Circuitos · Energia · Sistemas elétricos

Engenharia
Elétrica.

A Engenharia Elétrica estuda fenômenos eletromagnéticos, circuitos, máquinas, sistemas de energia, eletrônica e tecnologias de controle.

Explore conceitos e sistemas por meio de experimentos interativos, representações técnicas e conteúdos organizados para o estudo da eletricidade.

CIRCUITO ELÉTRICO / CC RESISTOR FONTE CAMINHO FECHADO DE CORRENTE ESQUEMA DIDÁTICO
CIRCUITOS E SISTEMAS ELÉTRICOS ANIMAÇÃO CONCEITUAL
01 · Introdução

Fundamentos da Engenharia Elétrica

O estudo da eletricidade envolve grandezas físicas, leis fundamentais, circuitos e fenômenos eletromagnéticos que permitem compreender o funcionamento dos sistemas elétricos.

A tensão elétrica está relacionada à diferença de potencial entre pontos. A corrente representa o fluxo de carga elétrica por unidade de tempo, enquanto a resistência caracteriza a oposição à passagem de corrente.

A relação entre essas grandezas, em um elemento ôhmico, é descrita pela Lei de Ohm. Em circuitos mais complexos, utilizam-se também as leis de Kirchhoff e modelos de componentes elétricos.

Esses fundamentos se conectam à eletrônica, às instalações, às máquinas elétricas, à automação e aos sistemas de potência.

Tensão elétrica Diferença de potencial elétrico. Unidade: volt (V).
Corrente elétrica Fluxo de carga por unidade de tempo. Unidade: ampere (A).
Resistência elétrica Relação entre tensão e corrente em um elemento ôhmico. Unidade: ohm (Ω).
Potência elétrica Taxa de transferência ou conversão de energia. Unidade: watt (W).
Capacitância Relação entre carga armazenada e diferença de potencial. Unidade: farad (F).
Indutância Propriedade relacionada ao fluxo magnético e à corrente. Unidade: henry (H).
02 · Laboratório interativo

Circuitos e fenômenos elétricos

Altere os parâmetros dos circuitos e observe como as grandezas se relacionam. Os experimentos utilizam modelos matemáticos ideais para fins didáticos.

Experimento 01 · Circuitos CC

Lei de Ohm

Controle a tensão e a resistência para calcular corrente e potência.

R V I = V / R
Tensão V 12 V
Resistência R 6 Ω
Corrente 2,00 A
Potência 24,00 W
Relação V = R·I
Princípio: em um resistor ideal, a corrente é proporcional à tensão e inversamente proporcional à resistência. A potência dissipada é P = VI.
Experimento 02 · Associação

Resistores em série e paralelo

Compare a resistência equivalente e a corrente total dos circuitos.

R1 R2 ASSOCIAÇÃO EM SÉRIE
Tipo de associação
Resistor R1 10 Ω
Resistor R2 20 Ω
Fonte 12 V
Resistência eq. 30,00 Ω
Corrente total 0,40 A
Princípio: em série, as resistências são somadas. Em paralelo, para dois resistores, Req = R1·R2/(R1+R2). A fonte ideal é mantida em 12 V.
Experimento 03 · Corrente alternada

Forma de onda senoidal

Observe como amplitude e frequência modificam a tensão instantânea.

V t 0
Amplitude de pico 170 V
Frequência 60 Hz
Valor eficaz 120,21 V
Período 16,67 ms
Instantânea 0,00 V
Princípio: v(t) = Vp·sen(2πft). Para uma senoide pura, o valor eficaz é Vp/√2. O gráfico mostra dois períodos; a animação é desacelerada para observação.
Experimento 04 · Energia

Potência e consumo elétrico

Calcule a energia consumida por uma carga de potência constante.

2,00 kWh MEDIÇÃO DE ENERGIA E = P × t
Potência da carga 500 W
Tempo de uso 4 h
Energia 2,00 kWh
Em joules 7,20 MJ
Potência 0,50 kW
Princípio: a energia é calculada pela potência multiplicada pelo tempo de funcionamento. O modelo considera potência constante durante todo o período.

As animações representam grandezas e fenômenos de maneira simplificada. Os cálculos apresentados seguem as hipóteses descritas em cada experimento.

03 · Sistemas elétricos de potência

Geração, transmissão e distribuição

Os sistemas elétricos de potência integram diferentes instalações e equipamentos responsáveis pela produção, transporte e fornecimento de energia elétrica.

CONVERSÃO ELETROMECÂNICA
Produção

Geração elétrica

Conversão de outras formas de energia em energia elétrica por meio de diferentes tecnologias e processos.

TRANSPORTE DE ENERGIA
Transporte

Transmissão

Transporte de energia elétrica por redes de alta tensão, interligando instalações de geração e centros de consumo.

REDES DE DISTRIBUIÇÃO
Fornecimento

Distribuição

Redes e equipamentos que levam energia aos consumidores, com níveis de tensão adequados às características do sistema.

04 · Conversão de energia

Máquinas e dispositivos elétricos

Máquinas e equipamentos elétricos realizam conversão de energia, transformação de tensão, acionamento e controle de sistemas.

01

Motores elétricos

Convertem energia elétrica em energia mecânica e são utilizados em acionamentos industriais, máquinas e equipamentos.

02

Geradores

Convertem energia mecânica em energia elétrica por meio de fenômenos eletromagnéticos.

03

Transformadores

Transferem energia entre circuitos por indução eletromagnética, possibilitando diferentes níveis de tensão em corrente alternada.

04

Conversores eletrônicos

Utilizam dispositivos semicondutores para controlar e converter grandezas elétricas.

05

Dispositivos de proteção

Integram sistemas destinados à proteção de circuitos, equipamentos e instalações.

06

Sensores e atuadores

Permitem detectar condições físicas e executar ações em sistemas de controle e automação.

05 · Instalações e controle

Instalações elétricas e automação

Instalações elétricas integram circuitos, condutores, dispositivos de proteção, quadros, cargas e sistemas de controle.

ALIMENTAÇÃO REDE ELÉTRICA QUADRO DISTRIBUIÇÃO / PROTEÇÃO ILUMINAÇÃO CIRCUITO 1 TOMADAS CIRCUITO 2 EQUIPAMENTOS CIRCUITO 3 DIAGRAMA FUNCIONAL SIMPLIFICADO

Um sistema elétrico de uma edificação pode ser estudado por sua alimentação, distribuição, circuitos terminais, cargas e dispositivos associados.

Já a automação acrescenta recursos de medição, processamento de sinais e acionamento para controlar equipamentos e processos.

Distribuição de circuitos Organização de cargas, circuitos e quadros elétricos.
Proteção elétrica Estudo de sobrecorrentes, correntes de falta e medidas de proteção.
Aterramento e equipotencialização Conceitos relacionados à segurança e ao funcionamento das instalações.
Controle e automação Sensores, controladores, atuadores e supervisão de processos.
07 · Conhecimento aplicado

Da eletricidade aos sistemas tecnológicos.

Os fundamentos da Engenharia Elétrica aparecem em equipamentos, instalações, máquinas, sistemas eletrônicos e processos de automação.

O estudo desses assuntos também se conecta à Engenharia Mecânica, à Engenharia Civil e às tecnologias computacionais.

Essa integração permite compreender como diferentes sistemas interagem em ambientes industriais, edificações e infraestruturas tecnológicas.

Temas para estudo e observação

  • Grandezas e medições elétricas.
  • Leitura de diagramas e esquemas.
  • Circuitos de corrente contínua e alternada.
  • Funcionamento de motores e transformadores.
  • Distribuição de energia em edificações.
  • Dispositivos de proteção e controle.
  • Sensores, automação e integração digital.
08 · Biblioteca técnica

Estudos e recursos de Engenharia Elétrica

Um espaço para organizar conceitos, experimentos, diagramas, demonstrações e materiais de estudo relacionados à eletricidade.

Documentação e experimentos

Biblioteca de circuitos

Ambiente destinado à ampliação dos estudos de circuitos, eletrônica, eletromagnetismo, máquinas e sistemas elétricos.

Circuitos Eletrônica Potência Automação Medição

Os experimentos poderão evoluir para novos modelos, gráficos e instrumentos digitais.

TekPlay

Vídeos e demonstrações

O TekPlay poderá reunir demonstrações de circuitos, equipamentos, fenômenos eletromagnéticos e processos relacionados à Engenharia Elétrica.

Demonstrações Experimentos Conteúdo técnico
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Furniture House · TEKNIVO

Engenharia, energia e desenvolvimento tecnológico.

Este ambiente reúne conteúdos de estudo em Engenharia Elétrica, experimentos interativos, conceitos de sistemas elétricos e aplicações tecnológicas.

A TEKNIVO constitui a camada tecnológica da Furniture House Ltda., responsável pelo desenvolvimento dos sistemas e recursos digitais da empresa.

Idealização e direção geral José Luis Ferreira
Desenvolvimento tecnológico José Luis Ferreira
Empresa Furniture House Ltda.
Plataforma tecnológica TEKNIVO