Dimensionamento de condutores

   
     Para se obter um dimensionamento correto dos condutores é necessário dois critérios importantes em circuitos trifásicos, que são a corrente e queda de tensão.
     O condutor deverá suportar uma corrente maior que a do equipamento. A corrente corrigida deve ser determinada para que se possa dimensionar os condutores.
      Ela é determinada levando-se em consideração a temperatura ambiente (instalação) e a disposição dos condutores dentro das tubulações, leitos e eletrocalhas.
     Calculando a corrente do motor:

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      Onde:

     Inm = corrente nominal do motor.
     Pmec = potência mecânica do motor;
     U = tensão nominal de alimentação do motor;
     fp = fator de potência do motor;
     η = rendimento do motor;

     Agora devemos consultar uma tabela de algum determinado fabricante de cabos no qual será utilizado ou também poderá ser consultado a NBR 5410  lá você encontra o condutor necessário para a corrente calculada do seu projeto
     O fator de temperatura deve ser aplicado quando a temperatura da instalação for diferente de 30°C em instalações subterrâneas e 20°C em instalações aparente.
     Os valores de capacidade de condução de corrente fornecidos pelas tabelas 36 a 39 são válidos  para o número de condutores carregados que se encontra indicado em cada uma de suas colunas. Para linhas elétricas contendo um total de condutores superior às quantidades indicadas nas tabelas 36 a 39,  a capacidade de condução de corrente dos condutores de cada circuito deve ser determinada, usando-se as  tabelas 36 a 39, com a aplicação dos fatores de correção pertinentes dados nas tabelas 42 a 45 (fatores de  agrupamento).
     Feito isso devemos então calcular a queda de tensão:

     Onde:

     AV = Queda de tensão em %:
     I = corrente do projeto
     R = Resistividade do condutor:
     S = Secção do condutor:
     U = Tensão de linha:
     L = Comprimento do circuito:

    Os condutores deverão ser dimensionados para atender a queda de tensão máxima admissível.
     Instalações em BT = 5%
     Instalações em AT = 7%
     Instalações atendidas em geração própria = 7%.
 
     As prescrições desta publicação são destinadas a garantir uma vida satisfatória a condutores e  isolações submetidos aos efeitos térmicos produzidos pela circulação de correntes equivalentes às suas  capacidades de condução de corrente durante períodos prolongados em serviço normal. Outras  considerações intervêm na determinação da seção dos condutores, tais como a proteção contra choques  elétricos (ver 5.1 da NBR 5410), proteção contra efeitos térmicos (ver 5.2 da NBR 5410), proteção contra sobrecorrentes (ver 5.3), queda  de tensão (ver 6.2.75410), bem como as temperaturas máximas admissíveis pelos terminais dos componentes da  instalação aos quais os condutores são ligados.
   
    

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Retificador de meia onda com filtro capacitivo

      Esse tipo de retificador apresenta, além do diodo retificador, um capacitor associado em paralelo com a carga. A função do capacitor é diminuir o ripple. Quanto menor for o ripple da tensão de saída de um retificador, melhor será sua qualidade. A figura 1 ajuda a entender o que é ripple. Nela, uma tensão senoidal de 1 V de pico está sobreposta a uma tensão CC (também chamada de nível de offset) de 4 V. Se usarmos um voltímetro CC para medir essa tensão, ele indicará exatamente 4 V.

Figura1 Tensão senoidal com nível de offset ilustrando
o conceito de ripple.

     Para uma tensão retificada de meia onda, se o valor de pico for muito maior que o ripple, este pode ser estimado aproximadamente por:

     em que:
          • VP é o valor da tensão de pico alternada (em volts),
          • C o valor da capacitância do capacitor (em farads),
          • f a frequência (em Hz) do riplle (meia onda de 60 Hz e onda completa de 120 Hz) e
          • R o valor da carga (em ohms).
     A figura 2 mostra o circuito e as formas de onda da tensão na carga (RL) e na entrada do retificador, para uma tensão senoidal de alimentação.

Figura 2

     Na figura 2, durante o intervalo de tempo T1, o diodo conduz, porque o valor da tensão de entrada é maior que o valor da tensão na carga. Desse modo, o capacitor se carrega até atingir o valor de pico da tensão de entrada.
     Durante o intervalo de tempo T2, a tensão de entrada é menor que a tensão na carga. Assim, o diodo corta a corrente e o capacitor se descarrega na carga RL (na prática, a carga é um circuito qualquer que consome corrente, como um receptor de rádio). Quando novamente a tensão de entrada passa a ser maior que a tensão na carga, o diodo volta a conduzir, repondo a carga perdida durante o intervalo T2.
     Observe que, ao aumentar a capacitância, o tempo de carga diminui e, consequentemente, o valor de pico da corrente no diodo aumenta. Por isso, é preciso ter cuidado ao projetar circuitos com valores de capacitância elevados.

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Indutores

     São dispositivos constituídos de espiras ou fios enrolados sobre um núcleo (bobinas) que têm por finalidade armazenar energia potencial elétrica com a criação
de um campo magnético.

 

     Vamos analisar um indutor desenergizado, ligado apenas a um amperímetro muito sensível (galvanômetro) de zero central (permitindo o deslocamento do ponteiro nos dois sentidos), sem qualquer tipo de gerador ligado ao indutor.
 

     Movimentando o ímã nas proximidades do indutor, o galvanômetro indica a existência de corrente elétrica no circuito, pelo deslocamento do ponteiro. Se o movimento do ímã cessar (com o ímã no interior do indutor ou em uma posição qualquer), a indicação do amperímetro passa a ser zero, ou seja, deixa de existir corrente elétrica no circuito.
     Considerando o ímã parado no centro do indutor, se o retirarmos, por exemplo, pelo mesmo lado pelo qual foi introduzido, o amperímetro registra novamente a existência de corrente elétrica no circuito, só que dessa vez o movimento do ponteiro se dá em sentido contrário ao anterior, indicando que a corrente elétrica possui sentido oposto ao da primeira.
     É comum, em vez de trabalhar com o campo magnético, utilizar o fluxo magnético (Φ), que está relacionado às linhas de força magnética existentes. No SI, a unidade de fluxo é o weber (Wb), em homenagem ao físico alemão Wilhelm Eduard Weber (1804-1891).

 
     Pode-se então concluir que o indutor reage a toda e qualquer variação do fluxo magnético em seu interior, ‘‘produzindo’’ uma tensão e corrente elétrica (induzidas). O sentido em que ambas se estabelecem é tal que elas se opõem à variação do fluxo. Isso pode ser explicado pela ação do campo magnético do ímã sobre as partículas no interior do condutor (fio), na forma de força magnética.
     O parâmetro que relaciona o campo magnético com a corrente induzida é denominado indutância (L), obtido pela expressão:

   

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Como calcular a potência dissipada

     Um dos efeitos da corrente elétrica ao atravessar uma resistência é a transformação de energia elétrica em calor (efeito Joule). No entanto, esse calor produzido nem sempre é desejável.
     No caso de um motor elétrico, em que a finalidade é transformar energia elétrica em mecânica, o calor gerado pela passagem de corrente nos condutores representa perda de energia, ou seja, a resistência do fio é indesejável e deve ser minimizada, pois a energia nela dissipada não é transformada em energia mecânica. Já nos aquecedores, deseja-se que toda a energia elétrica se transforme em calor.
     Em ambos os casos citados, é preciso calcular a potência dissipada.

     Outra possibilidade é substituir a tensão U por U = RI (lei de Ohm), obtendo-se:

      Exemplos
     1. Qual a potência dissipada em um resistor de 10 kΩ, percorrido por uma corrente de 5 mA?
    Solução:

     2. Determine a potência dissipada em um resistor de 2k2 Ω, submetido a uma ddp de 12 V.
     Solução:

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Como medir a resistência elétrica

      O instrumento que mede a resistência elétrica de um dispositivo ou circuito é o
ohmímetro. O aparelho deve ser conectado em paralelo à resistência a ser  medida, conforme ilustrado na figura 1.

Figura 1

      O componente sob medição não poderá em hipótese alguma estar energizado, a fim de evitar danos ao instrumento. Note que nessa figura a fonte está desconectada do resistor.
     Mesmo com o circuito desenergizado, deve-se tomar o cuidado de verificar se não existem outros componentes conectados ao resistor sob medição. No caso da figura 2, o ohmímetro está indicando a leitura das duas resistências em paralelo e não apenas de R2, à qual está conectado.

Figura 2

     Caso se queira medir apenas R2, ela deverá ser desconectada das demais, como ilustrado na figura 3.

Figura 3

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Padrão de cores para condutores

     A energia elétrica que abastece o setor residencial é fornecida por transformadores abaixadores localizados nos postes da rede secundária de distribuição. Pelo ramal de distribuição aérea ou subterrânea, chega ao poste de entrada, onde se encontra a caixa do medidor de energia. Então, segue por fios para o quadro de distribuição, instalado na parte interna da residência, e finalmente para os circuitos terminais para alimentar as cargas, ou seja, lâmpadas, chuveiros, torneiras elétricas e aparelhos eletroeletrônicos ligados às tomadas.  
     Na caixa do medidor de energia e no quadro de distribuicão são instalados disjuntores termomagnéticos, que servem para proteger os condutores dos circuitos internos da casa e os eletrodomésticos. Os condutores são cabos e fios de cobre que permitem interconexões dos circuitos. O disjuntor denominado diferencial residual serve para a proteção contra choque elétrico e sua instalação é obrigatória.
     Os condutores utilizados em instalação elétrica são: fase, neutro, retorno e de proteção (terra). Além da simbologia estabelecida pela norma NBR 5444:1989, eles têm cores padronizadas, previstas pela norma NBR 5410:2004 e pelo código internacional de cores: azul-claro para o neutro e verde ou verde-amarelo para o terra.
     A figura mostra a simbologia e a representação física, em corte, de um
eletroduto embutido em alvenaria, pelo qual passam os condutores elétricos.

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Interruptores simples paralelo e intermediário

     Gostaria de aprimorar seu conhecimento com eletricidade?
     Preparei alguns vídeos que explicam o funcionamento de interruptores vale apena conferir ! 

Interruptor simples

 

Interruptor em paralelo

 

Interruptor intermediário

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Circuítos Elétricos

     A prenda mais sobre cicuitos elétricos com essa vídeo aula da física online, onde são destacados Lei de Ohm e corrente elétrica

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