Capítulo 1

ET 016 - Eletrotécnica
Apresentação da disciplina
Acesso ao ambiente TelEduc
Critério de avaliação
Referências Bibliográficas
Capítulo 1
Considerações Iniciais
De onde vem a energia elétrica que
ilumina esse ambiente?
Modelo Simplificado de Sistema de Geração e Transmissão
de Energia Elétrica
H2O
eixo
Turbina
Gerador
Transformador
U
U’ > U
H2O
Consumidor
Transmissão
Distribuição
Transformador
U’’< U’
Sistema de energia elétrica típico
Modelo de Sistema de Geração e
Transmissão de Energia Elétrica
Integração Eletroenergética Brasileira
Fonte: Operador Nacional do Sistema Elétrico
ONS
O que são circuitos de corrente alternada?
Para que um sistema de energia elétrica opere de
forma
eficiente,
uma
grande
quantidade
de
variáveis deve ser analisada, o que depende da
obtenção de um modelo elétrico adequado para
todo o sistema e do conhecimento de técnicas de
solução de circuitos elétricos.
Por sua vez, as instalações industriais são também
circuitos elétricos e devem ser analisadas como
tais a fim de que apresentem alta eficiência de
operação. Uma indústria recebe energia elétrica em
um determinado nível de tensão, fornecida pela
empresa distribuidora de energia elétrica e esta
tensão será aplicada sobre suas cargas (motores,
iluminação etc.). Assim, deve-se assegurar que a
tensão em todos os pontos da indústria esteja
dentro de limites pré-especificados.
Deve-se também otimizar a utilização de energia a
fim de minimizar os gastos, por exemplo, fazendo
uma correção adequada do fator de potência e
minimizando as perdas de potência no circuito.
Finalmente, deve-se ter um esquema de proteção
adequado para proteger o restante da indústria no
caso de um eventual defeito em algum de seus
equipamentos.
Para
o
bom
funcionamento
das
instalações
residenciais, é fundamental que haja o correto
dimensionamento da fiação e dos dispositivos de
proteção, tarefa esta que requer conhecimento de
cálculo de circuitos elétricos.
Todos estes exemplos de circuitos elétricos
enquadram-se em uma classe específica:
os Circuitos de Corrente Alternada.
Assim,
pode-se
perceber
a
importância
dos
circuitos de corrente alternada que é o tema
fundamental a ser desenvolvido nesta disciplina.
Como quantificar a eficiência ou rendimento
de um equipamento?
Rendimento e potência em equipamentos
O rendimento de um equipamento (compressor,
bomba, motor elétrico, motor de automóvel, etc.) é
a relação entre a energia que é consumida por
esse equipamento (energia de entrada) e o trabalho
que ele produz (energia de saída).
Energiaperdas
Energiaentrada
Energiasaída
EQUIPAMENTO
“Fluxo” de energia em equipamento
E saída
η=
x100%
E entrada
η → rendimento expresso em porcentagem
Particularmente,
para
um
motor
elétrico,
o
rendimento corresponde à relação entre a potência
de eixo ou potência mecânica (energia mecânica
que “sai”) e a potência de entrada ou potência
elétrica
(energia
elétrica
que
“entra”).
Considerando estas duas potências, o rendimento
pode ser expresso por:
Psaída
η=
x100%
Pentrada
A potência de entrada é constituída pela potência
de saída mais as perdas:
Pentrada = Psaída + Pperdas
Pperdas → potência perdida
(perda mecânica por atrito no eixo do motor e
perdas elétricas, como por exemplo, o calor gerado
pela corrente que circula nas bobinas do motor)
Detalhe: a potência de eixo em um motor pode ser
fornecida em
W (watts)
CV (cavalo-vapor) - 1 CV ≅ 736 W
HP (horse-power) - 1 HP ≅ 746 W
Exemplo
Considere que um determinado motor tem uma
potência de eixo de 2,0 CV e que durante 2 horas o
consumo de energia elétrica é de 3,68 kWh. Qual é
o rendimento deste motor?
3680
Pentrada =
= 1840 W
2
η=
2 x736
x100% = 80%
1840
Normas de Segurança
Choque Elétrico
O choque elétrico, seja por contato direto ou indireto, é
um dos acidentes mais perigosos.
Uma corrente elétrica da ordem de 10 mA pode
paralisar uma pessoa, enquanto que uma corrente
elétrica da ordem de 100 mA pode ser fatal.
Desde que algumas medidas de segurança sejam
adequadamente adotadas, a convivência diária com
diversos dispositivos elétricos e eletrônicos ocorrerá
sem riscos de acidentes pessoais (choques elétricos,
traumatismos, entre outros) e danos materiais
(queima, explosões, entre outros).
Procedimentos Gerais
• Observe as instruções relativas a um equipamento
ou
circuito
elétrico,
antes
de
colocá-lo
em
funcionamento.
• Certifique-se do valor das tensões nas tomadas
onde você irá conectar os diferentes equipamentos.
• Não opere equipamentos quando estiver cansado ou
tomando medicamentos que causem sonolência.
• Use calçado adequado para proteger os pés e não
trabalhe com sapatos e roupas úmidas.
• Evite o uso de algo que possa enroscar (colares,
anéis, pulseiras, etc.) quando estiver trabalhando
com circuitos elétricos e/ou equipamentos.
• Evite brincadeiras. Controle suas ações para se
proteger e aos seus colegas. Mantenha sempre
limpo e organizado o seu ambiente de trabalho.
• Verifique sempre o estado geral dos instrumentos,
fiação e bornes de conexão.
• Antes de realizar modificações em um circuito
elétrico, verifique se o mesmo está desligado e
descarregado (no caso de capacitores, p.ex.)
utilizando um voltímetro. Este instrumento deve ser
sempre
conectado
em
paralelo
aos
contatos
elétricos dos componentes de um circuito nos quais
se deseja medir a magnitude da tensão.
LER NO MATERIAL DIDÁTICO INFORMAÇÕES
SOBRE:
Procedimento para a utilização de um Voltímetro Medida de Tensão
Procedimento para a utilização de um Amperímetro Medida de Corrente
Procedimento para a utilização de um Ohmímetro Medida de Resistência