Introdução A Electrotecnia Geral-2 [PDF]

Zitiervorschau

ELECTROTECNIA GERAL

Professor: Teófilo Falau

GENERALIDADES DA CADEIRA:  Anual Trabalho em Grupo/Individual - 10%  Pratica Laboratorial – 30% (REPROVADO)  Provas 60%  (Ti  ....  Tin )    (Pr  ....  Prm )  ( P  P  P3  P4) MAC   1  0,2   1  0,3  1 2  0,5 n m 4     

 MAC ≥ 14 valores – Dispensa a prova de exame normal  7 ≤ MAC ≤ 13 valores – Dá direito à prova de exame normal  MAC < 7 valores – Vai directamente à prova de exame de recurso. Prova de Exame Normal terá como classificação final:  Prova de Exame de Recurso terá como classificação final: 

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NF  Ex Re c

15/03/2019

Bibliografia:  Charles K. Alexander, Matthew N. O Sadiku; Fundamentos de Circutos Electricos; 3º Edição; Mc Graw Hill  KASSATKIN, A. S.; Fundamentos da Electrotecnia; 2a Edição; Moscovo: Editora MIR, 1984 (Traduzido para português por K. Asryantz).  BOYLESTAND, Robert L.; Introdução à Análise de Circuitos; 10a Edição; São Paulo: Pearson Education do Brasil – Prentice Hall, 2004 (Tradução de José Lucimar do Nascimento).  EDMINISTER, Joseph A.; Circuitos Elétricos; 2a Edição – reedição da edição classica; São Paulo: McGraw-Hill, Ltda & Makron Books do Brasil Ltda, 1985 (Tradução de Sebastião Carlos Feital).

 Bayliss, Colin & Hardy, Brian; Transmission and Distribution Electrical Engineering, Third Edition  DORF, Richard C; The Electrical Engineering Handbook, Third Edition  Beaty, H. Wayne; Handbook of Electric Power Calculations  IEEE; IEEE Recommended Emergency and Standby Power system for Industrial and Commercial

Applications; Fourth printing; New York: The Institute of Electrical and Electronics engineers, Inc, 1992. Prof. Teófilo Falau

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ELECTROTECNIA (1º Semestre)

INSTRUMENTAÇÃO E MEDIDAS (2º Semestre)

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Generalidades da Cadeira:

ELECTROTECNIA GERAL - Ramo de Engenharia que estuda a Produção, o Transporte, a Distribuição e o Armazenamento da Energia Eléctrica bem como os aparelhos eléctricos ligados aos seu sistemas, incluindo Geradores, Motores Eléctricos e Transformadores.

INSTRUMENTAÇÃO E MEDIDAS - INSTRUMENTAÇÃO E MEDIDAS é a ciência que aplica e desenvolve técnicas para a adequação de instrumentos de medição, transmissão, indicação, registo e controlo de variáveis físicas em equipamentos nos processos industriais.

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Objectivos: •

Proporcional conhecimento na área de engenharia Eléctrica desde a Produção, Transporte e Distribuição;

•

Estudar e compreender os diferentes circuitos Eléctricos que o compõem, bem como os seus esquemas eléctricos;

•

Descrever os princípios de medição das principais variáveis de processos

industriais;

• Selecionar e especificar os instrumentos de campo; • Utilizar correctamente as normas internacionais que regulamentam a simbologia, terminologia e aplicação da instrumentação industrial. Prof. Teófilo Falau

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Energia: Produção & Demanda

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Usa-mos energia para: Electricidade Aquecimento Transporte

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Prof. Teófilo Falau

Electrotecnia Geral Topicos: 1. Teoria Atomica 2. Fundamentos de circuitos de CC 3. Introdução do circuito de CA & componentes 4. Analise de circuito de corrente CA

5. 3 Teoria de Phase

Professor, Teofilo Falau

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Electrotecnia Geral Texto Recomendado: Electrical and Electronic Technology - Edward Hughes, any edition Fundamentos de Circuitos Eléctricos – Alexander C., Sadiko M., Terceira Edição Professor, Teofilo Falau

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Modelo de Bohr

Electrons

Protons

Neutrons

Tirado de: www.csep10.phys.utk.edu Professor, Teofilo Falau

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Modelo de Bohr

Tirado de: www.csep10.phys.utk.edu

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Tirado: www.tulane.edu

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Professor, Teofilo Falau

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Lei de Coulomb’s Charles Coulomb (1736-1806)

Q 1Q 2 F (atracção ou repulsão) = K ------R2 F é a força de newton K é a constante Q1 e Q2 são as cargas em coulomb

R é a distancia em metre entre as duas cargas Professor, Teofilo Falau

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Carga Electrica Um electron é uma particula negativamente carregada constantemente com pequenas quantidades de electricidade.

Um proton é positivamente carregado com electricidade. Um neutron é descarregado e logo é neutro. Em um atomo o numero de electrons, normalmente é egual ao numero de protons. Um atomo pode ter um ou mais electrons adicionado a ele ou ainda tomar durante o percurso. Se o atomo ter excesso de electons, diz-se ser carregado negativamente. A carga do atomo será chamada ion (ião). Professor, Teofilo Falau

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Carga Positiva e Negativa Electrons são tirados de um componente e transferido para outro componete, causando ambos cargas opositórias.

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Movimento de electrons

Todos electrons tem um certo potêncial de energia. Dada uma existencia media adequada, eles movem livremente de um nivel de energia para o outro. Este movimento é chamado de fluxo da currente electrica. Convencionalmente é chamado de fluxo da currente vindo de um ponto

com alto nível de energia para um ponto de baixo nível de energia. Que é de um alto potencial para baixo potencial. Electrons movem-se na direcção oposta, de baixo potêncial para alto potêncial.

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Carga

Simbolo: Q

Unidade: coulomb (C)

Carga é a quantidade de electricidade, e ambos podem ser positiva e negativa.

Definição: Um electron tem a carga de -1.6 x 10-19 C

Currente

Simbolo: I

Unidade: ampere (A)

Currente é o transporte do fluxo de cargas electricas. Definição: Uma currente de 1 ampere flui quando uma carga de 1 coulomb

passa atravéis de qualquer secção de um condutor em 1 segundo. A Currente é proporcional a taxa do fluxo de electrons Professor, Teofilo Falau

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Exemplo

Se a carga de 25 C passa em um ponto dado no circuito em um tempo de 125 ms, determine a currente do circuito.

Q = It I = Q /t = 25 / (125 x 10-3) = 200 A

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15/03/2019

Força Electromotis (e.m.f.) e Diferença de Potencial A e.m.f. representa a influencia da condução que causa o fluxo de corrente. Ele não é força, mais representa a energia que pode ser transferida durante o processo.

Um diferencial de potêncial (p.d.) é passivo sempre que ele não tem tendência de criar currente no circuito.

+

Fluxo de Currente

EMF Carga

fonte

-

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Voltagem

Simbolo: V

Unidade: volts (V)

Definiçãon: Um diferencial de potential de 1V existente entre dois pontos de um fio condutor que transpota uma corrente de 1 ampere, quando a potencia dissipada entre estes pontos é igual a 1 watt.

Power = Voltage x Current; P = VI Resistencia

Simbolo: R

Unidade: ohm ( W )

Considera dois pontos em um circuito electrico, com fluxo de currente I e diferença de potencial V entre eles. A razão da diferença de potencial em relação à corrente é definida como a resistência da parte correspondente do circuito. Definição: Um circuito ou dispositivo tem uma resistência de 1 ohm se uma corrente de 1A, flui quando existe uma diferença de potencial de 1V através dela. Professor, Teofilo Falau

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Lei de Ohm

A lei de Ohm diz que a taxa da diferença de potencial da corrente é constante (Para materiais particulares com uma condição fisica constate tal da temperatura). Esta é uma lei extremamente importante mais não universal. Para dispositivos que obedecem a lei de ohm, graficamente tensão e a corrente é representado em linhas, onde os seus componetes são lineares ou podem ser ohmicos. Um dispositivo que obedece a lei de ohm é designado reisistivo linear ou

simplesmente resistor.

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Relação Fundamental entre Voltagem, Currente, Resistancia e Potencia

V=RI

P=VI P=I2R

P=V2/R

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+

Fluxo de Currente

EMF Carga

Fonte

-

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Código de Cores das Resistencias 0 Preto 1 Castanho

2 Vermelho 3 Laranja 4 Amarelo

5 Verde 6 Azul 7 Violeta 8 Cinza 9 Branco Professor, Teofilo Falau

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Tolerança: Ouro – 5%; Prata – 10%; Sem cor de banda – 20%

Professor, Teofilo Falau

15/03/2019

VALORES REFERIDO EM RESISTORES SERIE E12 (10% DE TOLERANCIA)

12 resistências em uma decada x10 é multiplo dos valores seguintes: 10, 12, 15, 18, 22, 27, 33, 39, 47, 56, 68, 82 e.g. 15 W, 150 W, 1.5 kW, 15 kW, 150 kW, 1.5 MW…..

Outra serie é o E24 (5% de tolerancia); E96 (1% de tolerancia); E192 (