DISCIPLINA: ELE – ELETRICIDADE PARA ENG. ELÉTRICA SEM: 2008/2 TURMAS A

1. DISCIPLINA: ELE – ELETRICIDADE PARA ENG. ELÉTRICASEM: 2008/2 TURMAS A • GERAÇÃO, TRANSMISSÃO E DISTRIBUIÇÃO DE ENERGIA ELÉTRICA • PRINCÍPIOS DE CORRENTE E TENSÃO ALTERNADA

2. TARIFAÇÃO DE ENERGIA ELÉTRICA • FATOR DE DEMANDA: É a razão entre a demanda máxima do sistema e a carga total instalada durante um determinado tempo. FD = Dmax/ Pinst

3. TARIFAÇÃO DE ENERGIA ELÉTRICA • FATOR DE CARGA: É a razão entre a demanda média , durante um determinado intervalo de tempo, e a demanda máxima registrada no mesmo período. • FC = Dmed/Dmax

4. TARIFAÇÃO DE ENERGIA ELÉTRICA • O fator de carga mede o grau no qual a demanda máxima foi mantida durante o intervalo de tempo considerado, ou mostra se a energia está sendo utilizada de forma racional por parte de uma instalação.

5. TARIFAÇÃO DE ENERGIA ELÉTRICA • Ter um elevado fator de carga significa: • Otimização dos investimentos da instalação elétrica; • Aproveitamento racional e aumento da vida útil da instalação elétrica, inclusive motores e equipamentos; • Redução do valor da demanda de pico.

6. TARIFAÇÃO DE ENERGIA ELÉTRICA • RESUMO DO SISTEMA TARIFÁRIO BRASILEIRO • Há quatro diferentes tipos de horário durante um ano: • Horário de ponta de carga • Horário fora de ponta de carga • Período Úmido • Período Seco

7. TARIFAÇÃO DE ENERGIA ELÉTRICA • Horário de ponta de carga • É o intervalo de três horas consecutivas entre 17 e 22 horas de cada dia, exceto sábados, domingos e feriados nacionais.

8. TARIFAÇÃO DE ENERGIA ELÉTRICA • 2) Horário fora de ponta de carga • É formado pelas 21 horas restantes de cada dia, e pelas 24 horas dos sábados, domingos e feriados nacionais.

9. TARIFAÇÃO DE ENERGIA ELÉTRICA • Devido ao nível pluviométrico das regiões do Brasil onde ficam as maiores bacias hidrográficas e as mais importantes usinas hidrelétricas brasileiras é definido períodos: • Período úmido (1. de dez à 30 de abril) • Período seco ( 1º de maio à 30 de nov.)

10. TARIFAÇÃO DE ENERGIA ELÉTRICA • A partir da definição desses horários montou-se a estrutura tarifária que possui os seguintes segmentos: • Tarifa Azul • Tarifa Verde • Tarifa Convencional • Tarifa de Ultrapassagem

11. TARIFAÇÃO DE ENERGIA ELÉTRICA 1) Tarifa Azul: • É a modalidade estruturada p/ aplicação de preços diferenciados de demanda e consumo de acordo com o horário de utilização do dia e os períodos do ano.

12. TARIFAÇÃO DE ENERGIA ELÉTRICA • Tarifa Azul: DEMANDA • um preço para o horário de ponta de carga da Concessionária; • um preço para o horário fora de ponta de carga da Concessionária; • O valor da demanda faturada é o maior entre os valores de demanda contratada e registrada.

13. TARIFAÇÃO DE ENERGIA ELÉTRICA • Tarifa Azul: CONSUMO • um preço para o horário de ponta de carga em período úmido; • um preço para o horário fora de ponta de carga em período úmido; • um preço para o horário de ponta de carga em período seco; • um preço para o horário fora de ponta de carga em período seco;

14. TARIFAÇÃO DE ENERGIA ELÉTRICA 2) Tarifa Verde: • É a modalidade estruturada p/ aplicação de preços diferenciados de demanda e consumo de acordo com a tensão de fornecimento e demais características do consumidor como residencial, urbano, rural, etc.

15. TARIFAÇÃO DE ENERGIA ELÉTRICA • Tarifa Verde: DEMANDA • Um preço único para o horário de ponta e fora de ponta de carga da Concessionária; • O valor da demanda faturada é o maior entre os valores de demanda contratada e registrada.

16. TARIFAÇÃO DE ENERGIA ELÉTRICA • Tarifa Verde: CONSUMO • um preço para o horário de ponta de carga em período úmido; • um preço para o horário fora de ponta de carga em período úmido; • um preço para o horário de ponta de carga em período seco; • um preço para o horário fora de ponta de carga em período seco.

17. TARIFAÇÃO DE ENERGIA ELÉTRICA 3) Tarifa Convencional: • É a modalidade estruturada p/ aplicação de preços diferenciados de demanda e consumo de acordo com a tensão de fornecimento e demais características do consumidor como residencial, urbano, rural, etc.

18. TARIFAÇÃO DE ENERGIA ELÉTRICA • Tarifa Convencional: DEMANDA • Um preço único para o horário de ponta e fora de ponta de carga da Concessionária; • O valor da demanda faturada é o maior entre os valores de demanda contratada, registrada e 10% da maior demanda medida em qquer dos 11 ciclos de faturamento anteriores, quando for unid. Consumid. Rural ou sazonal(certa época do ano).

19. TARIFAÇÃO DE ENERGIA ELÉTRICA • Tarifa Convencional: CONSUMO • um preço único para o horário de ponta e fora de ponta de carga.

20. TARIFAÇÃO DE ENERGIA ELÉTRICA 4) Tarifa Ultrapassagem: • É tarifa diferenciada a ser aplicada à parcela de demanda que superar as respectivas demandas contratadas em cada segmento horo-sazonal para a tarifa azul, ou demanda única contratada para a tarifa verde.

21. TARIFAÇÃO DE ENERGIA ELÉTRICA Como escolher a tarifa adequada para o empreendimento? Realizar estudo do fator de carga da instalação e identificar os horários durante o dia do uso da energia elétrica.

22. DISCIPLINA: ELE – ELETRICIDADE PARA ENG. ELÉTRICASEM: 2008/2 TURMAS A • GERAÇÃO, TRANSMISSÃO E DISTRIBUIÇÃO DE ENERGIA ELÉTRICA • PRINCÍPIOS DE CORRENTE E TENSÃO ALTERNADA

23. DISCIPLINA: ELE – ELETRICIDADE PARA ENGa. CIVILSEM: 2008/2 TURMAS A PRINCÍPIOS DE CORRENTE E TENSÃO ALTERNADA

24. CONCEITOS BÁSICOS DOS FUNDAMENTOS DA ELETRICIDADE ENERGIA POTENCIAL ACUMULADA ENERGIA CINÉTICA (movimento)

25. CONCEITOS BÁSICOS DOS FUNDAMENTOS DA ELETRICIDADE • Quando há o movimento de rotação de um alternador (gerador de tensão alternada) , transforma este movimento em Energia Elétrica.

26. CORRENTE ELÉTRICA • O que é corrente elétrica? • Definição: É o deslocamento de cargas dentro de um condutor quando existe diferença de potencial elétrico entre suas extremidades.

27. CORRENTE ELÉTRICA • É o fluxo de cargas que atravessa a seção reta de um condutor, na unidade de tempo. • Se o fluxo for constante, denominou-se ampère a relação: • 1 ampère = 1 coulomb • segundo • ou generalizando: i = dq/dt

28. TENSÃO ELÉTRICA • A diferença de potencial de 1 volt (V) entre dois pontos ocorre quando ocorre um trabalho de 1 joule (J) para deslocar uma carga de 1 coulomb (C) entre estes dois pontos. • Para se formar 1 coulomb são necessários 6,28 x 1018 elétrons. 1 volt = 1 joule coulomb

29. TENSÃO ELÉTRICA • Para haver corrente elétrica, é preciso que haja diferença de potencial (d.d.p.)e um condutor em circuito fechado . • Se o circuito estiver aberto, teremos d.d.p. mas não corrente. • Analogamente, numa instalação hidráulica para haver circulação de água, deve haver uma diferença de pressão, tubulação, um interruptor e um caminho de retorno.

30. RESISTÊNCIA ELÉTRICA • Chama-se resistência ôhmica a oposição interna à circulação das cargas devido às forças que mantém os elétrons livres, agregados ao núcleo do material. • Corpos bons condutores => menor resistência. • Ex.: platina, prata, cobre e alumínio. • Corpos maus condutores =>maior resistência. • Ex.: porcelana, vidro, madeira.

31. RESISTÊNCIA ELÉTRICA • A resistência R (ôhmica), medida em ohm (Ω), depende: • Tipo de material - resistividade(ρ); • Comprimento (l); • Seção (A); • Temperatura.

32. RESISTÊNCIA ELÉTRICA • Onde: R = Resistência em ohms (Ω); ρ = Resistividade do material em Ω.mm2/m; l = Comprimento em metros; A = Área da seção reta em mm2 R = ρ x l / A

33. RESISTÊNCIA ELÉTRICA • A resistência varia com a temperatura de acordo com a expressão: • Onde: Rt = Resistência na temperatura t em Ω; R0 = Resistência a zero graus em Ω; α = Coeficiente de temperatura em 1/ºC; t2 e t1 = Temperaturas final e inicial em ºC. Rt = R0[1 + α (t2 – t1)]

34. CONDUTÂNCIA (G) • Onde: G = Condutância (siemens); R = Resistência em ohms (Ω); G = 1 / R

35. RESISTÊNCIA ELÉTRICA • DADOS IMPORTANTES: • Resistividade: • Cobre => ρ = 0,0178Ω x mm2 /m a 15 ºC • Alumínio => ρ = 0,0280Ω x mm2 /m a 15 ºC • Coeficiente de temperatura: • Cobre => α = 0,0039/ºC a 0ºC α = 0,0040/ºC a 20ºC

36. EXERCÍCIOS • A Resistência de um condutor de cobre a 0ºC é de 30Ω. Qual a sua resistência a 20ºC? Dados: α = 0,0040/ºC a 20ºC Rt = R0[1 + α (t2 – t1)]

37. EXERCÍCIOS • A Resistência de um condutor de cobre a 0ºC é de 30Ω. Qual a sua resistência a 20ºC? solução: α = 0,0040/ºC a 20ºC Rt = R0[1 + α (t2 – t1)] R20 = 30 [1 + 0,004 x 20) = 32,4Ω

38. EXERCÍCIOS • Qual a resistência de um fio de alumínio de 1 km de extensão e de seção de 2,5 mm2 a 15 ºC ? Dados: R = ρ x l / A Alumínio => ρ = 0,0280Ω x mm2 /m a 15 ºC

39. CONCEITOS BÁSICOS DOS FUNDAMENTOS DA ELETRICIDADE => EXERCÍCIOS • Qual a resistência de um fio de alumínio de 1 km de extensão e de seção de 2,5 mm2 a 15 ºC ? solução: R = ρ x l / A R = 0,028 ohms.mm2/m x 1000m/2,5mm2 R = 11,2Ω

40. CONCEITOS BÁSICOS DOS FUNDAMENTOS DA ELETRICIDADE => EXERCÍCIOS • Qual a resistência de um fio de cobre de 1 km de extensão e de seção de 2,5 mm2 a 15 ºC ? Dados: R = ρ x l / A Cobre => ρ = 0,0178Ω x mm2 /m a 15 ºC

41. CONCEITOS BÁSICOS DOS FUNDAMENTOS DA ELETRICIDADE => EXERCÍCIOS • Qual a resistência de um fio de cobre de 1 km de extensão e de seção de 2,5 mm2 a 15 ºC ? solução: R = ρ x l / A R = 0,0178Ω.mm2/m x 1000m/2,5mm2 R = 7,12Ω

42. CONCEITOS BÁSICOS DOS FUNDAMENTOS DA ELETRICIDADE => LEI DE OHM • Georg Simeon Ohm (1789 – 1854) estabeleceu uma relação entre as grandezas d.d.p., corrente e resistência: onde: V = d.d.p. em Volts (V) R = resistência em ohms (Ω) I = intensidade de corrente em ampères (A) V = R x I

43. LEI DE OHM

44. CIRCUITO SÉRIE RS = R1 + R2 + R3 + .... etc.

45. CIRCUITO SÉRIE EX.: CALCULAR A CORRENTE DO CIRCUITO E A QUEDA DE TENSÃO EM CADA RESISTOR

46. CIRCUITO SÉRIE I = Vs/Rs = 12/7,5kΩ = 0.0016A A corrente 1,6mA está em TODOS os resistores.

47. CIRCUITO SÉRIE

48. CIRCUITO ABERTO • CIRCUITO ABERTO • O resistor torna-se um circuito aberto devido a construção defeituosa ou ao superaquecimento do resistor. Nos casos graves, ele pode queimar e abrir, e esse defeito pode ser localizado com o voltímetro em um multímetro, porque o valor será a fonte de voltagem de 12 volts.

49. CIRCUITO ABERTO R = ∞

50. CIRCUITO ABERTO • CIRCUITO ABERTO • Outro circuito aberto típico é o fio partido ou dessoldado. O voltímetro indicará também aqui o valor da fonte de voltagem quando conectado através de circuito aberto.