Apostila Medidas Elétricas

Apostila Medidas Elétricas

(Parte 1 de 7)

Disciplina:MEDIDAS ELÉTRICAS São José/SC Fevereiro, 2007.

O desenvolvimento tecnológico da área elétrica quer no que diz respeito, como a eletrônica vem influenciando fundamentalmente na configuração do nosso modo de vida. Destaca-se campo de medição, que proporcionou extraordinário progresso nos meios que dispomos para acompanhar a natureza e permitir que a industria viabilize civilizações tecnicamente primitivas.

As técnicas de medida e o domínio do conhecimento dos princípios aplicados ao setor da instrumentação são conteúdos indispensáveis para o desempenho do técnico em qualquer área industrial ou de pesquisa.

As grandezas elétricas envolvidas em fenômenos físicos podem ser medidas (ou acompanhados) cada vez mais com maior precisão ao desenvolvimento dos instrumentos de medidas. É claro que nós conceitos básicos de medidas são também indispensáveis àquele que executa as medições.

A confiabilidade de uma medida esta ligada à precisão dos instrumentos e ao rigor que empregamos ao fazê-la. Portanto o técnico de medidas deve saber solucionar os tipos de instrumentos de acordo com suas características de funcionamento e o tipo de medida desejada, sem extrapolar a sofisticação dos instrumentos e os métodos de utilização.

Três são os problemas cujas soluções traduzem a finalidade da medição elétrica:

1.0: O que medir 2.0: Como medir 3.0: Como avaliar a medição

Isto implica em que o técnico deve conhecer as grandezas elétricas, a maneira de tratá-los quanto as medidas e como interpreta-la .

01.0: Instrumentos de medidas 01.1: Classificação dos instrumentos de medida:

De maneira geral podemos classificar os instrumentos de medidas em dois tipos:

1.0 Instrumentos absolutos: Dão o valor da quantidade medida em termos de constantes instrumentais e da sua deflexão, na necessitando comparação com outro instrumento. 2.0 Instrumentos secundários: Dão o valor da quantidade medidas pela deflexão do instrumento sendo necessário calibra-lo interiormente por comparações de instrumentos absolutos ou com um secundário já calibrado.

Os instrumentos absolutos são utilizados apenas em laboratórios de padrões para aferição dos instrumentos secundários apenas.

01.2: Classificação quanto ao tipo.

1.0: Instrumentos de deflexão ou indicadores: São instrumentos que nas indicamos valores momentâneos das quantidades elétricas tais como tensão; corrente; potência e etc. 2.0: Instrumentos registradores: São instrumentos que registram em papel graduado (traçam gráficos) com os valores medidos. 3.0: Instrumentos integrados ou contadores: São os medidores de energia elétrica empregados comercialmente.

01.3: Quanto a construção:

1.0: Instrumentos de bobina móvel imã permanente (BMIP): São instrumentos construídos por uma ou mais bobina que se movimentam sob ação de um campo magnético de um imã permanentemente quando percorridas por uma corrente. São utilizados somente para a corrente continua. 2.0: Instrumentos de ferro móvel: possuem uma peça de material ferromagnético que se desloca quando submetido a um campo magnético produzido por uma corrente circulando em bobina fixa ou por peça de ferro fixa magnetizada pela corrente. Podem der usados tanto em CA ou C 3.0: Instrumentos de imã móvel: Possuem um ou mais imãs que se deslocam quando submetidos a um campo magnético produzido por uma corrente circulando em uma ou mais bobina fixas. Só funcionam em C 4.0: Instrumentos eletrodinâmicos: Possuem uma ou mais bobinas fixas e uma ou mais bobinas móveis, que podem se deslocar quando percorridas por corrente. Estes instrumentos podem ser utilizados em CA e C e não apresentam peças ferromagnéticos. 5.0: Instrumentos de ferro dinâmicos: Apresentam núcleo de material ferromagnético para aumentar o efeito eletrodinâmico. 6.0: Instrumentos de indução: Utilizam circuitos indutores em elementos que induzem corrente em elementos condutores móveis tais como discos, cilindros etc. Funcionam somente em CA. 7.0: Instrumentos térmicos ou de fios aquecido: São instrumentos onde a dilatação que de um fio, provocada pelo aquecimento devido a corrente que nele circula, é transmitida a um ponteiro que desliza sobre a escala graduada. Servem para a corrente contínua e alternada. 8.0: Instrumentos bimetálicos: O elemento móvel possui um bimetal que se deforma pela ação térmica provocada pela corrente. 9.0 Instrumentos de laminas vibráveis: Possuem lâminas metálicas que vibram quando entram em ressonância da corrente alternada que percorre bobinas fixas combinadas ou não com imãs permanentes.

01: Quanto a grandeza a medir.

Os instrumentos de deflexão classificam-se, segundo as grandezas a medir como:

1.0: Voltímetro (C e CA) – Volt: Mede a tensão e é ligado em paralelo com o circuito a ser medido.

2.0: Amperímetro (C e CA) Ampère: mede a corrente e é ligado em serio com o circuito a medir.

3.0: Wattímetro (C e CA) Watt: Mede a potência útil. É constituído por uma bobina de corrente que é ligado em série com o circuito a medir e uma bobina de tensão ligada em paralela. 4.0: Volt – ampère-Reativo (CA) Volt – Ampère - Reativo (VAR): Mede potência reativa. A ligação é idêntica a do WATTIMETRO. 5.0: Cossifimetro (CA) – cosf: Medir o fator de potência, ou seja, a diferença de fase entre tensão e corrente. A ligação é idêntica a do wattímetro. 6.0: Frequencímetro (CA) – HZ: Mede a freqüência e é ligado em paralelo ao circuito.

7.0 : Ohmímetro - Ω: Mede a resistência elétrica. Os ohmímetro são constituídos teoricamente para medir resistência porem, não é utilizado em circuitos devido à imprecisão.

Para medir valores de resistência nós empregamos pontes, sendo a mais popular a ponte de WHEATSTONE. 8.0: Medir a indutância (CA) – HENRY: Mede a indutância de uma bobina. 9.0: Medir a capacitância (CA) – FARADAY: mede a capacitância de capacitores.

10.0 :UNIDADES DE GRANDEZA ELÉTRICA:

Corrente elétrica

Ampére A

Corrente elétrica invariável que mantida em dois condutores retilíneos, paralelos, de comprimento infinito e de areia de seção transversal desprezível e situados no vácuo a 1 metro de distância um do outro, produz entre esses condutores uma força igual a 2x10 newton, por metro de comprimento desses condutores.

1)Unidade de base: definição ratificada pela 9a CGPM/1948 2)O ampère é também unidade de força magnetomotriz; nesses casos, se houver possibilidade de confusão, poderá ser chamado ampére espira, porém sem alterar o símbolo A

Carga elétrica (quantidade de eletricidade)

Coulomb C

Carga elétrica que atravessa em 1 segundo uma seção transversal de um condutor percorrido por uma corrente invariável de 1ampere

Tenção elétrica, diferença de potencial, Força eletromotriz

Volt V

Tensão elétrica entre os terminais de um elemento positivo de circuito que dissipa a potência de 1 watt quando percorrido por uma corrente invariável de 1 ampére

Gradiente de potencial, intensidade de campo elétrico

Volt por metro V/m

Gradiente de potencial uniforme que se verifica em um meio homogêneo e isótropo, quando de 1 volt a diferença de potencial entre dois planos equipotenciais situados a um metro de distância um do outro

A intensidade de campo elétrico pode ser também expressa em Newton por Coulomb

Resistência elétrica Ohm

ΩΩΩΩ

Resistência elétrica de um elemento passivo de circuito que é percorrido por uma corrente invariável de 1 ampére, quando uma tensão elétrica constante de1 volt é aplicada aos seus terminais

O ohm é também unidade de impedância e de reatância em elementos de circuito percorrido por corrente alternada

Resistividad e

Ohm – metro

Resistividade de um material homogêneo e isótropo, do qual 1 cubo com um metro de aresta Apresenta uma resistência elétrica de um ohm entre faces opostas

Condutância

S

Siemens

Condutância de um elemento passivo de circuito cuja resistência elétrica é de 1 ohm

O siemens é também unidade de admitância de susceptância em elementos de circuito percorrido por corrente alternada

Condutividad e

Siemens por metro

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