As Instalações do Laboratório

1. Apresentação do Laboratório e Medidas Elétricas Iniciais

1. Objetivos

Conhecer as instalações do laboratório e utilizar os recursos disponíveis nas bancadas de trabalho. Tomar conhecimento das recomendações e práticas de segurança necessárias para se trabalhar com eletricidade e circuitos energizados com tensões até 220V. Realizar medidas elétricas iniciais utilizando corretamente o multímetro digital, o varivolt e a fonte de CC do laboratório.

1. Material Necessário

• 1 variador de tensão CA
• 1 fonte de CC de 0-30V/3A
• 1 resistor de 500Ω/200W
• 2 resistores de 300 Ω/200W
• 1 jogo de cabos de teste
• 1 computador com software Solve Elec, Circuit Maker ou Multisim.

2.3 Apresentação do Laboratório

No laboratório de Eletricidade Aplicada o aluno trabalha com instrumentos de teste diversificados, tanto analógicos quanto digitais, tais como multímetros, geradores de funções, osciloscópios, fontes de CC, wattímetros, varímetros, cossifímetros, instrumentos de apoio e dispositivos auxiliares. As aulas práticas são realizadas usando roteiros elaborados para obter o máximo aprendizado no tempo disponível. Os materiais de uso pessoal dos alunos podem ser guardados na prateleira inferior das bancadas.

Cada bancada é alimentada por um sistema trifásico através de um disjuntor geral montado na sua parte traseira. A tampa traseira da bancada é do tipo basculante para permitir o acesso a tomadas e outros dispositivos. O computador da bancada está interligado na rede acadêmica da PUC Minas. As regras de funcionamento e utilização do laboratório estão disponíveis em seu quadro de avisos. As regras devem ser obedecidas rigorosamente.

A bancada possui um painel de comando frontal equipado com botoeiras para ligar e desligar a sua alimentação geral e o seu computador. O painel possui sinalização luminosa de “bancada ligada” e permite seu desligamento rápido em caso de necessidade. O sistema trifásico da bancada é acionado por meio de um disjuntor tripolar, específico para tal  finalidade, montado  na parte frontal da bancada. Dois circuitos trifásicos estão disponíveis na parte frontal através

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de dois conjuntos de soquetes MC ou terminais (bornes) convencionais. As fases são identificadas por R, S, T e N (ou A, B, C e N, no padrão da CEMIG).

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O QDC- Quadro de Distribuição de Cargas do laboratório está instalado na parede do fundo da sala, onde estão montados o disjuntor de proteção geral e os disjuntores de proteção individual de cada bancada.

As pontas de prova dos osciloscópios e os demais cabos de teste do laboratório devem ser mantidos organizados no cabeiro do laboratório para facilitar sua localização e fácil  acesso.   Um livro de ocorrências está disponível no laboratório para registrar todos os eventos importantes, tais como movimentação de aparelhos, problemas com cabos e aparelhos de teste, etc. Os alunos podem fazer recomendações aos professores sobre problemas com cabos, instrumentos e outros eventos, para que sejam feitas no livro de ocorrências as anotações correspondentes e os reparos possam ser providenciados.

1. Recomendações de Segurança

No Laboratório de Eletricidade Aplicada o aluno trabalha com circuitos energizados  cuja  tensão pode atingir até 220V. Para tanto, deverão ser observadas as recomendações básicas de segurança descritas em seguida, que visam proteger os alunos e os instrumentos de teste usados no laboratório:

• antes de iniciar a montagem do circuito, verificar se a bancada está desligada;
• montar o circuito usando cabos de cores diferentes para circuitos de corrente e de tensão;
• usar cabos vermelhos para os circuitos “vivos” ou de potencial positivo. Usar cabos pretos para os circuitos de “terra”, referência ou de potencial negativo;
• não ligar os circuitos sem que o professor os tenha conferido e autorizado sua alimentação;
• não tocar nas partes “vivas” dos circuitos;
• analisar sempre, com antecedência, a ordem de  grandeza dos parâmetros  a serem medidos  de modo a aplicar adequadamente os instrumentos de teste, escolhendo as escalas mais adequadas para as medições. Usar cálculos e simulações como orientação inicial;
• Se não for possível avaliar com antecedência as escalas que devem ser usadas nos instrumentos, colocar os mesmos sempre na maior escala disponível;

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• não ligar nenhum tipo de instrumento de teste que não conste no roteiro da aula prática sem   a prévia autorização do professor;
• tomar cuidado com pulseiras, correntes, relógios e outros objetos pessoais,  que  possam entrar em contato com circuitos elétricos ou máquinas rotativas em funcionamento;
• não interromper circuitos de corrente sem antes desligar a alimentação;
• tomar muito cuidado com as pontas de prova dos osciloscópios, pois elas são frágeis;
• ao concluir a experimentação, desligar o circuito antes de desfazer as conexões. Guardar os instrumentos, cabos e dispositivos auxiliares nos locais específicos;
• não deixar os cabos de teste encostar nos resistores de potência aquecidos, para não queimar os cabos;
• não encostar mãos e braços em componentes aquecidos, tais como resistores de potência e lâmpadas do tipo incandescente.

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1. Medições Iniciais

1. Uso do Multímetro

O multímetro do laboratório de Eletricidade Aplicada é do tipo digital de 3½ dígitos e tela de LCD iluminada. Vamos fazer agora uma descrição genérica sobre multímetros para ajudar na familiarização com este tipo de instrumento. Os modelos usados no laboratório podem diferir  um pouco da descrição aqui apresentada.

A tecla POWER é usada para ligar e desligar o multímetro. A tecla HOLD permite congelar a última leitura realizada, mas não deve ser acionada sem necessidade para que as medições normais possam ser realizadas consecutivamente. A tecla B/L liga e desliga a iluminação de fundo do display. Depois de acionada, a iluminação se apaga automaticamente  após  certo tempo de uso.

O multímetro é capaz de medir tensões CA e CC, correntes CA e CC, resistência ôhmica, capacitância, temperatura e frequência. A medição de temperatura requer uma ponta de prova especial. O multímetro é capaz também de medir continuidade de circuitos, testar o funcionamento básico de diodos e detectar qual é o condutor “vivo” em circuitos de CA. Nesta última função, usamos apenas a ponta de prova positiva durante o teste e o LED do  painel frontal acende e o alarme soa para alertar o operador sobre a existência de um condutor “vivo”.