Oficina: Instrumentacao Eletronica: mudanças entre as edições

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==Lei de Ohm==
===Lei de Ohm===
Estabelece a relação entre '''tensão''', '''corrente''' e '''resistência''' elétrica.
Estabelece a relação entre '''tensão''', '''corrente''' e '''resistência''' elétrica.
  V = R . I
  V = R . I
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  R = V / I
  R = V / I
  I = V / R
  I = V / R
==Leis de Kirchhoff==
Baseadas no '''princípio da conservação da energia''', estabelecem princípios fundamentais para a análise de '''circuitos elétricos'''.
;Lei de Kirchhoff das Malhas: A '''soma das tensões''' (ou quedas de tensões) ao longo de uma '''malha''' é igual a '''zero'''.
:Ao percorrer uma malha de um circuito, consideramos as '''tensões''' das '''fontes de tensão''' e as '''quedas de tensão''' sobre os resistores, estas últimas dadas pela '''Lei de Ohm''' aplicadas em cada resistor.
[[Arquivo:LeiDasMalhas.png]]
-V + R<sub>1</sub>I + R<sub>2</sub>I + R<sub>3</sub>I = 0
:Percorrendo a malha do circuito no sentido horário, que é o sentido indicado da corrente, encontramos a fonte de tensão pelo polo negativo, portanto esta tensão é marcada como negativa. Já as quedas sobre os resistores são marcadas como positivas, pois se dão no sentido da corrente. Como todos os resistores estão em série a corrente que percorre os mesmos é a mesma.
ou isolando V:
V = R<sub>1</sub>I + R<sub>2</sub>I + R<sub>3</sub>I
;Lei de Kirchhoff dos Nós: A '''soma das correntes''' que entram em um '''nó''' é igual a soma das correntes que saem.
[[Arquivo:LeiDosNos.png]]
I<sub>1</sub> + I<sub>2</sub> = I<sub>3</sub>
ou
I<sub>1</sub> + I<sub>2</sub> - I<sub>3</sub> = 0
As '''Leis de Kirchhoff''' são utilizadas para a '''análise de circuitos'''. Por exemplo, um circuito com duas malhas a '''Lei de Kirchhoff das Malhas''' de vai gerar um sistema de equações com duas equações e duas incógnitas. Já a '''Lei de Kirchhoff dos Nós''' é mais indicada na análise de circuitos que apresentam '''fontes de corrente'''.


==Potência elétrica==
==Potência elétrica==
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A '''energia elétrica''' é a potência elétrica demandada por uma carga durante uma unidade de tempo.  
A '''energia elétrica''' é a potência elétrica demandada por uma carga durante uma unidade de tempo.  


No sistema internacional a unidade de energia é o '''Joule''' (J).
As concessionárias de energia normalmente medem a energia elétrica em '''kWh'''. No caso, o consumo de 1 kWh significa que a carga com potência de 1 kW ligada durante 1 hora.
1 J = 1 W . s
Entretanto, as concessionárias de energia normalmente medem a energia elétrica consumida em '''kWh'''. No caso, o consumo de 1 kWh significa que a carga com potência de 1 kW ligada durante 1 hora.


==Exercícios==
==Exercícios==
#Determine a corrente elétrica que flui por um resistor de 1 kΩ quando ele é submetido a uma tensão de 5 V.
#Determine a corrente elétrica que flui por um resistor de 1 kΩ quando ele é submetido a uma tensão de 5 V.
#Um resistor de 100 Ω é percorrido por uma corrente elétrica de 20 mA. Qual a tensão entre os terminais do resistor, em volts?
#Os valores nominais de uma lâmpada incandescente, usada em uma lanterna, são: 6,0 V; 20 mA. Qual o valor da resistência elétrica do seu filamento? Qual a potência elétrica da lâmpada?
#Suponha que uma lanterna seja alimentada por duas pilhas de 1,5 V cada, organizadas em série, e alimente uma lâmpada de 3 W. Qual a corrente elétrica que irá circular pela resistência da lâmpada. Qual a resistência da lâmpada?
#Suponha que um chuveiro elétrico tenha potência de 4.000 W e será alimentado por tensão elétrica de 127 V. Qual a corrente que irá circular pela resistência elétrica do chuveiro? Qual o valor da resistência do chuveiro? Qual o valor adequado para a corrente do disjuntor para proteger o chuveiro de sobre-correntes?
#Suponha que um chuveiro elétrico tenha potência de 4.000 W e será alimentado por tensão elétrica de 127 V. Qual a corrente que irá circular pela resistência elétrica do chuveiro? Qual o valor da resistência do chuveiro? Qual o valor adequado para a corrente do disjuntor para proteger o chuveiro de sobre-correntes?
#Recalcule o exercício anterior supondo que a tensão de alimentação seja 220V. Responda qual nível de tensão seria mais adequado para a instalação elétrica deste chuveiro. Por que?
#Para o(s) chuveiro(s) do(s) exercício(s) anterior(es), calcule a energia elétrica consumida por um banho de 15 minutos.
#Um curto circuito ocorre quando conectamos (involuntariamente ou acidentalmente) os terminais positivo e negativo de uma fonte de tensão. Qual o valor teórico que tende corrente resultante de um curto circuito, considerando que a resistência dos fios condutores é próxima de zero?
#Um curto circuito ocorre quando conectamos (involuntariamente ou acidentalmente) os terminais positivo e negativo de uma fonte de tensão. Qual o valor teórico que tende corrente resultante de um curto circuito, considerando que a resistência dos fios condutores é próxima de zero?
#Explique porque num curto circuito temos aquecimento dos fios condutores, o que muitas vezes pode provocar incêndios.
#Explique porque num curto circuito temos aquecimento dos fios condutores, o que muitas vezes pode provocar incêndios.
#Explique a função do fio terra, ou aterramento, necessário na carcaça de equipamentos elétricos e eletrônicos.


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Edição das 11h38min de 1 de junho de 2023

Oficina: Instrumentação Eletrônica

Corrente Contínua e Corrente Alternada

Corrente Contínua (CC)

É caracterizada pelo fluxo contínuo da corrente elétrica em um condutor, sempre na mesma direção.

Exemplos:

  • Pilha AA: 1,5 V
  • Carregador USB: 5 V
  • Bateria de um carro: 12 V

Corrente Alternada (CA)

É uma corrente elétrica cujo sentido oscila no tempo, com uma frequência constante, e apresenta uma forma onda senoidal.

Exemplos:

Baixa Tensão
Distribuição residencial COPEL
  • Monofásica: 127V (fase - neutro)
  • Bifásica: 220V (fase - fase)
Média Tensão
Distribuição Urbana
  • Trifásica: 3,8kV
Alta Tensão
Transmissão de Energia
  • Trifásica: 69kV a 500KV

RISCO DE CHOQUE ELÉTRICO!!!

Circuito elétrico

Um circuito elétrico básico é formado por uma fonte de tensão (como uma bateria), uma carga (ou resistência) e fios condutores. Nestes elementos, três grandezas elétricas estão envolvidas:

  • Tensão elétrica: Unidade Volts (V);
  • Corrente elétrica: Unidade Amperes (A);
  • Resistência elétrica: Unidade Ohms (Ω).
Circuito elétrico elementar

Lei de Ohm

Estabelece a relação entre tensão, corrente e resistência elétrica. 

V = R . I

ou 

R = V / I
I = V / R

Potência elétrica

A potência elétrica indica a quantidade de energia utilizada em um dado tempo em um circuito. É medida em Watts (W) e é dada pelo produto entre a tensão e a corrente elétrica. 

P = V . I

ou 

P = V2 / R
P = R . I2

Energia elétrica

A energia elétrica é a potência elétrica demandada por uma carga durante uma unidade de tempo.

As concessionárias de energia normalmente medem a energia elétrica em kWh. No caso, o consumo de 1 kWh significa que a carga com potência de 1 kW ligada durante 1 hora.

Exercícios

  1. Determine a corrente elétrica que flui por um resistor de 1 kΩ quando ele é submetido a uma tensão de 5 V.
  2. Suponha que um chuveiro elétrico tenha potência de 4.000 W e será alimentado por tensão elétrica de 127 V. Qual a corrente que irá circular pela resistência elétrica do chuveiro? Qual o valor da resistência do chuveiro? Qual o valor adequado para a corrente do disjuntor para proteger o chuveiro de sobre-correntes?
  3. Um curto circuito ocorre quando conectamos (involuntariamente ou acidentalmente) os terminais positivo e negativo de uma fonte de tensão. Qual o valor teórico que tende corrente resultante de um curto circuito, considerando que a resistência dos fios condutores é próxima de zero?
  4. Explique porque num curto circuito temos aquecimento dos fios condutores, o que muitas vezes pode provocar incêndios.

Evandro.cantu (discussão) 08h25min de 1 de junho de 2023 (-03)

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