Introdução
Comandos elétricos são dispositivos elétricos ou eletrônicos usados para acionar motores elétricos , como também outros equipamentos elétricos. São compostos de uma variedade de peças e elementos como contatores, botões temporizadores, relés térmicos e fusíveis. Uma grande parte das máquinas em oficinas e na industria é acionada por motores elétricos. Para manejar essas máquinas são necessários dispositivos que permitem um controle sobre motores elétricos. Esses dispositivos de controle são, nos casos mais simples , interruptores, também chamados chaves manuais. Para motores de maior potência e para máquinas complexas usam-se comandos elétricos, automáticos, e muitas vezes sofisticados. Os comandos elétricos permitem um controle sobre o funcionamento das máquinas , evitando, ao mesmo tempo, manejo inadequado pelo usuário e, além disso, dispõe de mecanismos de proteção para a máquina e para o usuário. Melhoram o conforto para manejar máquinas, usando simples botões. Permitem também controle remoto das máquinas. Comandos elétricos eliminam a comutação manual de linhas de alimentação de motores e cargas de alta potência por meio de interruptores de grandes dimensões.
Circuito Elétrico
O circuito elétrico mais simples é composto por um gerador (ou fonte), por um receptor (ou carga do circuito) e pelos condutores que os interligam.
Funcionamento do Gerador
O gerador elétrico recebe energia externa (mecânica, química ou luminosa) e energiza eletricamente as cargas de seu interior à medida que as força a se deslocarem todas em direção a um de seus terminais (ou pólos do gerador). Tal movimento continua até o limite da capacidade de energizaçaõ do gerador, quando então o movimento cessa .
Tensão elétrica
Um dos terminais fica então eletricamente energizado em relação ao outro terminal. A energia entregue à cada unidade de carga eletrica (joule por coulomb) é medida em volt
–V- e é chamada de tensão ou voltagem – simbolizada por E (para os geradores ) e U (para os circuitos).Às vezes a tensão é simbolizada por V. A tensão é também denominada diferença de potencial elétrico – ddp-
Se um circuito elétrico externo interliga os terminais do gerador, a energia das cargas elétricas dos terminais do gerador se propaga para as cargas elétricas desse circuito que,
Engº. Edílson Alfredo da Silva CREA-8786/D energizadas, pôe-se em movimento através do circuito. Pelo fato de colocar as cargas em movimento a tensão do gerador é chamada também força eletromotriz (fem). Corrente elétrica
À medida que se movem, as cargas transferem ao circuito receptor a energia que receberam no gerador. No receptor essa energia é transformada em outra forma de energia.
| em ampère- A- |
O citado movimento é a corrente elétrica, e sua intensidade, também chamada amperagem (quantidade de cargas que passam por segundo; coulombs por segundo) –simbolizada por I -, é medida
| maior for a tensão aplicada maior é a corrente |
A movimentação das cargas é tanto maior quanto mais energia recebem. Ou seja quanto
Resistência elétrica
A constituição física do circuito de corrente facilita ou dificulta o movimento das cargas. Se os elétrons de valência dos átomos que compôem o circuito estão muito presos ao átomos então o circuito apresenta grande dificuldade à movimentação das cargas.
| elétricas do circuito, maior é a chamada resistência elétrica de tal circuito |
Quanto maior for a quantidade de energia necessária para por em movimento as cargas
A movimentação das cargas é portanto menor, quanto maior for a dificuldade ou resistência – R- imposta pelo circuito à passagem das cargas.
Para se conseguir a movimentação das cargas é necessária diferença de potencial de valor tanto maior quanto maior for a movimentação desejada e também quanto maior for a resistência do circuito: U=RI
Tal equação denomina-se lei de Ohm. A razão entre tensão e corrente tem como unidade o ohm – Ω -
A equação mostrada pode é claro ser reescrita :
| Ou | I=V / R |
R=V / I A energia elétrica no receptor pode ser calculada por:
onde E é a energia em joules E=VxIxt V a tensão em volts
I a corrente em ampères t o tempo em segundos. R é a resistência em ohms, Ω.
Engº. Edílson Alfredo da Silva CREA-8786/D
Potência Elétrica
A velocidade de transferência ou conversão da energia elétrica por unidade de tempo, - a energia por segundo - é denominada potência elétrica
A potência elétrica –P - é medida em watts - W- e pode ser calculada pelo produto da tensão (V) pela corrente (I).
P=VxI
Obs.: Tal fórmula é válida para circuitos onde as variações da tensão provocam proporcionais e simultânea variação da corrente. Alguns circuitos chamados reativos não apresentam tal simultaneidade e par tais circuitos a fórmula acima não pode ser aplicada.
Cada receptor tem a função de converter a energia elétrica em um determinado tipo de energia. Por exemplo:
| motor elétrico | -> mecânica |
| lâmpada | -> luminosa |
| resistores | -> térmica |
bateria em recarga -> química Como não se podem construir condutores práticos com materiais supercondutores (resistência zero) já que isso além de caro necessita de temperatura muito baixa menor que 150 graus celcius negativos, todos os circuitos elétricos apresentam resistência não só no receptor (seria o ideal) como também nos condutores e até no gerador.
As cargas perdem energia para transpor a resistência do circuito. Essa energia é convertida em energia térmica, que produz aquecimento.
O efeito de aquecimento Introdução
Comandos elétricos são dispositivos elétricos ou eletrônicos usados para acionar motores elétricos , como também outros equipamentos elétricos. São compostos de uma variedade de peças e elementos como contatores, botões temporizadores, relés térmicos e fusíveis. Uma grande parte das máquinas em oficinas e na industria é acionada por motores elétricos. Para manejar essas máquinas são necessários dispositivos que permitem um controle sobre motores elétricos. Esses dispositivos de controle são, nos casos mais simples , interruptores, também chamados chaves manuais. Para motores de maior potência e para máquinas complexas usam-se comandos elétricos, automáticos, e muitas vezes sofisticados. Os comandos elétricos permitem um controle sobre o funcionamento das máquinas , evitando, ao mesmo tempo, manejo inadequado pelo usuário e, além disso, dispõe de mecanismos de proteção para a máquina e para o usuário. Melhoram o conforto para manejar máquinas, usando simples botões. Permitem também controle remoto das máquinas. Comandos elétricos eliminam a comutação manual de linhas de alimentação de motores e cargas de alta potência por meio de interruptores de grandes dimensões.
Circuito Elétrico
O circuito elétrico mais simples é composto por um gerador (ou fonte), por um receptor (ou carga do circuito) e pelos condutores que os interligam.
Funcionamento do Gerador
O gerador elétrico recebe energia externa (mecânica, química ou luminosa) e energiza eletricamente as cargas de seu interior à medida que as força a se deslocarem todas em direção a um de seus terminais (ou pólos do gerador). Tal movimento continua até o limite da capacidade de energizaçaõ do gerador, quando então o movimento cessa .
Tensão elétrica
Um dos terminais fica então eletricamente energizado em relação ao outro terminal. A energia entregue à cada unidade de carga eletrica (joule por coulomb) é medida em volt
–V- e é chamada de tensão ou voltagem – simbolizada por E (para os geradores ) e U (para os circuitos).Às vezes a tensão é simbolizada por V. A tensão é também denominada diferença de potencial elétrico – ddp-
Se um circuito elétrico externo interliga os terminais do gerador, a energia das cargas elétricas dos terminais do gerador se propaga para as cargas elétricas desse circuito que,
Engº. Edílson Alfredo da Silva CREA-8786/D energizadas, pôe-se em movimento através do circuito. Pelo fato de colocar as cargas em movimento a tensão do gerador é chamada também força eletromotriz (fem). Corrente elétrica
À medida que se movem, as cargas transferem ao circuito receptor a energia que receberam no gerador. No receptor essa energia é transformada em outra forma de energia.
| em ampère- A- |
O citado movimento é a corrente elétrica, e sua intensidade, também chamada amperagem (quantidade de cargas que passam por segundo; coulombs por segundo) –simbolizada por I -, é medida
| maior for a tensão aplicada maior é a corrente |
A movimentação das cargas é tanto maior quanto mais energia recebem. Ou seja quanto
Resistência elétrica
A constituição física do circuito de corrente facilita ou dificulta o movimento das cargas. Se os elétrons de valência dos átomos que compôem o circuito estão muito presos ao átomos então o circuito apresenta grande dificuldade à movimentação das cargas.
| elétricas do circuito, maior é a chamada resistência elétrica de tal circuito |
Quanto maior for a quantidade de energia necessária para por em movimento as cargas
A movimentação das cargas é portanto menor, quanto maior for a dificuldade ou resistência – R- imposta pelo circuito à passagem das cargas.
Para se conseguir a movimentação das cargas é necessária diferença de potencial de valor tanto maior quanto maior for a movimentação desejada e também quanto maior for a resistência do circuito: U=RI
Tal equação denomina-se lei de Ohm. A razão entre tensão e corrente tem como unidade o ohm – Ω -
A equação mostrada pode é claro ser reescrita :
| Ou | I=V / R |
R=V / I A energia elétrica no receptor pode ser calculada por:
onde E é a energia em joules E=VxIxt V a tensão em volts
I a corrente em ampères t o tempo em segundos. R é a resistência em ohms, Ω.
Engº. Edílson Alfredo da Silva CREA-8786/D
Potência Elétrica
A velocidade de transferência ou conversão da energia elétrica por unidade de tempo, - a energia por segundo - é denominada potência elétrica
A potência elétrica –P - é medida em watts - W- e pode ser calculada pelo produto da tensão (V) pela corrente (I).
P=VxI
Obs.: Tal fórmula é válida para circuitos onde as variações da tensão provocam proporcionais e simultânea variação da corrente. Alguns circuitos chamados reativos não apresentam tal simultaneidade e par tais circuitos a fórmula acima não pode ser aplicada.
Cada receptor tem a função de converter a energia elétrica em um determinado tipo de energia. Por exemplo:
| motor elétrico | -> mecânica |
| lâmpada | -> luminosa |
| resistores | -> térmica |
bateria em recarga -> química Como não se podem construir condutores práticos com materiais supercondutores (resistência zero) já que isso além de caro necessita de temperatura muito baixa menor que 150 graus celcius negativos, todos os circuitos elétricos apresentam resistência não só no receptor (seria o ideal) como também nos condutores e até no gerador.
As cargas perdem energia para transpor a resistência do circuito. Essa energia é convertida em energia térmica, que produz aquecimento.
O efeito de aquecimento produzido pela passagem da corrente na resistência se chama efeito joule.
O efeito joule é útil nos resistores de aquecimento, mas é muito incoveniente em todos os outros dispositivos. A energia convertida por efeito joule pode ser calculada por
E=RI2t
Perda de energia nos condutores
Nos condutores é totalmente indesejável que haja o efeito joule, que se reflete em seu aquecimento e em diminuição da tensão disponível para o receptor. Para reduzir ao máximo a perda de energia, a resistência dos condutores que ligam o gerador ao receptor deve ser a menor possível o que significa que a área de secção transversal deve ser a maior possível.
A área de secção transversal (bitola) mínima é calculada em função de dois parâmetros: capacidade de corrente e queda de tensão admissível.uzido pela passagem da corrente na resistência se chama efeito joule.
O efeito joule é útil nos resistores de aquecimento, mas é muito incoveniente em todos os outros dispositivos. A energia convertida por efeito joule pode ser calculada por
E=RI2t
Perda de energia nos condutores
Nos condutores é totalmente indesejável que haja o efeito joule, que se reflete em seu aquecimento e em diminuição da tensão disponível para o receptor. Para reduzir ao máximo a perda de energia, a resistência dos condutores que ligam o gerador ao receptor deve ser a menor possível o que significa que a área de secção transversal deve ser a maior possível.
A área de secção transversal (bitola) mínima é calculada em função de dois parâmetros: capacidade de corrente e queda de tensão admissível.
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