Trabalho de Eletricidade Basica

Mapa Eletricidade Básica 542024 1 Imagine que você é um Engenheiro encarregado de projetar a instalação elétrica de um cômodo residencial Este cômodo terá uma lâmpada incandescente de 60 W uma tomada que alimentará um aparelho eletrônico de 100 W e uma outra tomada que será usada para um ventilador de 75 W Todos esses dispositivos serão ligados em paralelo e a tensão de alimentação será de 220 V Calcule a corrente que será puxada por cada um dos dispositivos e a corrente total do circuito Considerando as normas de segurança explique qual seria a escolha adequada para o disjuntor deste circuito Além disso discuta como essa análise ajudaria na escolha da bitola do fio 2 Imagine que você está em uma linha de produção onde a precisão das medições elétricas é crucial para a qualidade dos produtos fabricados Um pequeno erro na medição da tensão elétrica pode resultar em falhas no processo comprometendo toda a cadeia produtiva Neste cenário compreender a diferença entre os valores médios e eficazes de sinais elétricos de tensão se torna não apenas uma questão teórica mas uma necessidade prática vital Nesse experimento você terá a oportunidade de mergulhar no universo das medições elétricas analisando como diferentes sinais de tensão se comportam quando medidos Utilizando equipamentos de precisão como multímetros True RMS e osciloscópios digitais você explorará a importância dos valores médios e eficazes na interpretação dos sinais elétricos Começaremos configurando os instrumentos para gerar e medir sinais senoidais e não senoidais A seguir você realizará a verificação dos valores médios que representam a média aritmética dos valores instantâneos de um sinal ao longo de um ciclo Em seguida explorará os valores eficazes RMS que fornecem uma medida mais representativa da energia contida no sinal sendo especialmente relevantes para a análise de circuitos de potência Durante o experimento preste atenção às diferenças entre os resultados obtidos para sinais senoidais puros e aqueles com formas de onda mais complexas Essa distinção é crucial pois na prática muitas vezes lidamos com sinais distorcidos que podem impactar o funcionamento de equipamentos elétricos Ao final deste experimento você não apenas terá verificado as medições mas também compreendido a importância de selecionar corretamente o tipo de medição para cada situação Este conhecimento é essencial para qualquer profissional que lida com eletricidade desde técnicos até engenheiros e garante a precisão necessária em aplicações industriais residenciais e comerciais Link do roteiro copie e cole o link https221322whaazioncdnnetArquivoID8051experimentos verificacaovaloresmedioseficazessinaiseletricostensaohtml MATERIAIS E MÉTODOS Para a realização desse experimento serão necessários os seguintes materiais utilizados em conjunto com o kit de Eletrônica Analógica presente em seu Polo Multímetro Yokogawa TY720 True RMS AC DC Multímetro Kaise MY63 Gerador de Funções Arbitrárias AFG1000 Tektronix Osciloscópio Digital 1000C Tektronix Cabo BNCBNC Cabo BNC25 mm Parte I Configuração dos Equipamentos 1 Configuração do Gerador de Funções O gerador de funções arbitrárias AFG1000 da Tektronix deverá ser configurado para gerar uma forma de onda senoidal com frequência de 60 Hz uma amplitude de pico a pico Vpp de 16 V e um offset de 0 V 2 Configuração do Osciloscópio Digital Utilize o Osciloscópio Digital 1000C da Tektronix para visualizar e medir a forma de onda gerada Certifiquese de que o osciloscópio está devidamente calibrado e que as escalas de tensão e tempo são adequadas para capturar a senoidal de 60 Hz 3 Configuração dos Multímetros O Multímetro Yokogawa TY720 True RMS será utilizado para medir a tensão AC de forma precisa enquanto o Multímetro Kaise MY63 será utilizado para uma medição comparativa Parte II Experimentos de Medição de Tensões Elétricas Nesta parte do experimento você realizará medições das tensões elétricas utilizando os equipamentos configurados O objetivo é medir a senoide de 60 Hz com Vpp de 16 V e offset de 0 V verificando a precisão das leituras obtidas com os multímetros e comparandoas com as medições feitas no osciloscópio Responda a Utilizando os dois multímetros um de cada vez realize as medições de tensão nos resistores fazendo as medições AC DC AC em conjunto com a DC com o Yokogawa TY720 e com o MY63 as medições de valores AC e DC As medições serão realizadas nos valores dos resistores presentes do kit de Eletrônica Analógica b Apresente fotos das medições comprovando a sua presença durante a realização do experimento em seu polo 3 No setor industrial a eficiência energética é crucial para reduzir custos operacionais Considere que você é um engenheiro responsável por revisar o sistema de distribuição de energia de uma pequena fábrica Parte desse trabalho envolve a avaliação de perdas energéticas devido à resistência dos cabos que alimentam as máquinas Suponha que um cabo de alimentação tenha uma resistência de 05 Ω e a corrente que o percorre seja de 50 A Calcule a potência dissipada no cabo e discuta como essa perda de energia afeta a eficiência do sistema Qual seria a recomendação para reduzir essas perdas considerando a substituição dos cabos por outros de menor resistência Mapa Eletricidade Básica 542024 1 Imagine que você é um Engenheiro encarregado de projetar a instalação elétrica de um cômodo residencial Este cômodo terá uma lâmpada incandescente de 60 W uma tomada que alimentará um aparelho eletrônico de 100 W e uma outra tomada que será usada para um ventilador de 75 W Todos esses dispositivos serão ligados em paralelo e a tensão de alimentação será de 220 V Calcule a corrente que será puxada por cada um dos dispositivos e a corrente total do circuito Considerando as normas de segurança explique qual seria a escolha adequada para o disjuntor deste circuito Além disso discuta como essa análise ajudaria na escolha da bitola do fio Solução Sabendo que todos os dispositivos estão ligados em paralelo a tensão em seus terminais vale 220 V Assim a corrente elétrica consumida por cada dispositivo é ilâmpada Plâmpada V 60 220 027 A iaparelho Paparelho V 100 220 045 A iventiladorPventilador V 75 220 034 A Logo a demanda total destes equipamentos é dada por itotalilâmpadaiaparelhoiventilador0 27045034106 A A proteção contra sobrecarga tem que considerar a corrente de projeto I B a corrente nominal do disjuntor I N a corrente de atuação do disjuntor I 2 e a capacidade de condução de corrente dos condutores fase I z Em seguida deve considerar a curva de atuação do disjuntor que depende do tipo da carga que está A regra básica para as correntes é I BI N I Z I 2145I Z A corrente de projeto deve considerar alguns fatores tais como a influência térmica pelo agrupamento dos condutores em um eletroduto ou conduites de acordo com o método de instalação Considerando uma instalação residencial normalmente feito embutido em alvenaria o método de instalação segundo a norma ABNT NBR 5410 é o 7 com referência B1 conforme Figura abaixo A tabela a seguir foi extraída da ABNT NBR 5410 e faz a correção da corrente total considerando este agrupamento e método de instalação Logo a corrente de projeto para 3 circuitos agrupados é dada por I Bitotal k 106 07 151 A Agora temos que verificar a capacidade de condução de corrente que atende a esta corrente segundo método de instalação A tabela abaixo extraída da ABNT NBR 5410 esquematiza a seleção Conforme a tabela o condutor de cobre que passará pelo disjuntor e alimentará os três circuitos poderia ter uma seção mínima de 05 mm² porém por norma a menor seção para os circuitos de iluminação é 15 mm² e para os demais circuitos é 25 mm² Logo a seção escolhida é 25 mm² e a capacidade de condução de corrente é I Z24 A Logo a corrente de disparo do disjuntor deve ser I 2145I Z I 214524 I234 8 A Agora devemos selecionar o tipo de curva de atuação do disjuntor Há três tipos B C e D O disjuntor com curva tipo B é aplicado em cargas predominantemente resistivas como lâmpadas incandescentes chuveiros aquecedores elétricos e tomadas de uso geral o tipo C é aplicado em cargas predominantemente indutivas como microondas e ar condicionados e o tipo D é aplicado em cargas altamente indutivas como motores elétricos Diante dos dados acima o mais adequado é do tipo B Selecionamos o mini disjuntor monopolar STECK modelo SDD61B06 com corrente nominal de 6 A curva B com disparo termomagnético de 3 a 5 vezes a corrente nominal e proteção contra curtocircuito de até 3000 A Este é a menor corrente nominal disponível para curva tipo B Verificação I 25I N5630 A I 2145I zI 234 8 A I BI N I Z 151624 Logo o disjuntor especificado atende aos requisitos do projeto Observação 1 A bitola do fio é importante na seleção do disjuntor tendo em vista que a proteção contra sobrecarga térmica é sentida por meio do aquecimento dos condutores do circuito Quanto menor a bitola do fio menor é a capacidade de condução de corrente ocorrendo aquecimento deste quando circula correntes acima desta capacidade Observação 2 Segundo a norma ABNT NBR 5410 não se agrupa circuitos de iluminação e de tomadas de uso geral ao qual se conectam aparelhos eletrônicos e ventiladores por exemplo de modo que seriam necessários dois disjuntores para cada um destes circuitos Neste caso é fácil verificar que seriam necessários dois disjuntores tipo B de 6 A mas o condutor do circuito de iluminação seria de 15 mm² com capacidade de condução de corrente de 175 A 2 Imagine que você está em uma linha de produção onde a precisão das medições elétricas é crucial para a qualidade dos produtos fabricados Um pequeno erro na medição da tensão elétrica pode resultar em falhas no processo comprometendo toda a cadeia produtiva Neste cenário compreender a diferença entre os valores médios e eficazes de sinais elétricos de tensão se torna não apenas uma questão teórica mas uma necessidade prática vital Nesse experimento você terá a oportunidade de mergulhar no universo das medições elétricas analisando como diferentes sinais de tensão se comportam quando medidos Utilizando equipamentos de precisão como multímetros True RMS e osciloscópios digitais você explorará a importância dos valores médios e eficazes na interpretação dos sinais elétricos Começaremos configurando os instrumentos para gerar e medir sinais senoidais e não senoidais A seguir você realizará a verificação dos valores médios que representam a média aritmética dos valores instantâneos de um sinal ao longo de um ciclo Em seguida explorará os valores eficazes RMS que fornecem uma medida mais representativa da energia contida no sinal sendo especialmente relevantes para a análise de circuitos de potência Durante o experimento preste atenção às diferenças entre os resultados obtidos para sinais senoidais puros e aqueles com formas de onda mais complexas Essa distinção é crucial pois na prática muitas vezes lidamos com sinais distorcidos que podem impactar o funcionamento de equipamentos elétricos Ao final deste experimento você não apenas terá verificado as medições mas também compreendido a importância de selecionar corretamente o tipo de medição para cada situação Este conhecimento é essencial para qualquer profissional que lida com eletricidade desde técnicos até engenheiros e garante a precisão necessária em aplicações industriais residenciais e comerciais Link do roteiro copie e cole o link https221322whaazioncdnnetArquivoID8051experimentosverificacao valoresmedioseficazessinaiseletricostensaohtml MATERIAIS E MÉTODOS Para a realização desse experimento serão necessários os seguintes materiais utilizados em conjunto com o kit de Eletrônica Analógica presente em seu Polo Multímetro Yokogawa TY720 True RMS AC DC Multímetro Kaise MY63 Gerador de Funções Arbitrárias AFG1000 Tektronix Osciloscópio Digital 1000C Tektronix Cabo BNCBNC Cabo BNC25 mm Parte I Configuração dos Equipamentos 1 Configuração do Gerador de Funções O gerador de funções arbitrárias AFG1000 da Tektronix deverá ser configurado para gerar uma forma de onda senoidal com frequência de 60 Hz uma amplitude de pico a pico Vpp de 16 V e um offset de 0 V 2 Configuração do Osciloscópio Digital Utilize o Osciloscópio Digital 1000C da Tektronix para visualizar e medir a forma de onda gerada Certifiquese de que o osciloscópio está devidamente calibrado e que as escalas de tensão e tempo são adequadas para capturar a senoidal de 60 Hz 3 Configuração dos Multímetros O Multímetro Yokogawa TY720 True RMS será utilizado para medir a tensão AC de forma precisa enquanto o Multímetro Kaise MY63 será utilizado para uma medição comparativa Parte II Experimentos de Medição de Tensões Elétricas Nesta parte do experimento você realizará medições das tensões elétricas utilizando os equipamentos configurados O objetivo é medir a senóide de 60 Hz com Vpp de 16 V e offset de 0 V verificando a precisão das leituras obtidas com os multímetros e comparandoas com as medições feitas no osciloscópio Responda a Utilizando os dois multímetros um de cada vez realize as medições de tensão nos resistores fazendo as medições AC DC AC em conjunto com a DC com o Yokogawa TY720 e com o MY63 as medições de valores AC e DC As medições serão realizadas nos valores dos resistores presentes do kit de Eletrônica Analógica b Apresente fotos das medições comprovando a sua presença durante a realização do experimento em seu polo Solução Configuração dos equipamentos Medições com multímetro 3 No setor industrial a eficiência energética é crucial para reduzir custos operacionais Considere que você é um engenheiro responsável por revisar o sistema de distribuição de energia de uma pequena fábrica Parte desse trabalho envolve a avaliação de perdas energéticas devido à resistência dos cabos que alimentam as máquinas Suponha que um cabo de alimentação tenha uma resistência de 05 Ω e a corrente que o percorre seja de 50 A Calcule a potência dissipada no cabo e discuta como essa perda de energia afeta a eficiência do sistema Qual seria a recomendação para reduzir essas perdas considerando a substituição dos cabos por outros de menor resistência Solução A potência dissipada no cabo é dada por PdissipadaRi 205 50 21250W Os resultados acima apontam para uma perda de 125 kW por aquecimento no cabo na transmissão de energia da fonte a um equipamento Esta perda é significativa e suficiente para alimentar vários equipamentos domésticos tais como cafeteiras aparelhos de som televisão exaustores ferro elétrico de passar roupas forno microondas entre outros Isto significa que a energia total a ser demanda da rede de alimentação deve considerar os 1250 W de perda para poder suprir a cara útil demandada pelo equipamento gerando uma grande perda de energia A resistência total de um cabo é dado por seu material comprimento e área segundo a Segunda Lei de Ohm Rρ l A ρ resistividade do condutor do cabo Ω m l comprimento do cabo m A área da seção transversal do cabo m 2 Considerando que o material do condutor e os comprimentos serão fixos a melhor alternativa para reduzir a resistência total do cabo e com isto as perdas por Efeito Joule é aumentar a área da seção transversal dele