CAPITULO 2 __________________ ___________________________ ___________________ ___________________ __________________ ___________________ _______________ _____ PADRÕES ELETRICOS E CONVENÇÕES UNIDADES INTRODUÇÃO Em eletricidade usa-se o sistema métrico internacional de unidades conhecido comumente systè ème inte i nterrnational nationale e. As sete unidades por SI. A abreviação em inglês decorre das palavras syst básicas do SI são: comprimento, massa, tempo, corrente elétrica, temperatura termodinâmica, intensidade luminosa e quantidade de matéria (Tabela 2-1). Antigamente usava-se o sistema métrico MKS, onde M representava o metro (comprimento), K representava o quilograma (massa) e S representava o segundo (tempo). As duas unidades suplementares do SI são o ângulo plano e o ângulo sólido (Tabela 2-2).
GRANDEZA Comprimento Massa Tempo Corrente elétrica Temperat Temperatura ura termodinâ termodinâmica mica Intensidade luminosa Quantidade de matéria Tabela 2-1
UNIDADE FUNDAMENTAL SÍMBOLO Usado “m” Metro Usado “Kg” Quilograma Usado “s” Segundo Usado “A” Ampère Usado “K ” Kelvin Kelvin Usado “cd” Candela Usado “mol” Mole
GRAN GRANDE DEZ ZA UN UNIIDA DADE DE FUND FUNDAM AMEN ENTA TAL L SÍMB SÍMBOL OLO O Usado “rad” Ângulo plano Radiano Usado “sr” Ângulo sólido Estereorradiano Estereorradiano Tabela 2-2 Outras unidades usuais podem ser deduzidas a partir de unidades fundamentais e das unidades suplementares. Por exemplo, a unidade de carga é o coulomb que é deduzida a partir das unidades unidades fundamentais fundamentais segundo segundo e ampère. ampère. A maioria das unidades utilizadas utilizadas em eletricidade é do tipo unidade derivada (Tabela 2-3) GRANDEZA Energia Força Potencia Carga elétrica Potencial elétrico Resistência elétrica
UNIDADE FUNDAMENTAL Joule Newton Watt Coulomb Volt Ohm
SÍMBOLO J N W C V Ω
Condutância elétrica Siemens Capacitância elétrica Farad Indutância elétrica Henry Frequência Hertz Fluxo magnético Weber Densidade de fluxo magnético Telsa Tabela 2-3
S F H Hz Wb T
PREFIXOS MÉTRICOS No estudo da eletricidade básica, algumas unidades elétricas são pequenas de mais ou grandes de mais para serem expressas convenientemente. A tabela 2-4 relaciona os prefixos métricos usados mais frequentemente e em eletricidade com sua equivalência numérica. PREFIXO Usado “mega” Usado “kilo” Usado “mili” Usado “micro” Usado “nano” Usado “pico” Tabela 2-4
SIMBOLO M K Usado “m” µ Usado “n” Usado “p”
VALOR X 1000 000 = 10 6 X 1000 = 103 X 0.001 = 10-3 X 0.000 001 = 10 -6 X 0.000 000 001 = 10 -9 X 0.000 000 000 001 = 10-12
Exercícios 1.
2.
Um resistor tem valor de 10MΩ estampado no seu invólucro. Quantos ohms de
resistência tem esse resistor? Uma estação geradora de energia tem capacidade de fornecer 500.000 watts ( W). qual sua capacidade em quilowatts?
POTÊNCIAS DE BASE 10 Já vimos que frequentemente é necessário ou conveniente converter um unidade de medida em outra unidade que pode ser maior ou menor. Na seção anterior isso foi feito substituindo se determinados valores por um prefixo métrico. Uma outra forma seria a de converter o numero numa potência de 10. Muitas vezes nos referimos as potencia de 10 como a “notação de engenheiros”. A tabela 2 -5 mostra exemplos de números expressos em potências de 10. NUMERO POTENCIA DE 10 LEITURA USUAL 0,000 001= 10-6
10 a menos seis
0,000 01=
10 -5
10 a menos cinco
0,000 1 =
10-4
10 a menos quatro
0,001=
10-3
10 a menos três
0,01=
10-2
10 a menos dois
0,1=
10-1
10 a menos um
1=
100
10 a zero
10 100 1000 10 000 100 000 1000 000 Tabela 2-5
101 102 103 104 105 106
10 a um 10 ao quadrado 10 ao cubo 10 a quarta potência 10 a quinta potência 10 a sexta potência
Exercícios 1.
Transforme para potência de base 10. 1.a) 0,6 1.b) 0,06 1.c) 0,006 1.d) 0,0746 1.e) 0,000 74 1.f) 0,000 746 1.g) 0,000 074 6 1.h) 0,000 000 746 1.i) 0,000 000 074 6 1.j) 0,000 000 007 46 1.k) 0,000 000 000 746
NOTA: REGRAS DA POTENCIAÇÃO P1) am.an = m+n P2) am /an = am-n, a ≠ 0 m ≥ n P3) (a.b)n = an.bn P4) (a/b)n = an / bn , b ≠ 0 P5) (am)n = am.n
SIMBOLOS GRAFICOS E DIAGRAMAS ELETRICOS
DIAGRAMA ESQUEMÁTICO A Fig. 2-1-a é uma representação de um
circuito elétrico simples. O mesmo circuito esta representado de forma esquemática na Fig. 2-1-b. O diagrama esquemático é uma forma abreviada de desenhar um circuito elétrico, e os circuitos são representados geralmente dessa forma. Além dos fios de conexão, são representados simbolicamente outros três elementos na Fig. 2-1.b: a pilha seca, a chave e a lâmpada. Observe os sinais positivo ( +) e negativo (-) em ambas as representações descritivas e esquemáticas da pilha seca. Os componentes esquemáticos representam os componentes de uma forma simplificada. Um diagrama esquemático é portanto um diagrama que mostra, através de símbolos gráficos, as ligações elétricas e as funções das diferentes partes de um circuito
Figura 2-1-a
Figura 2-1-b
Os símbolos gráficos padronizados para instalações elétricas mais comuns estão representados nas Tabelas 2-6 à 2-13 e em seguida a planta baixa de uma instalação elétrica, Figura 2-2-a.
Tabela 2-6
Tabela 2-7
Tabela 2-8
Tabela 2-9
Tabela 2-10
Tabela 2-11
Tabela 2-12
Tabela 2-13
Figura 2-2-a
