Electricidade foro, Electricidade Eletrica eletricista (Brasil, Portugal))

Um transformador é um dispositivo destinado a transmitir energia elétrica ou potência elétrica de um circuito à outro, transformando tensões, correntes e ou de modificar os valores das Impedância elétrica de um circuito elétrico. Trata-se de um dispositivo de corrente alternada que opera baseado nos princípios eletromagnéticos da Lei de Faraday e da Lei de Lenz.

O transformador consiste de duas ou mais bobinas ou enrolamentos e um “caminho”, ou circuito magnético, que “acopla” essas bobinas. Há uma variedade de transformadores com diferentes tipos de circuito, mas todos operam sobre o mesmo princípio de indução eletromagnética.

No caso dos transformadores de dois enrolamentos, é comum se denominá-los como enrolamento primário e secundário, existem transfomadores de três enrolamentos sendo que o terceiro é chamado de terciário. Existe também um tipo de transformador denominado Autotransformador, no qual o enrolamento secundário possui uma conexão elétrica com o enrolamento do primário.

Transformadores de potência são destinados primariamente à transformação da tensão e das correntes operando com altos valores de potência, de forma a elevar o valor da tensão e conseqüentemente reduzir o valor da corrente. Este procedimento é utilizado pois ao se reduzir os valores das correntes, reduz-se as perdas por efeito Joule nos condutores. O transformador é constituído de um núcleo de material ferromagnético, como aço, a fim de produzir um caminho de baixa relutância para o fluxo gerado.

Geralmente o núcleo de aço dos transformadores é laminado para reduzir a indução de correntes parasitas ou de corrente de Foucault no próprio núcleo, já que essas correntes contribuem para o surgimento de perdas por aquecimento devido ao efeito Joule. Em geral se utiliza aço-silício com o intuito de se aumentar a resistividade e diminuir ainda mais essas correntes parasitas.

Transformadores também podem ser utilizados para o casamento de impedâncias, que consiste em modificar o valor da impedância vista pelo lado primário do transformador, são em geral de baixa potência. Há outros tipos de transformadores, alguns com núcleo ferromagnético, outros sem núcleo, ditos transformadores com núcleo de ar, e ainda aqueles com núcleo de ferrite.

Transformador ideal

Um transformador ideal é aquele em que o acoplamento entre suas bobinas é perfeito, ou seja, todas concatenam, ou “abraçam”, o mesmo fluxo, o que vale dizer que não há dispersão de fluxo. Isso implica assumir a hipótese de que a permeabilidade magnética do núcleo ferromagnético é alta ou, no caso ideal, infinita, e o circuito magnético é fechado. Além disso, admite-se que o transformador não possui perdas de qualquer natureza, seja nos enrolamentos, seja no núcleo.

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Transformador em vazio

Considerando, um transformador ideal, sendo o fluxo total, φ, o mesmo em ambas as bobinas, já que se desprezam os fluxos dispersos e o núcleo tem μ→ ∞, as f.e.m.’s, e1 e e2, induzidas nessas bobinas (adotando a convenção receptor), escrevem-se como:

e

Dividindo-se v1 por v2 chega-se à relação de tensões entre primário e secundário:

sendo a denominada relação de espiras ou relação de transformação. Esta é a primeira propriedade do transformador que é a de transferir ou refletir as tensões de um lado para outro segundo uma constante a.

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Corrente contínua
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Corrente de fuga
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Corrente elétrica
Corrente elétrica nominal
Corrente farádica
Corrente real
Corrente unidireccional
Curto-circuito
Cátodo
D
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Dielétrico
Disjuntor
Disjuntor diferencial
E
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Efeito eletroóptico
Efeito termiônico
Efeitos da ionização
Electricidade
Eletroforese
Eletroscópio
Eletrólito
Energia elétrica
Engenharia eléctrica
Enrolamento
Enrolamento de campo
Eqüipotencialização
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F
Fator de potência
Filamento de carvão
Fluxo eletrônico
Fonte de tensão
Força elétrica
Fotovoltaico
Fusível
G
Gaiola de Faraday
Gerador
Gerador de tensão
Geração de eletricidade
Gyrator
H
História da eletricidade
I
Impedância eletroquímica
Inversor de corrente
Isolador
L
Lei de Faraday-Neumann-Lenz
Lei de Joule
Leis de Kirchhoff
Ligação em série
Linha de transmissão
Lista de tipos de circuitos elétricos
Lâmpada a arco voltaico
Lâmpada de descarga
Lâmpada fluorescente
M
Malha (Eletrônica)
Material condutor
Medidor de energia elétrica
Motor de arranque
Motor de corrente alternada
Motor síncrono
Máquina de corrente contínua
Máquina síncrona
O
Ohm O (continuação)
Okeanós
P
Partida compensadora
Partida direta
Partida série-paralelo
Perdas
Polaridade
Potencial elétrico
Pára-raios
Pólo negativo
Pólo positivo
Q
Quilowatt-hora
R
Raio (meteorologia)
Raio catódico
Regulador de Tensão para Média Tensão
Regulador de tensão
Religador
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Retificador
Retificador de onda completa
Rigidez dielétrica
Ripple
S
Seccionalizador
Sensitividade
Siemens (unidade)
Sistema trifásico
Sistemas elétricos de potência
Subestação
Susceptância
T
Tensão de passo
Tensão de toque
Tensão elétrica
Tensão elétrica nominal
Tensão negativa
Termoeletricidade
Terra (eletricidade)
Tomada elétrica
Transdutor
Transformador
Transformador de corrente
Transformador de potencial
Transiente
Transmissão de energia elétrica
U
Usina hidrelétrica
Usina termoelétrica
Usinas Dieselétricas
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V
Valor eficaz
Voltampere
W
Witricity
Z
Z-pinch

A Engenharia elétrica é o ramo da engenharia que lida com o estudo e a aplicação da energia elétrica e do eletromagnetismo.

No que concerne à energia elétrica, envolve a geração (usinas/fábricas geradoras hidrelétricas, termoelétricas, nucleares) e o transporte (linhas de transmissão de alta tensão), bem como a utilização nas residências, nas indústrias (controle e automação, máquinas elétricas, motores elétricos), nas telecomunicações (telefonia fixa e celular, rádio, televisão) e na informática, dentre outras aplicações.

Ela divide-se nas seguintes áreas de especialização:
Sistemas de energia elétrica - estudos de geração, transmissão e distribuição de energia elétrica; planejamento, confiabilidade, estabilidade e proteção de sistemas elétricos e utilização de técnicas computacionais aplicadas a sistemas de potência;
Sistemas de eletrônica de potência - estudos de dispositivos eletrônicos de potência, acionamento de máquinas elétricas, controlo de motores, simulação digital de máquinas e conversores e cargas elétricas especiais;
Sistemas de telecomunicações - estudos de sistemas de áudio e vídeo, antenas e propagação de ondas eletromagnéticas, microondas, telefonia analógica e digital, fibras ópticas, processamento analógico e digital de sinais, telecomunicações por satélite e redes de comunicações;
Sistemas de computação - estudos de sistemas operacionais para computadores, projeto e programação de sistemas digitais, redes digitais, computação gráfica e CAD, Ciência dos computadores e análise de sistemas computacionais;
Sistemas de engenharia de controle e automação - estudos de controle de processos industriais por computador, controle óptico, sistemas inteligentes para automação industrial, robótica, inteligência artificial, controles adaptativos e não-lineares.

Matérias estudadas

Matemática e Física são as matérias básicas. O aluno passa bastante tempo em laboratórios, especialmente para aprender, conhecer e interpretar fenômenos elétricos. Além de Matemática e Física também estuda-se Sociologia, Comunicação e Expressão (Português), Química e outros. Algumas faculdades dão maior ênfase a eletrotécnica (”Altas Tensões e Baixas Freqüências”) ou eletrônica (”Baixas Tensões e Altas Freqüências”).

Embora possa ser subdividida de diversas formas, em diversos ramos, possivelmente a forma mais simples é a seguinte:

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Engenharia eletrotécnica

A ênfase em eletrotécnica estuda o sistema de potência elétrica. O sistema de potência elétrica compreende a geração, transmissão, distribuição e utilização de energia elétrica; máquinas e equipamentos elétricos, instalações elétricas prediais e industriais; acionamentos industriais; fontes alternativas de energia; motores elétricos; eficientização energética; sistemas de medição e controle elétrico e serviços. Esta área está dividida em:
Produção ou Geração, Transporte ou Transmissão e Distribuição de Energia elétrica;
Motores Elétricos;
Instalações elétricas;

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Engenharia eletrônica

A diferença entre os termos eletricidade e Eletrônica está na natureza dos elementos. A eletricidade trabalha com elementos chamados passivos, os resistores, os indutores, os capacitores. Estes elementos também podem ser chamados de clássicos, pois, desde os primeiros estudos modernos sobre eletricidade estes elementos já eram conhecidos.

A engenharia eletrônica surge com a válvula. Porém, toma impulso em 1947 com a chegada do transistor. Dando a eletrônica seu maior impulso. O transistor juntamente com o diodo são classificados como dispositivos de estado sólido. Posteriormente surgiram outros elementos eletrônicos como transistores de potência, tiristores e triac’s.

A eletrônica digital surgiu quando foi possível aplicar a teoria da lógica digital (que define apenas dois estados, certo/errado; falso/verdadeiro, 0/1, ligado/desligado, e está já existia há mais de 200 anos) em equipamentos compactos. Os primeiros comutadores digitais eram mecânicos, o que os tornavam grandes e eram impraticáveis de desenvolve-los em larga escala. Os primeiros computadores à válvula diminuíram em tamanho, porém, continuaram grandes, caros e complicados. A eletrônica digital permitiu a miniaturização dos circuitos, a diminuição do consumo de energia elétrica e o aumento na velocidade do processamento das informações.

A grande vantagem da eletrônica é que ela permite equipamentos, máquinas, dispositivos que respondam mais rápido e com maior eficiência energética.
eletrônica analógica.
eletrônica digital.
eletrônica de Potência (também conhecida como electrônica industrial).
Máquinas e equipamentos eletrônicos.
Sistemas de medição e controle electrônico.

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Controle e automação

Em Engenharia de controle e automação tem como objetivo desenvolver controladores que melhorem o desempenho de sistemas dinâmicos, tais como máquinas, processos, produtos, serviços para trabalharem de maneira auto-regulada e ou auto-gerenciada.

Para alcançar este objetivo é necessário realizar o projeto de automação. Primeiro identificando o sistema que se deseja automatizar ou controlar, modelar matematicamente este sistema. Segundo lugar construir o controlador deste sistema, definindo as ações de controle, os sensores, os atuadores. Este controlador poderá ser mecânico, elétro-eletrônico, software ou electro-pneumático. Neste passo além de construir o controlador é necessário definir os sensores e os atuadores do sistema. Por fim ajustar e calibrar o sistema, definir os parâmetros de operação e manutenção.

É dada ênfase a alguns conhecimentos de engenharia elétrica, mecânica e computação para aplicação em controle de processos industriais, manufatura, controle de servomecanismo (robôs e manipuladores), automação de serviços (predial, bancário, hospitalar), controle embarcado (metrô, aviões, foguetes) e outros.

Os tipos de controle são: controle Clássico, controle Adptativo, controle Robusto, controle Ótimo, controle Fuzzy, Rede Neural e controle preditivo.

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Telecomunicação

Na habilitação em telecomunicação o engenheiro deve projetar sistemas que, interligados, transmitem informação para diversos pontos. As informações podem ser áudio (voz), imagem (vídeo) ou dados. Os meios em que serão transmitidas são os mais variados: pelo ar (por ondas eletromagnéticas via radiofreqüência ou micro-ondas), via cabos metálicos, fibra óptica (sinais luminosos) e até através de linhas de energia elétrica.

Telecomunicação é a transmissão, emissão ou recepção, por fio, radioelectricidade, meios ópticos ou qualquer outro processo eletromagnético, de símbolos, caracteres, sinais, escritos, imagens, sons ou informações de qualquer natureza.

Estação de telecomunicações é o conjunto de equipamentos ou aparelhos, dispositivos e demais meios necessários à realização de telecomunicação, seus acessórios e periféricos, e, quando for o caso, as instalações que os abrigam e complementam, inclusive terminais portáteis.

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O profissional

O Engenheiro eletricista é o profissional dedicado ao desenvolvimento e à aplicação de um conjunto de conhecimentos científicos necessários à pesquisa, ao projeto e à implementação de sistemas diversos utilizados para efetuar o processamento da energia elétrica e da informação na forma de sinais elétricos digitais e analógicos. Nesta prática, são considerados os aspectos de qualidade, confiabilidade, custo e segurança, bem como os de natureza ecológica e ética profissional.

O campo de trabalho é vasto e inclui empresas de energia elétrica e telecomunicações, escritórios de projetos e consultoria, firmas de montagem e manutenção de instalações elétricas e de telecomunicações, indústrias diversas e empresas comerciais de pequeno e grande porte, manutenção de equipamentos e componentes eletro-eletrônicos, hospitais, empresas de radiodifusão, informática etc.

As perspectivas quanto ao progresso do curso são boas e tendem a uma melhoria das oportunidades de trabalho, dada a grande demanda por serviços nessas áreas e aos grandes investimentos, públicos e privados, que serão feitos nos próximos anos, no campo da Engenharia Elétrica.

No Brasil é considerado Engenheiro Eletricista quem for formado em engenharia elétrica e não é preciso necessariamente ter o registro no CREA (Conselho Regional de Engenharia, Arquitetura e Agronomia) do estado onde se formou, para ser Engenheiro Eletricista, é a faculdade que lhe outorga o título.

Resistência elétrica (resistência eléctrica em Portugal) é a capacidade de um corpo qualquer se opor à passagem de corrente elétrica pelo mesmo, quando existe uma diferença de potencial aplicada. Seu cálculo é dado pela Lei de Ohm, e, segundo o Sistema Internacional de Unidades (SI), é medida em ohms.

Quando uma corrente elétrica é estabelecida em um condutor metálico, um número muito elevado de elétrons livres passa a se deslocar nesse condutor. Nesse movimento, os elétrons colidem entre si e também contra os átomos que constituem o metal. Portanto, os elétrons encontram uma certa dificuldade para se deslocar, isto é, existe uma resistência à passagem da corrente no condutor. Para medir essa resistência, os cientistas definiram uma grandeza que denominaram resistência elétrica.

Fatores que influenciam no valor de uma resistência:
A resistência de um condutor é tanto maior quanto maior for seu comprimento.
A resistência de um condutor é tanto maior quanto menor for a área de sua seção reta, isto é, quanto mais fino for o condutor.
A resistência de um condutor depende do material de que ele é feito.

Efeito joule

Um condutor metálico, ao ser percorrido por uma corrente elétrica, se aquece. Num ferro de passar roupa, num secador de cabelos ou numa estufa elétrica, o calor é produzido pela corrente que atravessa um fio metálico. Esse fenômeno, chamado efeito Joule, deve-se aos choques dos elétrons contra os átomos do condutor. Em decorrência desses choques dos elétrons contra os átomos do retículo cristalino, a energia cinética média de oscilação de todos os átomos aumenta. Isso se manifesta como um aumento da temperatura do condutor. O efeito Joule é a transformação de energia elétrica em energia térmica.

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Associação de resistores em série

O resistor equivalente é calculado pela fórmula Rt= R1 + R2 + … (está formula só é valida para associação de resistências em série) trocando em miúdos o valor da resistência equivalente é a soma dos valores da resistencia. Num circuito onde tenhamos duas resistências sendo R1 com valor de 100 Ohms e R2 com valor de 20 Ohms, portanto o valor da resistência total é de 120 Ohms, utilizando a formula teremos Rt= 100 + 20 Caso haja mais de dois resistores em série basta acrescentar os demais na fórmula e através de uma simples soma obtemos o valor da resistência equivalente:
Req = R1 + R2 + … + Rn

Vale a pena lembrar que a corrente elétrica (I) permanece a mesma em todo o circuito, não variando seu valor nas extremidades dos resistores.

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Associação de resistores em paralelo

Os resistores podem ser combinados basicamente em três tipos de associações: em série, em paralelo ou ainda em associação mista, que é uma combinação das duas formas anteriores. Qualquer que seja o tipo da associação, esta sempre resultará numa única resistência total, normalmente designada como resistência equivalente - e sua forma abreviada de escrita é Req ou Rt. Características fundamentais de uma associação em paralelo de resistores:
Há mais de um caminho para a corrente elétrica;
A corrente elétrica se divide entre os componentes do circuito;
A corrente total que circula na associação é a somatória da corrente de cada resistor;
O funcionamento de cada resistor é independente dos demais;
A diferença de potencial (tensão elétrica) é a mesma em todos os resistores;
O resistor de menor resistência será aquele que dissipa maior potência.

A fórmula para o calculo de qualquer circuito paralelo com qualquer quantia de resistores e qualquer valor é a que se segue abaixo:

Caso os valores dos resistores sejam iguais, a resistência equivalente é igual ao valor de uma das resistências dividido pelo número de resistores utilizados

R.eq. = R / N

onde N = Número de resistores, em outras palavras,

A Resistência Equivalente com dois resistores de valores diferentes pode ser definido da seguinte forma:

Para mais de dois resistores associados em paralelo deve-se aplicar a seguite equação:

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Medida da energia elétrica

Na entrada de eletricidade de uma residência, existe um medidor, instalado pela companhia de eletricidade (procure observar o medidor de sua residência). O objetivo desse aparelho é medir a quantidade de energia elétrica usada na residência durante um certo tempo (normalmente 30 dias). Sabe-se que: energia = potência x tempo. Portanto, quanto maior for a potência de um aparelho eletrodoméstico e quanto maior for o tempo que ele permanecer ligado, maior será a quantidade de energia elétrica que ele utilizará. O valor registrado no medidor equivale à soma das energias utilizadas, durante um certo período, pelos diversos aparelhos instalados na casa.

Essa energia poderia ser medida em joules (unidade do SI). Em praticamente todos os países do mundo, entretanto, as companhias de eletricidade usam medidores calibrados em kWh.

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Experiência para fazer em casa

-Pegue um pedaço de fio de cobre de 1.5 m, enrole em volta de um prego e depois retire o fio enrolado

-Separe as espiras um pouco apenas para não deixar as espiras juntas

-Pegue uma pilha de 1,5 V. e conecte os dois polos.Se ele aquecer demais solte-o imediatamente

Pronto!Você criou uma resistência elétrica. Atenção: Ele apenas cria resistência para 1,4 V. e não deve ser colocado em uma voltagem superior.

Engenharia de controle e automação PB ou Engenharia de controlo e automaçãoPE, é a área dentro da engenharia voltada ao controla de processos industriais utilizando-se para isso de elementos sensores, elementos atuadores, sistemas de controle, Sistemas de Supervisão e Aquisição de Dados e outros métodos que utilizem os recursos da eletrônica, da mecânica e da informática.

A engenharia de controle se baseia na modelagem matemática de sistemas de diversas naturezas, analisando o seu comportamento dinâmico, e usando a teoria de controle para calcular os parâmetros de um controlador que faça o sistema evoluir da forma desejada.

A Engenharia de Controle e Automação se concentra, acima de tudo, na automação, que nada mais é do que fazer um processo manual se tornar um processo semi-automático ou totalmente automático. A automação se dá por completa quando toda uma linha de produção funciona do começo ao fim sem a intervenção humana, agindo apenas pelo controle das próprias máquinas e controladores.
Aplicações

A engenharia de controle eletrico e eletronico tem na indústria química, petroquímica, alimentícia, têxtil, papeleira e empresas de saneamento as suas aplicações mais freqüentes, uma vez que nos processos químicos que decorrem ao longo do percurso produtivo numa planta industrial, é necessário controlar o comportamento das variáveis que interferem na qualidade dos produtos de acordo com padrões pré-estabelecidos.

Todos os ramos da manufatura também podem se beneficiar das técnicas de controle. Entre as aplicações neste ramo da indústria está a robótica industrial, usinagem de peças, controle de motores, entre outras.

Este ramo da engenharia está intimamente relacionado com a engenharia elétrica, uma vez que os circuitos eletrônicos podem ser facilmente descritos utilizando métodos da teoria de controle.

Várias outras áreas da engenharia estão também relacionadas com a engenharia de controle, pois suas técnicas e métodos podem ser aplicados em qualquer sistema.

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Elementos sensores

São os elementos responsáveis pela leitura do estado em que o processo se encontra. Os sensores (ou transdutores) podem ser de posição, de temperatura, de nível, de pressão, entre outros. Eles enviam para o controlador a atual situação do processo para que este possa tomar as medidas necessárias.

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Elementos atuadores

São os elementos ativos que atuam sobre uma grandeza física do processo, atendendo a comandos que podem ser manuais ou automáticos. São exemplos de atuadores: cilindros pneumáticos (pneumática), cilindros hidráulicos (Hidráulica), motores e aquecedores elétricos.

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Sistemas de Controle

São aqueles que unem o resultado da leitura dos elementos sensores com a ação dos elementos atuadores. Eles recebem as informações lidas dos sensores para saber o atual estado do processo, executa cálculos e lógicas pré-definidas (também chamadas de lei de controle) e envia o resultado para os atuadores, de modo que a situação atual do processo seja modificada para que se atinja um ponto de operação próximo do desejado.

Para projetar um controlador são utilizadas diversas ferramentas computacionais, técnicas e teorias de controle. As ferramentas computacionais permitem que o processo seja simulado em um computador para que os parâmetros do controlador possam ser projetados sem a necessidade de utilizar o processo real. Uma vez projetado o controlador o mesmo é implementado e validado no processo real.

Para implementar sistemas de controle, são utilizados dispositivos como microcontroladores, CLP’s e microprocessadores, entre outros. Estes dispositivos possuem em comum entradas e saídas (Portas de I/O), que servem para realizar a comunicação com os dispositivos periféricos (sensores e atuadores).

Estas portas de I/O também podem ser destinadas a realizar a comunicação com outros sistemas, a fim de fornecer dados de leitura dos sensores ou até receber instruções externas para os atuadores