Programação EE

Miller de Oliveira RA: 002201400464
Jose Luis de Britto Neto RA: 002201400717
Rafael Baladi Offa RA: 002201401231
Carlos Henrique Ferreira RA: 002201400209

FUNDAMENTO TEÓRICO

CALCULO DE TENSÃO – CORRENTE – RESISTÊNCIA – POTÊNCIA

Tensão elétrica ou diferencial de potencial (ddp) é a diferença de potencial entre dois pontos. A tensão elétrica também pode ser explicada como a quantidade de energia gerada para movimentar uma carga elétrica. Vamos dar um exemplo de uma mangueira com água, a qual no ponto entre a entrada de água e a saída exista uma diferença na quantidade de água, essa diferença trata-se da ddp entre esses dois pontos. Já no condutor, por onde circula a carga de energia elétrica, a diferença entre o gerador (equipamento responsável por gerar energia) e o consumidor (que pode ser seu computador ou outro equipamento) é que simboliza qual é a tensão que existe nesse condutor.

Exemplos de geradores de tensão: as usinas hidrelétricas, pilhas e baterias.

Logo abaixo, temos um exemplo de um circuito elétrico, com um gerador e um consumidor.

No exemplo acima, o gerador, que é a pilha, libera uma partícula eletrizada, esta percorre o condutor e faz acender a lâmpada, depois essa partícula continua seu percurso até retornar à pilha.

Com isso, pode-se concluir que a tensão elétrica é a quantidade de energia que um gerador fornece pra movimentar uma carga elétrica durante um condutor.

Como já foi dito, a tensão elétrica é quantidade de energia gerada para movimentar uma carga, portanto, o gerador necessita liberar energia elétrica para movimentar uma carga eletrizada.

É possível calcular a tensão elétrica de um circuito tendo as grandezas de corrente e resistência:

V= I.R

Onde:

V= tensão elétrica

I= corrente elétrica

R= resistência elétrica

Se analisarmos mais profundamente para calcular a tensão, poderemos calcular também através da potência elétrica:

V= P/I

Onde:

P= potência elétrica

I= corrente elétrica

Todos esses cálculos são para tensões contínuas (tensões que não mudam de polaridade de acordo o tempo), para calcular tensões alternadas (tensões que mudam a polaridade de acordo com o tempo), é necessário ter noções de números complexos, visto que todas variáveis são complexas.

Corrente de Motores Trifásicos

É muito importante saber calcular a corrente de um motor trifásico de indução assíncrono, vamos deixar registrada a fórmula, um exemplo e uma tabela orientativa para consultas futuras.
Equação -> P = V * I * cos µ * ƞ * raiz(3)
onde:
P - Potência V - Tensão I - Corrente cos µ - Fator de Potência ƞ - Rendimento

Exemplo:

Necessitamos saber a corrente de um motor de 1,5kW conectado em uma rede de 440V. Considerando rendimento de 83,1 e cos µ = 0,78 para a rotação nominal.
Para a situação apresentada acima é importante lembrar que se fazem necessários os valores de cos µ e do rendimento deste motor. Podemos utilizar valores aproximados no caso de estimativas, valores em torno de 0,8 são aceitáveis. Estaremos posteriormente apresentado uma tabela com motores de mercado e este fato poderá ser obsevado, bem como o resultado do exemplo abaixo.
I = P / ( V * cos µ * ƞ * raiz(3) )
I = 1500 / (440 * 0,78 * (83,1/100) * 1,73205
I = 1500 / 493,97950
I = 3,03656A ou I = 3,04A

Tabela:
Tabela de corrente nominal para motores elétricos

Importante deixar uma nota:
Caso seja necessário obter o valor de corrente para outros valores de tensão basta obter a relação entre a tensão indicada na tabela (440V) e a nova tensão. Desta maneira Fator=440/Vnovo .
Para o exemplo inicial a corrente do motor de 1,5kW mudaria de 3,04A em 440V para 6,08A em 220V.

CALCULANDO O DIMENSIONAMENTO DO FIO

Para começar, podemos dizer que os fios mais comuns do mercado possuem composição de : Cobre, PVC e BWF. Os dimensionamentos são comumente em: 1,0mm², 1,5mm², 2,5mm², 4mm², 6mm² e 10mm². E é isso que você vai procurar saber.. que fio usará para usar seu aparelho com o disjuntor que calculou acima...

Para não ter que explicar todos os desenvolvimentos e transformações das fórmulas, usaremos a tabela:

	FIOS E CABOS PADRÃO MÉTRICO
	Seção nominal [mm²]	Corrente máxima² [A]
	1,0mm²	12 A
	1,5mm²	15 A
	2,5mm²	21 A
	4,0mm²	28 A
	6,0mm²	36 A
	10,0mm²	50 A
	16	68
	25	89
	35	111
	50	134
	70	171
	95	207
	120	240
	185	310
	240	365
	300	420
	400	500
	500	580

Pegando um condutor cilíndrico de comprimento L e de secção transversal A, veremos que sua resistência elétrica será maior quando o comprimento L for maior e a secção A for menor, e a resistência elétrica será menor quando o comprimento L for menor e a secção A for maior, e depende do material do qual é constituído o condutor.

Portanto temos a 2ª Lei de Ohm, que pode ser expressa da seguinte forma:

ρ (letra grega Rô) representa a resistividade elétrica do condutor usado e a sua unidade de media é dada em Ω.m no SI.

Queda de Tensão

Conforme a norma NBR 5410:2004 - Instalações Elétricas de Baixa Tensão, item 6.2.7.2, em nenhum caso a queda de tensão nos circuitos terminais pode ser superior a 4%. No entanto, quedas de tensão maiores são permitidas para equipamentos com corrente de partida elevada, durante o período de partida, desde que dentro dos limites permitidos em suas normas respectivas.
Abaixo está a tabela de queda de tensão para produtos isolados em PVC 70ºC e temperatura ambiente de 30ºC, instalados conforme método de referência B1.

Cálculo

Queda de Tensão (V) = Queda de tensão tabelada (V/A.Km) x corrente do circuito (A) x comprimento (Km).
Queda de Tensão (%) = Queda de Tensão (V) / Tensão do Circuito (V) x 100

Tabela de corrente em plena carga de motores CA - 60 hz

Tabela de Método de Instalação

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