Apostila instalações elétricas

Apostila instalações elétricas

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2 SUMÁRIO

1 INTRODUÇÂO À ELETRICIDADE05
1.1 Fontes de energia08
1.2 O átomo08
1.3 Cargas elétricas10
1.4 Circuito elétrico10
1.4.1 Circuito10
1.4.2 Circuito elétrico1
1.4.3 Elementos dos circuitos elétricos12
1.4.3.1 Fonte geradora de energia elétrica12
1.4.3.2 Aparelho consumidor (carga elétrica)12
1.4.3.2.1 Trenzinho elétrico13
1.4.3.2.2 Ferro de soldar13
1.4.3.2.3Televisor13
1.4.3.2.4 Lâmpada13
1.5 Variações do circuito elétrico13
1.5.1 Circuito aberto13
1.5.2 Circuito fechado14
1.5.3 Circuito desligado14
1.5.4 Circuito desenergizado14
1.6 Condutores elétricos, isolantes e semicondutor14
1.6.1 Condutores14
1.6.2 Isolantes15
1.6.3 Semicondutores15
1.7 Aplicação do condutor elétrico16
1.8 Função do condutor17
1.9 Potência elétrica17
2EMENDAS OU CONEXÕES EM INSTALAÇÕES ELÉTRICAS .................................................... 211
2.1 Emenda de fios2
2.2 Tabelas de fios e cabos23

2.3 Isolamento dos condutores ................................................................................ 24

2.3.1 Fita isolante24
2.3.2 Isolação elétrica24
2.3.3 Conectores25
2.3.4 Corrente de fuga25
2.4 Solução em conexão25
3 SÍMBOLOS GRÁFICOS PARA INSTALAÇÕES ELÉTRICAS26
3.1 Simbologia de instalações elétricas26
4 CONDUTORES ELÉTRICOS31
5 UTILIZAÇÃO DE ESQUEMAS3
5.1 Esquemas3
5.2 Esquema multifilar34
5.3 Esquema unifilar34
5.4 Esquema funcional35
5.5 Representações gráficas das instalações elétricas35
5.6 Esquemas de ligações mais utilizados36
6 LUMINOTÉCNICA42
6.1 Histórico das lâmpadas42
6.2 Conceitos e grandezas fundamentais43
6.3 Conceitos43
6.3.1 Definição da luz4
6.3.2 Radiação (energia radiante)4
6.3.3 Fluxo luminoso45
6.3.4 Eficiência luminosa (Watt/ Lumem)45
6.3.5 Intensidade luminosa (I)45
6.3.6 Iluminamento (E)46
6.3.7 Lâmpadas47
6.3.8 Iluminação48
7.1 Medidor de energia elétrica60
7.1.1 Leitura do medidor de energia60
7.1.1.1 Unidade consumidora61
7.1.1.2 Classe de consumo61
7.1.1.3 kWh (quilowatt-hora)61
7.1.1.4 Consumo de energia61
7.1.1.5 Tarifa de energia62
7.1.1.6 Eficiência energética ou eficiência luminosa62
7.2 Posicionamento dos pontos de iluminação e tomadas ((TUG e TUE))64
7.3 O uso dos dispositivos DR68
7.4 Disjuntor termomagnético70
7.4.1 Características técnicas – disjuntor72
7.4.1.1 Corrente nominal (In)72
7.4.1.2 Corrente convencional de não atuação (Int)73
7.4.1.3 Corrente convencional de atuação (It)(I2)73
7.4.1.4 Tempo convencional73
7.4.1.5 Temperatura de calibração73
7.4.1.6 Curvas de disparo73
7.4.1.7 Capacidade de interrupção (Icn)74
7.4.1.8 Normas técnicas74
7.4.1.9 Especificação74
7.5 Definições75
7.5.1 Corrente nominal75
7.5.1.1 Sobrecorrente75

4 REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS ........................................................................ 79

5 1 INTRODUÇÂO A ELETRICIDADE

De acordo com o dicionário Michaelis, eletricidade é uma forma de energia natural, ligada aos elétrons que se manifesta por atrações e repulsões, e fenômenos luminosos, químicos e mecânicos. Existe em estado potencial (eletricidade estática) como carga (tensão), ou em forma cinética (eletricidade dinâmica) como corrente. Vamos falar um pouco a respeito da eletricidade:

Figura 01 – Utilização da energia elétrica 1

Você já parou para pensar que está cercado de eletricidade por todos os lados?

6 Figura 02 – Utilização da energia elétrica 2

Figura 03 – Utilização da energia elétrica 3

Pois é! Estamos tão acostumados com a energia elétrica que nem percebemos que ela existe.

Figura 04 – Utilização da energia elétrica 4

Na realidade a eletricidade é invisível, o que percebemos são seus efeitos, como:

Figura 05 – Transformação da eletricidade

8 1.1 Fontes de energia

A energia elétrica é uma forma secundária de energia, apresentando poucas possibilidades de aplicação direta. Porém, ela é uma forma intermediária muito importante devido a sua facilidade de transporte, bem como suas possibilidades de conversão.

Entre todas as possibilidades de transformação, a forma eletromecânica desempenha um papel de grande importância. Ver figura 06 abaixo. Mais de 9% da produção de energia elétrica resulta da conversão energia mecânica em elétrica.

A conversão eletromecânica desempenha um importante papel em nossa vida: tração ferroviária ou urbana, máquinas ferramentas, aparelhos domésticos, etc.

Os atributos de rendimento de conversão, “maleabilidade” e ausência de poluição são os elementos que fazem da energia elétrica um produto muito difundido.

Figura 06 – Formas de conversão de energia 1.2 O átomo

É a menor porção de um elemento. Nos primórdios da física, realmente pensou-se que o átomo não fosse divisível, mas a física moderna mostrou que o ele é formado por um número enorme de partículas. Dentre as quais podemos destacar:

elétron – parte do átomo que se convencionou possuir carga elétrica negativa (-); próton – parte do átomo que se convencionou possuir carga elétrica positiva (+); nêutron – parte do átomo que se convencionou não possuir carga elétrica (carga total neutra).

Essas partículas ou cargas estão dispostas da seguinte forma:

prótons e nêutrons – no núcleo;

elétrons – movimento de rotação ao redor do núcleo, em órbitas concêntricas. Ao redor do núcleo é translação, ao redor de si mesmo é rotação (spin).

Figura 07 - Figura atômica de um elemento

Um átomo sem carga elétrica é chamado de átomo balanceado (carga total neutra). Caso contrário, numa situação instável, ele é chamado de átomo desbalanceado ou íon:

íon positivo – átomo que perdeu elétrons, logo há mais cargas positivas (p);

íon negativo – átomo que ganhou elétrons, logo há mais cargas negativas (e).

10 1.3 Cargas elétricas

Lei das cargas: cargas de mesmo nome (sinal) se repelem, cargas de nomes (sinais) contrários se atraem.

De acordo com a Lei das Cargas, qualquer carga tem energia potencial para realizar o trabalho de mover outra carga, seja por atração, seja por repulsão.

Figura 08 – Princípio da atração e repulsão.

Como unidade de carga, utilizaremos o Coulomb [C]. Um Coulomb é a carga devida à aproximadamente 628x1016 elétrons.

kF(1.1)

A equação (1.1) representa o módulo da força elétrica (Lei de Coulomb) em Newton [N], onde k é a constante que depende do meio e d é a distância entre as cargas em metros [m]. Os sentidos das forças de atração e repulsão estão representados na figura 08.

1.4 Circuito elétrico 1.4.1 Circuito

É todo percurso que representa um caminho fechado. Vamos acompanhar o percurso da corrente elétrica ao ligar um aparelho?

Para facilitar, vamos observar um “rádio de pilha” aberto, para você ver o caminho por onde passa a corrente.

Agora se obbserrvvaa o ppeerrccuurrsso da ccorrrreennttee em uma lanterna::

Note que a corrente tem que percorrer o mesmo caminho, continuamente. É um caminho fechado; é um circuito elétrico.

1.4.2 Circuito elétrico

É um caminho fechado por condutores elétricos ligando uma carga elétrica a uma fonte geradora (pilhas).

No exemplo da lanterna, você pode observar os diversos componentes do circuito elétrico:

1 - fonte geradora de eletricidade, pilha; 2 - aparelho consumidor de energia (carga elétrica), lâmpada;

3 - condutores, tira de latão

1.4.3 Elementos dos circuitos elétricos 1.4.3.1 Fonte geradora de energia elétrica

É a que gera ou produz Energia Elétrica, a partir de outro tipo de energia.

A pilha da lanterna, a bateria do automóvel, um gerador ou uma usina hidrelétrica são fontes geradoras de energia.

PilhaBateria Gerador

1.4.3.2 Aparelho consumidor (carga elétrica)

Aparelho consumidor é o elemento do circuito que emprega a energia elétrica para realizar trabalho. A função do aparelho consumidor no circuito é transformar a energia elétrica em outro tipo de energia.

Estamos nos referindo a alguns tipos de Consumidores Elétricos. Eles utilizam a energia elétrica para realizar trabalhos diversos; ou seja, eles transformam a energia elétrica, recebida da fonte geradora, em outro tipo de energia.

13 1.4.3.2.1 Trenzinho elétrico

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