Experimento 02 - Circuitos série e paralelo com interruptores simples e duplos, lâmpadas incandescentes, tomadas e campainhas PDF

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Relatório da disciplina Laboratório de Eletricidade Básica....

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Experimento nº 02 - Circuitos série e paralelo com interruptores simples e duplos, lâmpadas incandescentes, tomadas e campainhas 1.

Objetivos

O experimento possui como objetivo a familiarização com tomadas e interruptores simples e duplos utilizados nas instalações elétricas e interpretação correta de diagramas elétricos simples, além do conhecimento das grandezas elétricas envolvidas através da utilização de multímetros e alicates amperímetros.

2. Materiais e componentes -

Tomada monofásica; Campainha; Interruptores simples e duplo; Lâmpada incandescente; Disjuntor; Multímetro; Alicate amperímetro.

caso de descargas elétricas de raios) e também o usuário, caso a carcaça do aparelho acumule alguma carga elétrica. Campainha: as campainhas são dispositivos utilizados em residências, edifícios ou indústrias com o intuito de advertir as pessoas dentro do local emitindo um som característico quando acionadas. Estes dispositivos possuem um núcleo de ferro inserido em uma bobina, e quando são acionados, a passagem de corrente elétrica pela bobina cria um campo magnético no núcleo de ferro que atrai um badalo (de material magnético), o qual se choca contra um gongo, emitindo o sinal sonoro. O esquema de ligação de uma campainha encontra-se ilustrado na figura a seguir:

3. Fundamentos teóricos Tomada monofásica: as tomadas monofásicas são aquelas comumente encontradas em residências e edifícios comerciais ou residenciais e são usadas para ligar a grande maioria dos aparelhos utilizados no dia-a-dia, como computadores, televisões, refrigeradores, carregadores de celular, etc. Estas tomadas podem possuir de dois a três pinos (sendo o padrão brasileiro de três pinos, definido pela NBR 14136), e a ligação é feita conectando-se um dos pinos à fase, outro ao neutro e um terceiro ao aterramento (no caso de tomadas de dois pinos, faz-se somente a ligação à fase e ao neutro), conforme a figura a seguir:

Figura 1 - Esquema de ligação da tomada monofásica

Os pinos fase e neutro são responsáveis pela alimentação do aparelho ligado à tomada, e o pino terra por proteger o aparelho contra 1 variações intensas da rede elétrica (como no

Figura 2 - Esquema de ligação da campainha

Interruptor simples: os interruptores simples são dispositivos extremamente comuns cuja função é ligar/desligar um circuito elétrico ou parte dele de modo a controlar quais componentes são acionados, sendo usualmente utilizados para controlar o acionamento de lâmpadas. Estes dispositivos possuem duas posições: uma posição que interrompe o circuito (desligado) e uma que fecha o circuito (ligado). Para isso, a ligação do interruptor deve ser feita conforme ilustra a figura a seguir:

Figura 3 - Esquema de ligação do interruptor simples

Figura 5 – Esquema de montagem do circuito

Os dispositivos de controle (chaves S1 a S3) devem ser acionados de modo que se possa verificar as tensões em correntes elétricas atuantes nos componentes do circuito conforme indicado no roteiro do experimento.

Interruptor duplo: os interruptores duplos são uma junção de dois interruptores simples, permitindo acionar dois componentes de um circuito separadamente. Estes dispositivos são geralmente utilizados no lugar de interruptores simples em ambientes amplos onde se deseja acionar lâmpadas separadamente, mas de um mesmo ponto de comando. O esquema de ligação destes interruptores é ilustrado na figura a seguir:

4.2 – Circuitos série e paralelo Deve ser montado o circuito ilustrado na figura a seguir:

Figura 6 – Esquema de montagem 2

a) Apenas chave S1 ligada: Nenhuma lâmpada se acenderá. Figura 4 - Esquema de ligação do interruptor duplo

b) Apenas chave S2 ligada: Nenhuma lâmpada se acenderá. 4. Sequência da montagem

c) Apenas chave S3 ligada: Apenas a lâmpada L3 se acenderá.

4.1 – Ligação de interruptores simples e duplo, de tomada monofásica e de campainha

d) Apenas chave S4 ligada: Apenas a lâmpada L4 se acenderá.

Deve ser montado o circuito ilustrado na figura a seguir:

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e) Qual das lâmpadas possui brilho mais intenso entre L1 e L2 e também entre L3 e L4? Por quê? No primeiro caso, como L1 e L2 estão ligadas em série (portanto sujeitas a uma mesma corrente) e sabendo que as lâmpadas incandescentes funcionam pelo efeito Joule, a lâmpada L2 terá brilho mais intenso que L1 porque sua resistência é maior, resultando numa potência dissipada (segundo a lei de Joule) maior para uma mesma corrente.

No segundo caso, como L3 e L4 estão ligadas em paralelo, L3 terá um brilho mais intenso que L4 porque sua potência nominal é maior.

A NBR 14136 estabelece que a tomada com orifícios de 4mm opera com correntes de até 10A, e a tomada com orifícios de 4,8mm opera com correntes entre 10A e 20A.

5. O que se espera do experimento Ao final deste experimento, espera-se que o aluno tenha condições de avaliar circuitos contendo elementos básicos como chaves e lâmpadas em série e em paralelo, além de ser capaz de realizar as ligações de tais elementos.

6. Conclusão Por meio deste experimento e do estudo realizado para fazê-lo, foi possível aprender sobre os elementos mais simples das instalações elétricas, como interruptores, lâmpadas e tomadas. A montagem dos circuitos e a realização do experimento propiciaram a oportunidade de avaliar na prática como se dá o funcionamento de circuitos em série e em paralelo, além de ilustrar o que ocorre com as grandezas elétricas envolvidas em determinadas situações, como no caso das duas lâmpadas de diferentes potencias nominais ligadas em série. Por fim, destaca-se a importância de conhecer os elementos do circuito e os equipamentos de medição utilizados para que sempre se tenha segurança ao lidar com eletricidade.

Figura 7 – Modelos de tomadas conforme NBR 14136

c) As lâmpadas incandescentes ainda

podem ser comercializadas no Brasil? Justifique. Desde o dia 30 de junho de 2016, está proibida a comercialização e importação das lâmpadas incandescentes no Brasil. A medida visa substitui-las por modelos mais eficientes, como as lâmpadas led e as fluorescentes. A substituição por modelos eficientes foi feita gradualmente, começando em 2012 e terminando na data da proibição. 8. Referências [1]. GUSSOW, Milton. Eletricidade básica. São Paulo: McGraw-Hill, 2009. [2]. GOZZI, Giuseppe. Eletrônica – Máquinas e instalações elétricas. São Paulo: Fundação Padre Anchieta, 2011. [3]. Site www.brasil.gov.br/infraestrutura/ 2015/07/lampada-incandescente-de-60-wattssai-do-mercado, Acessado em 28/08/16.

7. Respostas às questões do roteiro a) Quais os modelos de tomadas

residenciais padronizados no Brasil? Os modelos de tomada adotados no Brasil são os estabelecidos pela portaria nº 85 do Inmetro, de 3 de abril de 2006, a qual exige a certificação compulsória do plugue e tomada-padrão em conformidade com a NBR 14136. Tais tomadas possuem três pinos, sendo um deles o terra, e vêm em dois modelos: uma com orifícios de 4mm, para correntes de até 10A, e outra para orifícios de 4,8mm, para correntes de até 20A. b) Quais

as correntes padronizadas para tomadas?

nominais essas

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