Apostila eletricidade aplicada

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Apostila de eletricidade aplicada
Carlos Kleber (CEFET/RJ, Engenharia Elétrica)
Eletricidade Aplicada - notas de aula
Carlos Kleber da Costa Arruda1 - Universidade Candido Mendes 13 de setembro de 2007
1carloskleber@gmail.com
Sumário
1.1 Eletricidade na prática | 3 |
1.2 Os caminhos da eletricidade | 6 |

1.4 Elementos armazenadores de energia | 1 |
1 Introdução 3 1.3 Revisãoda teoria de circuitos elétricos de corrente contínua (C) 7
2.1 Porque corrente alternada? | 12 |
2.2 Ondas Senoidais | 17 |
2.3 Entendendo as Grandezas Elétricas | 20 |
2.4 Fasores | 21 |
2.5 Representação de elementos elétricos em forma complexa | 24 |
2.6 Análise de Circuitos de Corrente Alternada | 26 |
2.7 Exemplos | 32 |
2 Princípios de Corrente Alternada 12
3.1 Introdução| 34 |
3.2 Tipos de Potência | 38 |
3.3 Fator de Potência | 39 |
3.4 Medindo a potência | 40 |
3.5 Compensação de reativos em uma instalação | 41 |

4.1 Introdução | 42 |
4.2 Transmissão e distribuição | 4 |
4.3 Potência | 47 |

5.1 Introdução | 48 |
5.2 Estudo de caso | 51 |
5 Tarifação de energia elétrica 48
6.1 Introdução | 53 |
6.2 Elementos de uma subestação | 53 |6.3 Proteção de circuitos | 5 |
6 Instalações Elétricas Industriais 53 1
SUMÁRIO 2
7.1 Introdução | 56 |
7.2 Características de um motor elétrico | 57 |
7.3 Projeto de instalações elétricas com motores em partida | 58 |
7.4 Partida de motores elétricos | 58 |
7 Máquinas elétricas - motores 56
8.1 Questionário | 60 |
8.2 Exercícios | 61 |
8.3 Palavras-chave | 69 |

A.1 TexasTI-83 | 71 |
A Uso de calculadores com funções de números complexos 71

B.1 Omitir unidade | 72 |
B.2 Esquecer do múltiplo/ submúltiplo da unidade | 72 |
B.3 Múltiplo da unidade ao quadrado ou ao cubo | 72 |
Capítulo 1 Introdução
1.1 Eletricidade na prática
A eletricidade é uma das formas de aproveitar os recursos naturais para o desenvolvimento humano. Possui característicasúnicas: seu armazenamento é dificil e caro, comparado com outras fontes como o petróleo. Pode ser transmitido com facilidade, e a entrega desta energia é instantânea. Sua extração da natureza pode ser realizada de diversas formas, mas cada uma possui uma desvantagem: seja no impacto ambiental, ou nos custos elevados da tecnologia.
Desta forma, a civilização atual depende fortemente da energia elétrica,aonde não é possível imaginar um desenvolvimento sem eletricidade. A engenharia, de todos os campos, deve saber usar da eletricidade para a realização de seus projetos.
1.1.1 Uma ordem de grandeza
Abaixo são ilustrados alguns números de algumas grandezas, em potências de 10, e algumas aplicações no qual são observadas estas grandezas. Esta parte é interessante para ilustrar o tamanho dasgrandezas elétricas. Um leigo em eletricidade sabe, pelo menos, a diferença entre um metro, um quilômetro e um milímetro. Assim como o metro, todas as grandezas elétricas podem ser expressas com o auxílio dos múltiplos e submúltiplos do sistema internacional1.
1Os múltiplos não são os mesmos usados em informática, como em quilobyte, megabyte. Neste caso, quilo = 210 = 1024, mega = 220 = 1024 1024.CAPÍTULO 1. INTRODUÇÃO 4

Tabela 1.1: alguns múltiplos e submúltiplos do Sistema Internacional (SI)
Os múltiplos e submúltiplos podem ser usados com qualquer unidade. Você também pode imaginar um exemplo mais palpável, como a diferença entre um Real, um “quiloreal" e um “megareal".
A seguir são ilustrados múltiplos de unidades típicas em eletricidade, seguido por um exemplo comum.1.1.1.1 Potência
Os exemplos incluem potência em geral, seja de dispositivos elétricos ou mecânicos, geradores ou consumidores.
1 W Rádio 10 W Aparelho de DVD, lâmpada fluorescente 100 W Lâmpada incadescente, microcomputador 1 kW Ar condicionado residencial 10 kW Motor elétrico industrial 100 kW Automóvel 1 MW Locomotiva a diesel 10 MW Demanda média de um pequeno país 100 MW Usina termelétrica...
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