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8/4/2019 AULA 2 - CIRCUITOS ELTRICOS
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CURSO: Engenharia Mecnica
Um circuito eltrico composto basicamente por trs
elementos:
GERADOR OU FONTE
CONDUTORES
DISPOSITIVO DE CARGA
Circuitos Eltricos
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Circuitos Eltricos
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Resistor todo dispositivo eltrico que transforma exclusivamenteenergia eltrica em energia trmica. Eles so utilizados paraaumentar a resistncia de um circuito.
SMBOLO
Alguns dispositivos eltricos classificados como resistores: ferro
eltrico, chuveiro, lmpada incandescente etc.
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Resistores
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Resistores
Os resistores podem ser fixos ouvariveis:
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Resistividade Eltrica
Resistividade eltrica uma medida da oposio de um materialao fluxo de corrente eltrica. Quanto mais baixa for a resistividade
mais facilmente o material permite a passagem de uma carga
eltrica. Seu clculo dado pela lei de Ohm (estudaremos adiante)
e a unidade de medida no SI o ohm metro (m).
Fatores que influenciam na resistividade de um material: A resistividade de um condutor tanto maior quanto maior
for seu comprimento.
A resistividade de um condutor tanto maior quanto menor
for a rea de sua seo transversal, isto , quanto mais fino for o
condutor. A resistividade de um condutor depende do material de que
ele feito.
A resistividade de um condutor depende da temperatura na
qual ele se encontra.
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Resistividade Eltrica
A resistncia eltrica R de um dispositivo est relacionada coma resistividade p de um material por:
onde:
R = resistncia do condutor,
L = comprimento do fio, m
A = rea da seo reta do fio, CM
P = resistncia especfica ou resistividade, CM . /m
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Resistividade Eltrica
Material
p = Resistncia
especfica (resis-
tividade) a 20, em
CM . /m
= Coeficiente
de Temperatura,
por C
Alumnio 55,8 0,004
Carbono ** - 0,0003
Constantan 968 (em mdia)
Cobre 34,1 0,004
Ouro 45,9 0,004
Ferro 190,3 0,006
Nquel-cromo 217,8 0,0002Nquel 170,6 0,005
Prata 32,1 0,004
Tungstnio 110,9 0,005
Propriedadesde materiais condutores*
*Os valores so aproximados, pois a sua preciso depende da
composio exata do material.
**O carbono tem cerca de 2.500 a 7.500 vezes a resistncia do cobre.
O grafite uma das formas do carbono.
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Condutncia
A condutncia o oposto da resistncia. Quanto menor a resistncia,maior a condutncia.
onde:
G = condutnciaR = Resistncia (ohms, )
EX.: 6 de resistncia igual a 1/6 S de condutncia.
G = 1/R
GT = G1 + G2 + G3 + ... + Gn
onde:
GT = condutncia total em paralelo
G1, G2, G3 e Gn = condutncias dos ramos
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Circuitos Eltricos
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Circuitos Eltricos Curto circuito
i
i
i
i
Curto-circuito a passagem de corrente eltrica acima do normal em um circuito devido
reduo abrupta da impedncia do mesmo. Normalmente o curto-circuito provoca danos
tanto no circuito eltrico em que ocorre como no elemento que causou a reduo de
impedncia.
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Leis da Eletricidade
Quatro leis da eletricidade explicam os
fenmenos observados nos circuitos:
- LeiOhm
- Lei das correntes de Kirchhoff
- Lei da voltagem de Kirchhoff- Lei da Potncia
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Lei de OHM
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Lei de OHM
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LEIS DE KIRCHHOFF
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Lei da Potncia
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Potncia
Como as duas lmpadas esto
submetidas mesma ddp. A
lmpada de maior potncia (100 W)
percorrida por maior corrente.
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Relaes entre Lei de Ohm e Potncia
V = RI
P = VI
P= potncia
I = corrente
V = tenso
R= resistncia
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Circuitos Monofsicos - RLC
Um circuito RLC um circuito eltrico consistindo de um
resistor (R), um indutor (L), e um capacitor (C), conectados
em srie ou em paralelo.
RLCem srie
R
XL
XC
VR
VC
VL
Vc Vc = IXc
VL VL = IXL
VL -Vc
VR
IVR= IR+ 90
- 90
(a2) Diagramade fasores,VL > VC(a1) Diagramadeum circuito RLCem srie
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Circuitos RLC em Srie
VL -Vc
VT
I
VR= IR VL = IXL Vc = IXc
(a3) Tringulode fasores detensoVL > VC
VR
)
Analisandoas figurasa2ea3,temos:Analisandoas figurasa2ea3,temos:
R, XR, XLL e Xe XCCem srie; Xem srie; XLL >> XXCCparaum circuitoindutivo.paraum circuitoindutivo.
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Circuitos RLC em Srie
VC
IVR
+ 90
- 90
Vc -VL
(b2) Diagramade fasores,VC > VL
I,referncia
VT
(b3) Tringulodos fasores detenso VC > VL
)
VC-VL
VR
Analisandoas figuras b2e b3,temos:Analisandoas figuras b2e b3,temos:
R, XR, XLL e Xe XCCem srie; Xem srie; XCC>> XXLL paraum circuito capacitivo.paraum circuito capacitivo.
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Circuitos RLC em Paralelo
IT IR IL IC
IL
VTIR+ 90
- 90
(c2) Diagramade fasores, IL > IC
IL - Ic
(c1) Diagramadeum circuito RLCem paralelo
IL - Ic
VT,referncia
IT
(c3) Tringulode fasores da corrente IL > IC
)
RLCem paralelo
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Circuitos RLC em Paralelo
IL
VT
+ 90
- 90
(d2) Diagramade fasores, IL > IC
IC- IL
IC- IL
VT,referncia
IT
(d3) Tringulode fasores de corrente IL > IC
)
IR
Analisandoas figurasd2ed3,temos:Analisandoas figurasd2ed3,temos:
R, XR, XLL e Xe XCCem paralelo; Iem paralelo; ICC>> IILL paraum circuito capacitivo.paraum circuito capacitivo.
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Impedncia
XI Xc = XZ
Tringulode fasores deimpedncia Xl> XcCIRCUITO INDUTIVO
)
R
RLCem Srie
Xc X l= - XZ
)
R
Tringulode fasores deimpedncia Xc > XlCIRCUITO CAPACITIVO
Ou pela Lei de Ohm Z = VT
I
RLCem Paralelo
ZT = VT
IT*impedncia total Zt de um circuito RLC em paralelo
igual tenso total Vt dividida pela corrente total It.