Diagrama esquemático

Diagrama de linhas simples ou unifilarMostra as partes que compõe o circuito através de linhas simples, que representam dois ou mais condutores

Fornece informações básicas do circuito, mas não dá informações detalhadas de um diagrama esquemático.

Diagrama de bloco

Mostra a relação de vários grupos de componentes e seus estágios de funcionamento.

Diagrama de Fiação

Mostra a relação de vários grupos de componentes e seus estágios de funcionamento.

Os componentes são identificados pelos nomes.

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O circuito elétricoÉ composto de 4 partes básicas:1- fonte de F.E.M.2Condutores3Carga4Instrumentos de controle.

Circuito fechado ou completo

Circuito aberto ou incompleto

Proteção do circuito - FUSÍVEL

Curto-circuito

Aterramento - Dois pontos de um circuito estão ligados em pontos comuns

•Valor Conhecido e determinado.•Representado pela letra “R” nas equações•Aplicações: estabelecer o valor adequado da tensão, limitar a corrente e constituir carga.

•Resistores fixosResistores de carbono – carbono ou grafite (0,1 a 22 M)Resistores de fio enrolado – fio de níquel e cromo enrolado em um aspiral sobre uma haste de cerâmica (1 a 100 M).

O limite é chamado de tolerância – carbono (±5, ±10, ±20 por cento). Exemplo 100 ±10 .Especificação de potência de um resistor – calor dissipado se o calor for maior que aquele que ela pode dissipar a resistência é danificada. Exemplo: chuveiro elétrico.

Símbolo

Resistência de ajuste e controle – Trimpot e potenciômetro

Lei de OHM

A lei de ohm expressa a relação entre a corrente, tensão e resistência.

V= IR

Potência elétrica

Cavalo Vapor

Energia elétrica

P = IV

Hp=3/4kW

kWh = kW * h

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Então R = R1 + R2 + ... Rn

Então VT = V1 + V2 + ... Vn

Ex. Uma bateria de 95 V está ligada m série com 3 resistores: 20, 50 e 120. Calcule a tensão nos terminais de cada resistor.

Solução:

RT = R1 + R2 + R3 = 20 + + 50 + 120 = 190V = I X RT então I = V/RT = 95/190 = 0,5 A

Assim

V1 = I x R1 = 10 VV2 = I X R2 = 25 VV2 = I x R3 = 60 VVT = 10 + 25 + 60 = 95 V

A corrente fluindo em cada resistor, provoca uma queda de tensão entre os ponto AB, BC, CD e DA. Assim a queda de tensão em cada ponto é:A = 95 V; B = 85; C = 60; D = 0

Potencia Total do Circuito

Queda de tensão por partes proporcionais

IT = VT/RT I1 = V1/R1

Então se IT = I1, logo VT/RT = V1/R1

Portanto, V1=(VT/RT) X R1

Assim: Vn = (VT/RT) X RnVoltar

Circuito Paralelo de corrente contínua

Ocorre quando dois ou mais componentes estão ligados à mesma fonte e nesse casa a tensão é a mesma, ou seja

A resistência total sempre será menor que qualquer resistência em qualquer ramo.

RT = R/N

Para resistências iguais

Para duas resistências diferentes

RT=R2R1/R2+R1

Um circuito aberto funciona como se fosse uma grande resistência ao fluxo. Circuito aberto no ramo principal X Circuito aberto em ramo secundário

È uma resistência extremamente baixa. Quando existe, toda corrente flui por ele e não passa por nenhum outro ramo.

I1 = (R2/R1+R2)*IT

I2 = (R1/R1+R2)*IT

Quando a potência tem origem na fonte de tensão, a potência total é igual a soma das potências em cada ramo.

PT = P1 + P2 + P3 + ... + Pn sendo a potência total dada por P=V x IT

E a potência e cada ramo é dada pela equação: P = VI

OBS: independente da associação, a soma das potências em cada ramo é igual a potência fornecida pela fonte de tensão. Qual o impacto que isso teria sobre uma instalação elétrica?

Ex. Os ramos os ramos de circuito num sistema de fiação doméstica são paralelos. Liga-se ao circuito de cozinha um torrador de pão, uma cafeteira elética e uma panela de frituras. Sendo a tensão de linha de 110V. Calcule: (a) a corrente total da linha principal, (b) e tensão que entra em cada aparelho, (c) a resistência total do circuito. São dados: a corrente através do torrador de pão = 8,3A, a corrente através da cafeteira = 8,3A, e a corrente atravé da panela de frituras = 9,6A.

(a) IT = I1 + I2 + I3 = 8,3 + 8,3 + 9,6 = 26,2 A

(b) V = 110 V(c) RT = V/IT = (110/26,2)

Solução:

“ A tensão aplicada a um circuito fechado é igual à soma das quedas de tensão naquele circuito”, ou seja:

VA = V1 + V2 + V3 + ... Vn

Nomenclatura: as letras maiúsculas indicam as fontes de tensão e os números as quedas de tensão

VA-(V1+V2+V3+...Vn)=0

ΣV=VA-V1-V2-V3-...-Vn=0

Considere o seguinte circuito

ΣV=VA-V1-V2-V3=100-50-30-20=0

Suponha agora que seja adicionada uma outra fonte de tensão B, então

É importante definir se a fonte de tensão alimenta o circuito ou vice-versa. Porquê?

ΣV=VA-V1-V2-V3-VB=0

Se a fonte B é alimentada pelo circuito, então

Se a fonte B é alimenta o circuito, então

ΣV=VA-V1-V2-V3+VB=0

Ver a possibilidade de experimento com baterias.

“A soma das corrente que entram num nó é igual a soma das correntes que saem do nó.”

I1+I2-I3-I4=0

A correntes nas malhas

Simplificação das leis de kirchhoff através do método de correntes das malhas

Exemplo

Malha 1ΣV = VA – V1 – V2 + V2 = 0 = VA – I1R1 – I1R2 + I2R2 = 0VA = I1(R1+R2) – I2R2

Malha 2ΣV = - V3 – VB – V2 + V2 = 0 = -I2R3 – VB – I2R2 + I1R2 = 0VB = - I2(R2+R3) + I1R2

O sistema então ficaVA = I1(R1+R2) – I2R2

VB = - I2(R2+R3) + I1R2

Tensão nos nós

1. A figura murta o circuito com uma companhia residência. A companhia tem um resistência de 8 ohm e precisa de uma corrente de 1,5 A para funcionar. Determine a tensão necessária para que a companhia toque.

1.Calcule a corrente exigida por uma lâmpada incandescente de 60 W cuja especificação de funcionamento é de 120V. Calcule ainda a corrente exigida por uma lâmpada de 150 W funcionando em 120 V e para uma lâmpada de 300 W em 120V. À medida que a potência aumenta o que a acontece com a corrente?

3. A eficiência de um motor é calculada dividindo a sua saída pela sua entrada. A saída é medida em cavalo-vapor,enquanto a entrada é medida em watts ou em quilowatts. Antes da eficiência ser calculada, a saída e entrada precisam ser expressa nas mesmas unidades de medida. Calcule a eficiência de um motor que recebe 4 kW fornece 4 hp.

4. Um receptor de rádio usa 0,9A funcionando em 110V. Se o aparelho for usado 3h/dia, que energia ele consome em 7 dias?

5. Calcule a tensão necessária para que uma corrente de 10 A circule pelo circuito série dado na figura abaixo

5. No circuito abaixo calcule a queda de tensão através de R3

5. Cinco lâmpadas estão ligadas em série. Cada lâmpada exige 16 V e 0,1 A. Calcule a tensão total gasta

6. Utilizando o método do divisor de tensão calcule a queda de tensão através de cada resistor

7. Lâmpadas de 60 W cada uma com a mesma resistência, estão ligadas em paralelo através de um terminal residencial de 120 V, produzindo uma corrente na linha de 2 A. Qual a resistência equivalente de circuito? Qual a resistência de cada lâmpada? Qual a corrente que cada lâmpada gasta?

8. Um farol de automóvel de resistência desconhecida é colocado em paralelo com o acendedor de cigarros de 75 ohm. Se passar uma corrente de 0,8 A quando é aplicada uma tensão de 12 V, qual a resistência do farol?

9. Duas resistências estão em parelelo. Calcule a corrente em cada resistência. Dados ( IT = 30 mA, R1 = 75K ohm e R2 = 18k ohm

10. Calcule I3 no circuito paralelo divisor de corrente. Dados IT = 96 mA, R1 = 4 ohm e R2 =4 ohm e R4 = 10 ohm