relés, tendo
publicado um trabalho denominado Symbolic Analysis of Relay and Switching,
praticamente introduzindo na área tecnológica o campo da eletrônica digital.
Esse ramo da eletrônica emprega em seus sistemas um pequeno grupo de circuitos
básicos padronizados conhecidos como Portas Lógicas.
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Circuito monofásico
Um circuito monofásico é um circuito que é constituído apenas de uma fase elétrica e
um neutro, devendo também possuir um condutor de eqüipotencialização chamado de
"terra", no entanto, apesar da palavra "monofásico" (mono = um) fazer referência a um
circuito com apenas uma fase, é comum no meio técnico a denominação monofásico
para os motores elétricos que não são trifásicos, ou seja, denominam-se motor
monofásico os motores que funcionam com menos de três fases, mesmo que utilize
duas fases ao invés de uma, porém, o correto do ponto de vista da terminologia
normalizada é: Trifásico, quando circuito à três fases, Bifásico, quando circuito a duas
fases, e monofásico, quando circuito com apenas uma fase.
Circuito paralelo
Exemplo de ligação paralela utilizando resistores
É conhecido como um circuito paralelo um circuito composto exclusivamente por
componentes elétricos ou eletrônicos conectados em paralelo (de conexão em
paralelo, que é o mesmo que associação em paralelo ou ligação em paralelo). É uma
das formas básicas de se conectar componentes eletrônicos. A nomeação descreve o
método como os componentes são conectados.
Como demonstração, consideremos um circuito simples consistindo de duas lâmpadas e
uma bateria de 9 V. Na ligação paralela, os terminais positivos das lâmpadas são ligados
ao teminal positivo da bateria, e os terminais negativos das lâmpadas são ligados ao
negativo da bateria, sendo esta ligação diferente da ligação série.
As grandezas que podem ser medidas neste circuito são R, a resistência elétrica
(medida em ohms (Ω)); I, a corrente elétrica (medida em ampères (A), ou coulombs por
segundo); e V, a tensão elétrica, medida (medida em volts (V), ou joules por coulomb).
A tensão é a mesma através de qualquer um dos componentes que estejam conectados
em paralelo.
Para encontrar a corrente total, I, podemos utilizar a Lei de Ohm em cada malha, e então
somar todas as correntes. (Veja Leis de Kirchhoff para uma explicação detalhada deste
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fenômeno). Fatorando a voltagem, que é a mesma sobre todos os componentes, nós
temos:
que é o mesmo que
.
Notação
A propriedade da ligação paralela pode ser representada nas equações por duas linhas
verticais "||" (como na geometria) para simplificar as equações. Para dois resistores
ligados em paralelo temos,
Circuitos paralelos com um só tipo de componente
Associação de resistores
Os resistores podem ser combinados basicamente em três tipos de associações: em
série, em paralelo ou ainda em associação mista, que é uma combinação das duas
formas anteriores. Qualquer que seja o tipo da associação, esta sempre resultará numa
única resistência total, normalmente designada como resistência equivalente - e sua
forma abreviada de escrita é Req ou Rt.
Características fundamentais de uma associação em paralelo de resistores:
•
•
•
•
•
•
•
Há mais de um caminho para a corrente elétrica;
Segundo pesquisas, resistores em grande quantidade a corrente sofre perda para
"correr" até eles, seria necessário uma tensão maior que a desejada pelo circuito.
A corrente elétrica se divide entre os componentes do circuito;
A corrente total que circula na associação é a somatória da corrente de cada
resistor;
O funcionamento de cada resistor é independente dos demais;
A diferença de potencial (corrente elétrica necessária para vender a ddp) é a
mesma em todos os resistores;
O resistor de menor resistência será aquele que dissipa maior potência.
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A fórmula para o cálculo da resistência equivalente (Req) de um circuito de resistores em
paralelo é:
Caso os valores dos resistores sejam iguais, a resistência equivalente é igual ao valor de
uma das resistências (R) dividido pelo número de resistores utilizados:
Req = R / N
onde N é o número de resistores.
Ainda, no caso específico de um circuito resistivo com duas resistências de valores
diferentes, a equação abaixo pode ser utilizada:
Caso tenha mais de 3 resistores, será necessário calcular equivalência entre o Primeiro
Resistor e o Segundo resistor, o resultado você irá multiplicar e dividir com o terceiro
resistor
Onde R1,2 é o resultado entre eles multiplicado e adicionado por R3
Note que 1/R é o valor da condutância, ou seja, o inverso da resistência, assim pode-se
dizer que para a associação de resistores em paralelo, a condutância total é igual a
soma das condutâncias individuais de cada resistor, ficando claro que a condutância
total será maior, logo a resistência total será menor.
A fórmula para o cálculo da condutância equivalente (Geq) de um circuito de resistores
em paralelo é:
Outra propriedade do resistor equivalente é que apesar de a resistência ser menor, a
potência máxima que ele poderá suportar será maior do que as potências máximas que
cada resistor que o compõe pode suportar, por exemplo, dois resistores de 1 ohm / 1
watt são conectados em paralelo, 1 volt é máxima tensão que se pode aplicar em
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qualquer um deles, resultando numa potência de 1 watt, o mesmo 1 volt aplicado no
circuito paralelo de dois resistores resultará numa potência de 2 watts.
Associação de indutores
Os indutores possuem um comportamento nas associações semelhante ao dos
resistores, de modo que a indutância de indutores em paralelo é igual ao inverso da
soma do inversos das indutâncias individuais, temos então a equação:
Um diagrama contendo indutores conectadores em paralelo
Se os indutores estiverem situados nos campos magnéticos de outros indutores, deve-se
levar em conta sua indutância mútua. Se a indutância mútua entre dois indutores em
paralelo é M, então o indutor equivalente é:
ou
A fórmula correta depende da maneira como os indutores se influenciam mutuamente.
O princípio é o mesmo para mais de dois indutores, porém deve-se levar em conta a
indutância mútua de cada indutor em todos os outros indutores e como eles são
influenciados. Então, para três indutores teríamos três indutâncias mútuas (M12,M13 e
M23) e oito equações possíveis.
Associação de capacitores
Os capacitores possuem regras de associação diferentes dos outros componentes. A
capacitância total de um dado conjunto de capacitores em paralelo é igual à soma de
suas capacitâncias individuais, temos então a fórmula:
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Um diagramas de alguns capacitores conectados em paralelo
A tensão de operação de uma associação paralela de capacitores é sempre limitada
pela menor tensão existente em um componente individual da associação.
Associação de pilhas
Associa-se pilhas em paralelo para se ter uma bateria equivalente com menor
resistência interna equivalente e que demore mais para ser esgotada (para diminuir o
tempo entre uma reposição e outra), do mesmo modo que associar resistores em
paralelo diminui a resistência total. É importante notar que pilhas em paralelo devem ter
a mesma tensão.
Circuitos paralelos com mais de um tipo de componente
a) Circuito RL paralelo
Consiste de um resistor (R) e de um indutor (L) conectados em paralelo.
b) Circuito RC paralelo
Consiste de um resistor (R) e de um capacitor (C) conectados em paralelo.
c) Circuito RLC paralelo
Consiste de um resistor (R), um indutor (L), e um capacitor (C), conectados em paralelo.
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Circuito série
É conhecido como um circuito série um circuito composto exclusivamente por
componentes elétricos ou eletrônicos conectados em série (de conexão em série, que
é o mesmo que associação em série ou ligação em série). A associação em série é
uma das formas básicas de se conectarem componentes elétricos ou eletrônicos. A
nomeação descreve o método como os componentes são conectados.
Como demonstração, consideremos um circuito simples consistindo de duas lâmpadas e
uma bateria de 9 V. Na ligação série, um fio liga um terminal da bateria a um terminal de
uma lâmpada, depois o outro terminal desta lâmpada se liga à outra lâmpada e esta se
liga no outro terminal da fonte, sendo esta ligação diferente da ligação paralela.
As grandezas que podem ser medidas neste circuito são X , a resistência elétrica
(medida em ohms (Ω)); I, a corrente elétrica (medida em ampéres (A), ou coulombs por
segundo); e V, a tensão elétrica, (medida em volts (V), ou joules por coulomb).
No circuito série, a mesma corrente tem que passar através de todos os componentes
em série. Um amperímetro colocado entre quaisquer componentes deste circuito iria
indicar a mesma corrente.
Circuitos série com um só tipo de componente
Geralmente um circuitos formado por um só tipo de componente é montado para obter
um componente equivalente com outro valor de grandeza, que não dispomos em um
componente isolado.
a) Resistores conectados em série
Resistência do resistor equivalente
Os resistores são combinadas em dois tipos de associação, são elas denominadas de
série ou paralelo. Estes nomes são diferenciados pela forma da ligação entre eles.
Qualquer que seja o tipo da associação esta sempre resultará numa única resistência
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total a qual é também designada por resistência equivalente - e sua forma abreviada
de escrita é Req ou Rt.
As características seguintes definem uma associação em série para resistores:
•
•
•
•
•
•
As resistências são associados uma em seguida da outra, sendo percorridos pela
mesma corrente.
A corrente que circula na associação em série é constante para todas as
resistências.
A queda de tensão obtida na associação em série é a soma total de cada
resistência.
A resistência total obtida pela associação em série de resistências é igual à soma
das resistências envolvidas.
A potência total dissipada é igual à soma da potencia dissipada em cada
resistência.
O resistor de maior resistência será aquele que dissipa maior potência.
O resistor equivalente é calculado pela fórmula Rt= R1 + R2 + ... (esta formula só é
válida para associação de resistências em série) ou, trocando em miúdos, o valor da
resistência equivalente é a soma dos valores da resistência. Num circuito onde
tenhamos duas resistências sendo R1 com valor de 100 Ohms e R2 com valor de 20
Ohms, portanto o valor da resistência total é de 120 Ohms, utilizando a formula teremos
Rt= 100 + 20 Caso haja mais de dois resistores em série basta acrescentar os demais na
fórmula e através de uma simples soma obtemos o valor da resistência equivalente:
Req = R1 + R2 + ... + Rn
b) Indutores conectados em série
Indutância do indutor equivalente
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c) Capacitores conectados em série
Capacitância do capacitor equivalente
.
d) Pilhas conectadas em série
Pilhas conectadas em série formam uma bateria. A corrente é igual em todos os pontos
de um circuito série, logo qualquer quantidade de corrente que haja em qualquer uma
das pilhas conectadas em série deve ser a mesma para todas as outras também. Por
essa razão, cada pilha deve ter o mesmo valor de ampère-hora (pilhas novas do mesmo
tipo e marca devem ter a mesma carga), ou então algumas das pilhas se esgotarão mais
cedo do que as outras, comprometendo a capacidade do conjunto.
Tensão entre os terminais da bateria
Se as pilhas forem conectadas em série, a tensão da bateria formada por elas será a
soma das tensões individuais das pilhas. Por exemplo, uma bateria de carro, de 12 volts
é formada por seis pilhas de 2 volts conectadas em série.
Circuitos série com mais de um tipo de componente
Um circuito composto exclusivamente por componentes conectados em série é
conhecido como um circuito série.
a) Circuito RL série
Consiste de um resistor (R) e de um indutor (L) conectados em série.
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b) Circuito RC série
Consiste de um resistor (R) e de um capacitor (C) conectados em série.
c) Circuito RLC série
Consiste de um resistor (R), um indutor (L), e um capacitor (C), conectados em série.
DA GERAÇÃO DA ENERGIA ELÉTRICA À UNIDADE DE CONSUMO
Para compreendermos melhor o que é energia elétrica e unidade de consumo
vamos analisar o processo desde o início:
Energia elétrica
Linhas de transmissão de energia elétrica em Lund, Suécia.
Energia elétrica é uma forma de energia baseada na geração de diferenças de
potencial elétrico entre dois pontos, que permitem estabelecer uma corrente elétrica
entre ambos. Mediante a transformação adequada é possível obter que tal energia
mostre-se em outras formas finais de uso direto, em forma de luz, movimento ou calor,
segundo os elementos da conservação da energia.
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É uma das formas de energia que o homem mais utiliza na atualidade, graças a
sua facilidade de transporte, baixo índice de perda energética durante conversões.
A energia elétrica é obtida principalmente através de termoelétricas, usinas
hidroelétricas, usinas eólicas e usinas termonucleares.
Subestação para transformação e
transporte de energia elétrica do parque
eólico da Serra do Barroso, Portugal.
Geração de eletricidade
A geração de energia elétrica se leva a cabo mediante diferentes tecnologias. As
principais aproveitam um movimento rotatório para gerar corrente alternada em um
alternador. O movimento rotatório pode provir de uma fonte de energia mecânica direta,
como a corrente de uma queda d'água ou o vento, ou de um ciclo termodinâmico.
Em um ciclo termodinâmico se esquenta um fluido e se consegue com que realize
um circuito no qual move um motor ou uma turbina. O calor deste processo se obtém
mediante a queima de combustíveis fósseis, as reações nucleares ou outros processos,
como o calor proveniente do interior da Terra ou o calor do Sol.
A geração de energia elétrica é uma atividade humana básica já que está
diretamente relacionada com os requerimentos primários do homem. Todas as formas
de utilização das fontes de energia, tanto as convencionais como as denominadas
alternativas ou não convencionais, agridem em maior ou menor medida o nosso meio
ambiente.
No Egito encontramos o rio Nilo, segundo maior rio do mundo, que produz energia
elétrica. O ferro é o maior condutor de eletrecidade com seus bilhões de íons,
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juntamente com os metais que atrai os raios ultravioleta que vem da camada externa da
terra.
Transporte de energia elétrica
É o segmento responsável pelo transporte de energia elétrica desde as unidades
de geração até os grandes centros de consumo. A atividade também pode ser dividida
em operação e expansão. Exemplos: Cabos e outros condutores. Que formam as linhas
de transmissão.
Distribuição de energia elétrica
Caixas de distribuição de energia
elétrica
A rede de distribuição de energia elétrica é uma etapa do sistema de distribuição
elétrica que é responsabilidade das companhias distribuidoras de eletricidade.
A rede de distribuição propriamente dita, opera com tensões na classe de 15 KV
normalmente com 13800volts.
Esta rede cobre a superfície dos grandes centros de consumo (população,
grandes indústria, etc.) unindo as subestações com os transformadores de distribuição ,
sendo este o último estágio de redução de tensão , as tensões ao sair destes
transformadores trabalham com tensões de (127/220 ou 220/380).
Os estabelecimentos grandes como: prédios, lojas e mercados consomem mais
eletricidade, e necessitam de transformadores mais fortes de 70kw, 100kw, 150kw e
também só para eles normalmente a tensão é distribuida em 380volts. Casas e
estabelecimentos menores tem um transformador para determinado bairro ou rua, sendo
que os transformadores são mais fracos normalmente com 30kw, 50kw, 70kw e a tensão
é distribuida em 220volts.
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Todo o sistema de distribuição é protegido por fusíveis,
em caso de curto a rede é desligada.
Meios de produção
A eletricidade pode ser produzida em grandes quantidades a partir de diversas
fontes. Segue-se uma tabela que indica diversas origens e fontes de energia, o
equipamento utilizado para a produção, e alguns links adicionais relacionados.
Origem
Fonte
Equipamento
Veja também
reação nuclear
central nuclear
energia nuclear, lixo nuclear
nascentes hidrotermais
central
geotérmica
energia geotérmica
queima de resíduos
incinerador
central de biomassa, reciclagem
calor
queima de outros tipos central
de combustível
termoeléctrica
luz
movimento
carvão, efeito de estufa
sol
célula
fotoeléctrica
fotovoltaica, energia solar, painel
solar, painel fotovoltaico
vento
aerogerador
energia eólica, central eólica
motor
gerador
energia mecânica, energia
cinética, movimento perpétuo
ondas do mar
central
talassomotriz
energia maremotriz
maré
central
talassomotriz
gravidade, energia potencial
gravítica, usina maremotriz'
água dos rios
turbina hidráulica
central hidroeléctrica, barragem,
PCH ou mini-hídrica
reações químicas
célula eletrolítica
pilha, Alessandro Volta,
oxidação/redução, química física
peso
química
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Visão noturna do planeta da Terra que possibilita uma comparação entre o
nível de consumo de energia elétrica entre os países.
De acordo com os estudos do professor de física do Colégio COC - Santos (SP),
Paulo Augusto Bisquolo, publicado na revista Pedagogia & Comunicação (2000), é
possível calcular o consumo de energia elétrica, a partir da potência elétrica dos
aparelhos:
Potência elétrica
Cálculo do consumo de energia elétrica
Muitas vezes, na propaganda de certos produtos de eletrônicos, destaca-se a sua
potência. Podemos citar como exemplos os aparelhos de som, os chuveiros e as fontes
dos microcomputadores.
Sabemos que esses aparelhos necessitam de energia elétrica para funcionar. Ao
receberem essa energia elétrica, eles a transformam em outra forma de energia. No
caso do chuveiro, por exemplo, a energia elétrica é transformada em energia térmica.
Quanto mais energia for transformada em um menor intervalo de tempo, maior será a
potência do aparelho. Portanto, podemos concluir que potência elétrica é uma grandeza
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que mede a rapidez com que a energia elétrica é transformada em outra forma de
energia.
Define-se potência elétrica como a razão entre a energia elétrica transformada e o
intervalo de tempo dessa transformação. Observe o quadro abaixo:
A definição de potência elétrica, como se vê no quadro acima, não é o único modo que
nós temos para a sua determinação. Na eletrodinâmica, lidamos muito com os valores
de tensão elétrica e corrente elétrica, e, portanto, nos seria muito útil termos uma
maneira de determinar a potência elétrica sabendo os valores dessas grandezas.
Considere então um dispositivo que esteja participando de um circuito elétrico. Esse
dispositivo é chamado de bipolo e possui dois terminais, um por onde a corrente entra e
outro por onde a corrente sai. Pilhas e lâmpadas são exemplos de bipolos.
Para a corrente passar por esse bipolo, é necessário que seja estabelecida uma
diferença de potencial (U) nos seus terminais, ou seja, uma tensão. Sabendo-se o valor
dessa tensão e o valor da corrente que flui pelo bipolo, podemos calcular o valor da
potência elétrica através da formula mostrada no quadro abaixo.
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Potência elétrica dissipada
Quando utilizamos algum aparelho que funciona à base de transformação de
energia, podemos observar que ele esquenta durante o seu funcionamento. Isso não é
diferente quando estamos lidando com aparelhos que funcionam à base de energia
elétrica.
Esse aquecimento é conhecido como efeito Joule, e ele é fruto das colisões que os
elétrons sofrem contra os átomos e íons que pertencem ao condutor. A energia que é
drenada nesse aquecimento é chamada de energia dissipada.
Existem aparelhos que têm como objetivo dissipar toda a energia elétrica e transformá-la
em energia térmica. Temos muitos exemplos cotidianos de aparelhos que funcionam
assim, o chuveiro, o ferro de passar, o forno elétrico, o secador de cabelo, etc.
Os aparelhos citados são providos de resistores. Esses resistores são dispositivos que
transformam integralmente a energia elétrica em energia térmica, e por isso, quando a
corrente elétrica flui por ele, ele esquenta.
Se tomarmos a lei de Ohm, junto com a fórmula que se encontra no segundo quadro
deste artigo, é possível determinar o valor da potência elétrica dissipada. Observe o
quadro abaixo:
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Com as duas últimas fórmulas do quadro, é possível determinar a potência dissipada e,
com a fórmula que se encontra no canto inferior direito do quadro, pode-se responder
uma pergunta que várias vezes é levantada nas aulas de física sobre esse assunto:
"Quando colocamos a chave do chuveiro na posição inverno, aumentamos ou
diminuímos a resistência do chuveiro?"
O chuveiro é ligado a uma tensão praticamente constante. Na posição inverno, a água
sai mais quente e por isso está havendo uma maior dissipação de energia. Se a tensão
é constante, para ocorrer o aumento da potência é necessário diminuirmos o valor da
resistência. Observe a fórmula mencionada, a resistência está no denominador, e por
isso a sua redução acarreta no aumento da potência dissipada.
Unidades de potência e energia elétrica
Nos livros didáticos em geral, são adotados dois sistemas de unidades, o Sistema
Internacional e o sistema prático. Vamos ver as unidades de potência e energia elétrica
nesses dois sistemas.
 potência elétrica
As duas unidades de potência mais usadas são o watt (W) e o quilowatt (kW). Elas estão
representadas no quadro abaixo, assim como a conversão entre elas:
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 energia elétrica
No Sistema Internacional, a unidade de energia elétrica é o joule (J), mas na prática
usamos o quilowatt hora (kWh). A conta de consumo de eletricidade da sua residência
vem nessa unidade. Observe a figura a seguir:
Note que o kWh é uma unidade de medida grande e por isso ela é compatível para o uso
nas medidas de energia elétrica. Imagine que sem avisar a companhia de fornecimento
de energia elétrica resolvesse enviar a conta de luz em joules. O valor da energia
consumida seria o valor em kWh multiplicado por 3.600.000J. O resultado seria um valor
muito grande que no mínimo resultaria em um susto no dono da conta.
Cálculo do consumo de energia elétrica
Vamos por meio de um exemplo bem simples ver como é feito o cálculo do
consumo de energia elétrica. Considere um banho de 10 minutos em um chuveiro
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elétrico de potência de 5.200W. Primeiro, devemos passar a potência do chuveiro para
kW e o tempo do banho para horas.
Com a potência em kW e o tempo em horas, o resultado do consumo já sairá em kWh.
Para obter esse consumo, usaremos a formula que foi apresentada na primeira figura
deste artigo, pois nós temos o tempo e a potência do chuveiro.
Se soubermos o valor do kWh cobrado pela concessionária, poderemos determinar qual
foi o custo desse banho. Vamos tomar o preço cobrado pela concessionária que fornece
energia na minha casa, que vale R$ 0,32, e vamos multiplicar esse valor pelo valor da
energia consumida durante o banho, nesse caso, 0,87kWh.
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Um valor relativamente pequeno, mas se considerarmos uma família com quatro
membros, cada um tomando um banho de 10 minutos por dia, teremos um consumo
diário de mais de um real. Se pensarmos no consumo mensal, teremos na conta mais de
trinta reais devido somente aos banhos da família.
Então podemos concluir que o chuveiro realmente é responsável por uma fatia
significativa na despesa mensal com a conta de luz.
PROJETO TELEFÔNICO
Vejamos agora, através do projeto do professor Carlos Alberto da Silva, do
CEFET – AL, um exemplo de Projeto de tubulação e rede telefônica, em edifício
multiresidencial.
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1.
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DEFINIÇÕES:
1.1 BLOCO TERMINAL INTERNO (BLI) : Bloco de material
isolante, destinado a permitir a conexão de cabos e fios
telefônicos
1.2 CAIXA: Designação genérica para as partes da tubulação destinadas a
possibilitar a passagem, emenda ou terminação de cabos e fios telefônicos
1.3 CAIXAS DE DISTRIBUIÇÃO: Caixas pertencentes à
tubulação primária, destinadas à distribuição de
cabos e fios telefônicos e abrigar os blocos terminais
1.4 CAIXA DE DISTRIBUIÇÃO GERAL (DG): Caixa na qual são terminados e
interligados os cabos de entrada e os cabos internos do edifício
1.5 CAIXA DE ENTRADA DO EDIFÍCIO: Caixa subterrânea situada em frente ao
edifício, junto ao alinhamento predial, destinada a permitir a instalação do cabo
ou fios telefônicos que interliguem o imóvel à rede telefônica externa
1.6 CAIXA DE PASSAGEM: Caixa destinada a passagem de cabos e fios
telefônicos, bem como a limitar o comprimento da tubulação
1.7 CAIXA DE SAÍDA: Caixa destinada a dar passagem ou permitir a conexão de
fios às tomadas, bem como para instalação das mesmas
1.8 CAIXA DE DISTRIBUIÇÃO DE CPCT: Ponto onde são terminados e
interligados os cabos provenientes da Central Privada de Comutação
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Telefônica – CPCT e os cabos provenientes da rede de ramais do CPCT e/ou
da rede interna da edificação
1.9
CAIXA SUBTERRÂNEA: Caixa de alvenaria ou concreto, construída sob o solo
com dimensões suficientes para permitir a instalação e emenda de cabos e fios
telefônicos
1.10 EDIFICAÇÃO HORIZONTAL: São edificações de um só pavimento situadas
em um mesmo terreno
1.11 EDIFICAÇÃO VERTICAL: São aquelas compostas de mais de um pavimento
1.12 MALHA DE PISO: Sistema de distribuição em que as caixas de saída são
instaladas no piso. Estas caixas são interligadas entre si e a uma caixa de
distribuição.
1.13 POÇO DE ELEVAÇÃO: Tipo especial de prumada, de seção retangular, que
possibilita a passagem e a distribuição de cabos.
1.14 PONTO TELEFÔNICO: Previsão de demanda de um telefone principal ou
qualquer serviço que utilize pares físicos dentro de um imóvel (extensão).
Utilizado para dimensionar a tubulação, caixas e cabos da rede primária
1.15 PRUMADA: Tubulação vertical que se constitui na espinha dorsal da tubulação
telefônica do edifício a que corresponde, usualmente, a sua tubulação primária
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1.16 REDE DE RAMAIS: Conjunto de meios físicos (cabos, fios, blocos terminais e
outros acessórios), necessários para a ligação dos ramais da CPCT
1.17 REDE TELEFÔNICA INTERNA: Conjunto de meios físicos (tubulação, caixas,
poço de elevação, ferragens, cabos, fios, blocos terminais e outros acessórios),
destinados à prestação do serviço telefônico na edificação
1.18 SALA DO DISTRIBUIDOR GERAL: Compartimento apropriado, para uso
exclusivo do distribuidor do serviço, que substitui a caixa de distribuição geral
1.19 TUBULAÇÃO D E ENTRADA: Parte da tubulação que permite a instalação do
cabo de entrada (àquela que interliga a caixa de distribuição geral à rede
pública) e que termina na caixa de distribuição geral. Quando subterrânea,
abrange também, a caixa de entrada da edificação
1.20 TUBULAÇÃO PRIMÁRIA: Parte da tubulação que abrange a caixa de
distribuição geral, as caixas de distribuição, caixas de passagem e as
tubulações que as interligam
1.21 TUBULAÇÃO SECUNDÁRIA: Parte da tubulação que abrange as caixas de
saída e as tubulações que as interligam às caixas de distribuição
1.22 TUBULAÇÃO TELEFÔNICA: Termo genérico utilizado para designar o conjunto
de caixas e tubulações (entrada, primária e secundária) destinadas aos
serviços de telecomunicações de uma ou mais edificações construídas em
mesmo terreno
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2. SIMBOLOGIA PARA PROJETO TELEFÔNICO
3. PROJETO DE TUBULAÇÃO TELEFÔNICA DA EDIFÍCAÇÃO
3.1 CRITÉRIOS PARA PREVISÃO DOS PONTOS TELEFÔNICOS
As tubulações telefônicas são dimensionadas em função do número de pontos
telefônicos previstos para a edificação, acumulados em cada uma de suas partes. Cada
ponto telefônico corresponde à demanda de um telefone principal ou qualquer outro
serviço que utilize pares físicos e que deva ser conectado à rede pública, não estando
incluídos nessa previsão as extensões dos telefones ou serviços principais.
Os critérios para a previsão do número de pontos telefônicos são fixados em
função do tipo de edificação e do uso a que se destinam, ou seja, residencial ou
comercial.
•
•
•
Até 2 quartos.....................................................01 ponto telefônico
De até 3 quartos................................................02 pontos telefônicos
De 4 ou mais quartos........................................03 pontos telefônicos
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3.2 LOCALIZAÇÃO DAS TOMADAS TELEFÔNICAS NOS AMBIENTES
Nas residências ou apartamentos prever, no mínimo, uma caixa na sala, na copa
ou na cozinha e nos quartos. A seguir devemos seguir as regras gerais para localização
das caixas de saída, conforme os critérios abaixo:
3.2.1 SALA: A caixa de saída deve ficar, de preferência, no hall de entrada, se
houver, e sempre que possível, próximo a cozinha. As caixas previstas devem ser
localizadas na parede, a 0,30 m do piso
3.2.2 QUARTOS: Se for conhecida a provável posição das cabeceiras das camas,
as caixas de saída devem ser localizadas ao lado dessa posição, na parede, a 0,30 m do
piso
3.2.3 COZINHA: A caixa de saída deve ser localizada a 1,50 m do piso (caixa
para telefone de parede) e não deverá ficar nos locais onde provavelmente serão
instalados o fogão, a geladeira, a pia, os armários, etc.
3.3 DIMENSIONAMENTO DAS TUBULAÇÕES PRIMÁRIAS E SECUNDÁRIAS
O diâmetro dos dutos para cada parte da tubulação primária e secundária é
determinado em função do número de pontos telefônicos acumulados em cada trecho
das tubulações acima citadas.
A tabela nº 01 estabelece o diâmetro mínimo do eletroduto em cada trecho das
tubulações.
TABELA Nº 01
NÚMERO DE PONTOS
ACUMULADOS NA SEÇÃO
DIÂMETRO INTERNO
MÍNIMO DOS DUTOS
QUANTIDADE MÍNIMA
DE DUTOS
Até 5
De 6 a 20
De 21 a 40
De 41 a 140
De 141 a 280
De 280 a 420
Acima de 420
19 mm
25 mm
38 mm
50 mm
75 mm
75 mm
1
1
1
2
2
2
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Poço de elevação
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3.4 DIMENSIONAMENTO DAS CAIXAS INTERNAS
As caixas de passagem, de distribuição e distribuição geral, instaladas dentro da
edificação, são dimensionadas em função do número de pontos de telefone acumulados
em cada trecho da tubulação, como mostra a tabela Nº 02, abaixo:
Em edificações com mais de um bloco, a caixa de distribuição geral é
dimensionada em função do somatório dos pontos de todos os blocos que constituem o
conjunto, essa caixa de distribuição geral deverá ser localizada em um dos blocos da
edificação.
TABELA Nº 02
PONTOS ACUMULADOS
NA CAIXA
CAIXA DE DISTRIBUIÇÃO
GERAL
Até 5
De 6 a 20
De 21 a 40
De 41 a 70
De 71 a 140
De 141 a 280
De 281 a 420
Acima de 420
Nº 4
Nº 5
Nº 6
Nº 7
Nº 8
Nº 4
CAIXA DE
DISTRIBUIÇÃO
Nº 3
Nº 4
Nº 5
Nº 6
Nº 7
Nº 7
Poço de elevação
CAIXA DE
PASSAGEM
Nº 1
Nº 2
Nº 3
Nº 4
Nº 5
Nº 6
Nº 6
As dimensões padronizadas das caixas internas estão contidas na Tabela Nº
03, a seguir:
TABELA Nº 03
DIMENSÕES PADRONIZADAS PARA CAIXAS INTERNAS
CAIXAS
Nº 1
Nº 2
Nº 3
Nº 4
Nº 5
Nº 6
Nº 7
Nº 8
ALTURA (cm)
5 a 10
20
40
60
80
120
150
200
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DIMENSÕES INTERNAS
LARGURA (cm) PROFUNDIDADE (cm)
10
5
20
12
40
12
60
12
80
12
120
12
150
15
200
20
105
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3.5 DIMENSIONAMENTO DA TUBULAÇÃO DE ENTRADA
Se o cabo de entrada da edificação for subterrânea, a tubulação d entrada deve
ser dimensionada de acordo com a Tabela Nº 04.
Caso o cabo de entrada seja aérea, a tubulação de entrada, que se estende da
caixa de distribuição geral até o ponto em que o cabo da rede externa entra na fachada
da edificação, deve ser dimensionada de acordo com a Tabela Nº 01.
TABELA Nº 04
NÚMERO DE PONTOS
DA EDIFICAÇÃO
Até 70
De 70 a 420
De 420 a 1800
Acima de 1800
DIÂMETRO INTERNO
QUANTIDADE MÍNIMA
MÍNIMO DOS DUTOS
DE DUTOS
75 mm
1
75 mm
2
100 mm
3
Consultar a Concessionária
3.6 DIMENSIONAMENTO DA CAIXA DE ENTRADA DA EDIFICAÇÃO
Quando a tubulação de entrada da edificação for subterrânea, esta deve terminar
numa caixa subterrânea que é dimensionada em função do número total de pontos da
edificação, como mostra a Tabela Nº 05
TABELA Nº 05
NÚMERO TOTAL DE
PONTOS DO EDIFÍCIO
TIPO DE
CAIXA
Até 40
De 41 a 140
De 141 a 420
Acima de 420
R1
R2
R3
I
ALTURA
(cm)
60
107
120
215
DIMENSÕES INTERNAS
LARGURA
PROFUNDIDADE
(cm)
(cm)
40
50
52
50
120
130
130
180
3.7 ALTURA E AFASTAMENTO MÍNIMO DO CABO DE ENTRADA AÉREO
Quando o cabo de entrada da edificação for aéreo, as alturas mínimas devem ser
determinadas conforme a Tabela Nº 06, abaixo:
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TABELA Nº 06
SITUAÇÕES TÍPICAS
DE ENTRADAS AÉREAS
Cabo aéreo do mesmo
lado da edificação
Cabo aéreo do outro lado
da rua
Edificação com nível
inferior ao do passeio
ALTURA MÍNIMA DA FERRAGEM
EM RELAÇÃO AO PASSEIO
(m)
4,10
ALTURA MÍNIMA DO ELETRODUTO
DE ENTRADA EM RELAÇÃO AO
PASSEIO (m)
3,70
6,00
5,60
Consultar à concessionária
Os afastamentos mínimos entre o cabo telefônico e a rede elétrica que alimenta a
edificação devem ser os seguintes:
1. Cabos de Baixa Tensão................................0,60 m
2. Cabos de Alta Tensão...................................2,00 m
3.8 DETERMINAÇÃO DO COMPRIMENTO DAS TUBULAÇÕES EM FUNÇÃO
DO NÚMERO DE CURVAS EXISTENTES
Os comprimentos dos lances de tubulações são limitados para facilitar a
introdução dos cabos nos dutos. Quem determina o comprimento da tubulação é a
quantidade de curvas existentes entre as caixas, conforme critérios abaixo:
1. As curvas não podem ser reversas
2. O número máximo de curvas que pode existir é dois
Nas tubulações primária, secundária e de entrada (no caso de cabos aéreos) o
comprimento máximo destas tubulações são determinados segundo os critérios a seguir:
•
•
•
TRECHOS RETILÍNEOS: Até 15 m para tubulações horizontais,
admitindo-se, no máximo até 60 m
TRECHOS COM UMA CURVA: Até 12 m para tubulações verticais e 24
m para tubulações horizontais, admitindo-se, no máximo, até 50 m
TRECHOS COM DUAS CURVAS: Até 9 m para tubulações verticais e
18 m para tubulações horizontais, admitindo-se, no máximo até 40 m
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PROJETOS ELÉTRICOS I e II
107
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3.9 TIPOS DE TUBULAÇÃO TELEFÔNICA
As tubulações telefônicas em edificações residenciais estão divididas em três
partes:
•
•
•
Tubulação de Entrada
Tubulação Primária
Tubulação Secundária
Se a edificação tem um total de até 420 pontos telefônicos, a tubulação utilizada é
o convencional, conforme figura abaixo. O construtor pode optar pelo uso do poço de
elevação, mesmo que o número de pontos acumulados seja inferior a 420.
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BIBLIOGRAFIA
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109
Hino Nacional
Hino do Estado do Ceará
Ouviram do Ipiranga as margens plácidas
De um povo heróico o brado retumbante,
E o sol da liberdade, em raios fúlgidos,
Brilhou no céu da pátria nesse instante.
Poesia de Thomaz Lopes
Música de Alberto Nepomuceno
Terra do sol, do amor, terra da luz!
Soa o clarim que tua glória conta!
Terra, o teu nome a fama aos céus remonta
Em clarão que seduz!
Nome que brilha esplêndido luzeiro
Nos fulvos braços de ouro do cruzeiro!
Se o penhor dessa igualdade
Conseguimos conquistar com braço forte,
Em teu seio, ó liberdade,
Desafia o nosso peito a própria morte!
Ó Pátria amada,
Idolatrada,
Salve! Salve!
Brasil, um sonho intenso, um raio vívido
De amor e de esperança à terra desce,
Se em teu formoso céu, risonho e límpido,
A imagem do Cruzeiro resplandece.
Gigante pela própria natureza,
És belo, és forte, impávido colosso,
E o teu futuro espelha essa grandeza.
Terra adorada,
Entre outras mil,
És tu, Brasil,
Ó Pátria amada!
Dos filhos deste solo és mãe gentil,
Pátria amada,Brasil!
Deitado eternamente em berço esplêndido,
Ao som do mar e à luz do céu profundo,
Fulguras, ó Brasil, florão da América,
Iluminado ao sol do Novo Mundo!
Do que a terra, mais garrida,
Teus risonhos, lindos campos têm mais flores;
"Nossos bosques têm mais vida",
"Nossa vida" no teu seio "mais amores."
Ó Pátria amada,
Idolatrada,
Salve! Salve!
Brasil, de amor eterno seja símbolo
O lábaro que ostentas estrelado,
E diga o verde-louro dessa flâmula
- "Paz no futuro e glória no passado."
Mas, se ergues da justiça a clava forte,
Verás que um filho teu não foge à luta,
Nem teme, quem te adora, a própria morte.
Terra adorada,
Entre outras mil,
És tu, Brasil,
Ó Pátria amada!
Dos filhos deste solo és mãe gentil,
Pátria amada, Brasil!
Mudem-se em flor as pedras dos caminhos!
Chuvas de prata rolem das estrelas...
E despertando, deslumbrada, ao vê-las
Ressoa a voz dos ninhos...
Há de florar nas rosas e nos cravos
Rubros o sangue ardente dos escravos.
Seja teu verbo a voz do coração,
Verbo de paz e amor do Sul ao Norte!
Ruja teu peito em luta contra a morte,
Acordando a amplidão.
Peito que deu alívio a quem sofria
E foi o sol iluminando o dia!
Tua jangada afoita enfune o pano!
Vento feliz conduza a vela ousada!
Que importa que no seu barco seja um nada
Na vastidão do oceano,
Se à proa vão heróis e marinheiros
E vão no peito corações guerreiros?
Se, nós te amamos, em aventuras e mágoas!
Porque esse chão que embebe a água dos rios
Há de florar em meses, nos estios
E bosques, pelas águas!
Selvas e rios, serras e florestas
Brotem no solo em rumorosas festas!
Abra-se ao vento o teu pendão natal
Sobre as revoltas águas dos teus mares!
E desfraldado diga aos céus e aos mares
A vitória imortal!
Que foi de sangue, em guerras leais e francas,
E foi na paz da cor das hóstias brancas!