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Eletricidade e Eletrotécnica Prof. André Funcke Princípios da corrente alternada

6_Eletricidade_fundamentos Da Corrente Alternada

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Eletricidade e EletrotécnicaProf. André Funcke

Princípios da corrente alternada

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Corrente alternada

Tensão de corrente alternada (ca):• Variação continua do módulo• Inversão periódica da polaridade

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Corrente alternada

Tensão ca é produzida por um gerador

No gerador simplificado, a espira gira através do campo magnético cortando as suas linhas de força para gerar uma tensão ca induzida através dos seus terminais

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Ciclo da corrente alternada

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Corrente alternada

A forma de onda da tensão é uma onda senoidal, portanto:

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Corrente alternada

Em um circuito resistivo ligado a uma fonte de ca, a corrente que passa pela carga também é uma onda senoidal, onde:

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Corrente alternada

Para o circuito abaixo, represente o gráfico da corrente.

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Corrente alternada

Frequência (Hz) e período

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Corrente alternada

Relação de fasesO ângulo de fase entre duas formas de onda de mesma frequência é dado pela diferença angular num dado instante.

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Corrente alternada

Fasores• O comprimento da seta indica o módulo da tensão alternada.• O ângulo que a seta forma com o eixo horizontal indica o ângulo de fase.• Os ângulos de avanço de fase são representados no sentido anti-horário em relação

ao fasor de referência.

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Corrente alternada

Fasores

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Corrente alternada

Fasores

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Corrente alternada

Fasores

Onda B como referencia?

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Corrente alternada

Valor eficaz

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Corrente alternada

Valor médio quadrático

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Corrente alternada

Valor eficaz ou valor rms

O valor eficaz (rms) de uma onda senoidal alternada corresponde a mesma quantidade de corrente ou tensão contínua capaz de produzir a mesma potência de aquecimento.

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Corrente alternada

Para um circuito resistivo, não há defasagem entre a tensão e a corrente.

Portanto podemos utilizar as mesmas técnicas de análise de circuitos de corrente contínua.

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Corrente alternada

1. Em uma tensão ca de 110V é aplicada a duas resistências em série de 5Ω e 10Ω.A) Calcule a corrente e a queda de tensão através de cada resistência. B) Faça o diagrama dos fasores da corrente e da tensão

2. Calcule a corrente instantânea quando θ=30o e quando θ=225o e localize o pontos na forma de onda representada no gráfico abaixo

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Corrente alternada

1. Em uma tensão ca de 110V é aplicada a duas resistências em série de 5Ω e 10Ω.A) Calcule a corrente e a queda de tensão através de cada resistência. B) Faça o diagrama dos fasores da corrente e da tensão

2. Calcule a corrente instantânea quando θ=30o e quando θ=225o e localize o pontos na forma de onda representada no gráfico abaixo

3. Faça a representação gráfica de 2 períodos de uma onda senoidal com frequência de 100 kHz e 5 V de amplitude. No eixo horizontal represente tanto a unidade de graus quanto a de tempo.

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Corrente alternada

4. Uma onda senoidal de uma corrente alternada exibe um valor máximo de 80ª. Que valor de corrente contínua produzirá o mesmo efeito de aquecimento?

(se uma onda senoidal produzir calor igual ao produzido por 1 A de corrente contínua, dizemos que a onda é tão eficiente quanto 1 A de corrente contínua)

5. Se uma tensão ca tiver um valor de pico de 155,6 V , qual será o ângulo de fase para o qual a tensão instantânea é de 110V?

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6. Calcule o ângulo de fase para as seguintes ondas de ca.

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Corrente alternada

7. A, B e C são três ondas senoidais de mesma frequência. A onda senoidal A está adiantada em relação à onda senoidal B de um angulo de fase de 60o e atrasada relativamente a onda C de um ângulo de fase 130o . Qual o angulo de fase entre as ondas B e C.

8. Os voltímetros e amperímetros de corrente alternada estão calibrados para fornecer a leitura dos valores eficazes. Um voltímetro ca indica que a tensão sobre uma carga resistiva é de 40V. Qual a tensão de pico desta carga.

9. Um ferro elétrico de 20 Ω e uma lâmpada de 100 Ω estão ligados em paralelo em uma linha de tensão de 120V e 60Hz. Calcule a corrente total consumida pelo circuito e a potência de cada um dos equipamentos. Desenhe o diagrama de fasores para o circuito. Qual o consumo total de energia em kWh se estes equipamentos ficarem ligados por duas horas.