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Transmissão de Energia Mecânica http://www.lowtechmagazine.com/2013/03/the-mechanical-transmission-of-power-3-wire-ropes.html Transmissão de Energia Mecânica http://www.lowtechmagazine.com/2013/03/the-mechanical-transmission-of-power-3-wire-ropes.html História • Possivelmente a grande vantagem da eletricidade sobre outras formas de energia seja exatamente sua portabilidade e facilidade de transformação. Ou seja, é muito fácil levar energia elétrica de um local a outro e também transformá-la em movimento, em luz, em calor, etc. Portanto, a eletricidade é, atualmente, o melhor vetor energético. Por outro lado, sofre de uma grande limitação, que é a impossibilidade de armazenagem direta de eletricidade em quantidades significativas. • O desenvolvimento dos motores CC começa com Faraday, passando por Henry que, em 1831 publicou artigo descrevendo um dispositivo que se movia, baseado na alternância de alimentação de bobinas colocadas na parte móvel do aparato. • Durante a década de 80 do século XIX, impulsionado pelos trabalhos e investimentos de Thomas Edison, amplia-se a produção e o aproveitamento da eletricidade em sua forma CC. • Em 1888, Nikola Tesla inventa o motor de indução. Energia em corrente alternada (CA), eliminando-se o estágio retificador realizado pelo comutador. Fonte: Notas de aula do prof. Antenor 50 greatest business rivalries of all time 1) Coca-cola vs Pepsi 2) Ford vs GM 3) Edison vs Tesla “Tesla had conceived of a new method using alternating current (AC), which, unlike DC, could transmit significant amounts of power over long distances.” Fonte: http://money.cnn.com/gallery/news/companies/2013/03/21/greatest-business-rivalries.fortune/4.html Balanço Energético do Brasil 81.7% 6.5% 4.6% 2.7% 2.5% 1.4% 0.5% Hydro Biomass Natural Gas Nuclear Petroleum and derivatives Coal and derivatives Wind Fonte: EPE – Balanço Energético Nacional 2012; http://www.brasil.gov.br/sobre/economia/energia/setor-eletrico/sistema-interligado- nacional/print Capacidade total instalada (geração de energia elétrica): 122,9 GW Rendimento Dado de placa: - Potência: 3 cv Fonte: http://intranet2.minem.gob.pe/web/archivos/dge/publicaciones/uso/1/01/03/01/II.2.Eficiencia%20en%20los%20motores%20el%C3%A9ctricos.htm A empresa em que você trabalha pretende adquirir um motor elétrico de 10 CV para acionar uma bomba de água. Qual será o consumo mensal de energia elétrica deste motor, considerando que a bomba vai operar 2 horas por dia durante os 30 dias do mês? Assuma que o rendimento deste motor é de 73,6%. Na sua opinião, a eficiência deste motor é alta ou baixa? (1 CV = 736 W) Exercício Segurança – Manutenção linha viva Fonte: [1] http://www.diarionline.com.br/?s=noticia&id=56039 [2] http://www.dicasverdes.com/2010/08/manutencao-de-torre-de-energia-ligada-um-trabalho-para-la-de- eletrizante/ Alta tensão ~500kV Média tensão ~13,8 kV Resistor • Resistência – é a propriedade de uma material se opor ao fluxo de corrente elétrica; • Resistor – é um componente especificamente projetado para possuir resistência. Capítulo 1 Leis Fundamentais (pág.27) a) Lei de Ohm Em 1827, Georg Simon Ohm descobriu que, para certos materiais, a uma dada temperatura, a relação entre a diferença de potencial ( U ) aplicada entre dois pontos de um condutor e a corrente ( I ) que flui entre estes dois pontos, é constante e corresponde à resistência ( R ) do condutor: I U R = UNIDADES: U Volts (V) I Ampères (A) R Ohms () Cuidado para não confundir o conceito de resistência com resistividade. Exemplificando: A resistividade do cobre é característica do metal cobre e não de um pedaço de fio feito de cobre, ao qual se associa o conceito de resistência, que depende: do comprimento (m) da área da seção transversal A (m2) da resistividade (.m) A ρ R Bipolo Ôhmico, Resistor Linear ou simplesmente Resistor É aquele cuja curva característica é uma reta e, portanto, satisfaz plenamente a Lei de Ohm. Representação gráfica da Lei de Ohm b) Lei dos Nós de Kirchhoff Neste circuito elétrico existem três nós elétricos. Um nó elétrico corresponde a um ponto (contato) do circuito onde três ou mais condutores estão ligados. A “Lei dos Nós de Kirchhoff” estabelece que em qualquer nó, a soma das correntes que saem é igual à soma das correntes que chegam. nó a: 641641 iiiiii ou 0 nó b: 452452 iiiiii ou0 nó c: 563563 iiiiii ou0 http://www.infoescola.com/fisica/corrente-eletrica/ c) Lei das Malhas de Kirchhoff Neste circuito está identificada uma malha, a qual é caracterizada por um caminho elétrico fechado. A “Lei das Malhas de Kirchhoff” estabelece que em qualquer malha a soma das diferenças de potencial (d.d.p.) é nula. No circuito: 2121 UUUUUU ou0 http://www.infoescola.com/fisica/corrente-eletrica/ Curva Característica Método de obtenção da curva característica de um bipolo com um voltímetro e um amperímetro. Em qualquer um dos circuitos, para cada valor de tensão há um correspondente valor de corrente, com os quais se pode traçar a curva característica do respectivo bipolo, podendo ser: Linear Não-linear Especificação comercial de resistores Os resistores são usualmente especificados por três parâmetros: valor nominal tolerância potência máxima dissipada Estes parâmetros podem ser informados pelo fabricante no próprio resistor, seja numericamente ou por código de cores. Exemplo Se um resistor com valor nominal 1 k tem uma tolerância de 5%, isto significa que sua resistência pode assumir qualquer valor entre 950 e 1050 (1 k 5%). Esta informação é importante, p.ex., para selecionar o fundo de escala de um amperímetro a ser conectado em série com o resistor. Exemplo Considere um resistor de 1 k, 10 W e tolerância de 5%. Para selecionar o fundo de escala do amperímetro, deve-se calcular o valor da corrente que poderá circular neste resistor, com base no menor valor possível da resistência: 950 . Assim: mA6,102ouA1026,0 950 10 P/RI Selecione no amperímetro, o valor de fundo de escala imediatamente acima do valor calculado. Além da tolerância especificada em um resistor, pode-se calcular o erro percentual ou relativo () em relação a um valor de referência da grandeza, o qual pode ser o valor nominal; o valor medido ou até mesmo um valor calculado. %100 VR VRVG VG – valor da grandeza VR – valor de referência Exemplo Um resistor com valor nominal 1 k 5% é conectado a uma fonte c.c. cuja tensão medida com voltímetro é de 100 V. Se um amperímetro registra 97,6 mA, pode-se calcular a resistência: Ω59,024.1 0976,0 100 R Se for considerado como valor de referência o valor nominal 1.000 : %46,2 % 100 000.1 000.159,024.1 % 100 R RR nom nomcalc Portanto, o valor calculado apresenta um erro de 2,46% em relação ao valor nominal, abaixo da tolerância (5%). Para este resistor conectado a um ohmímetro, obtém-se 1.024 . Ao se considerar como valor de referência, a leitura do ohmímetro (instrumento confiável), pode-se avaliar a precisão do valor nominal informado pelo fabricante: %34,2 % 100 024.1 024.1000.1 % 100 R RR med mednom Independentemente do valor de referência adotado, o importante é o valor do resistor estar no intervalo estipulado pelo fabricante. Vídeos: Curvas Características de Bipolos http://www.youtube.com/watch?v=Um9k0YBoVxQ Medida da Resistência de um Bipolo http://www.youtube.com/watch?v=68ecU68F_Ps&feature=results_video&playnext=1&list=PLF6831D6132DC4F60 http://www.youtube.com/watch?v=Um9k0YBoVxQ http://www.youtube.com/watch?v=68ecU68F_Ps&feature=results_video&playnext=1&list=PLF6831D6132DC4F60 http://www.youtube.com/watch?v=68ecU68F_Ps&feature=results_video&playnext=1&list=PLF6831D6132DC4F60 Raciocine: Dado que um amperímetro tem resistência interna da ordem de miliohms e um voltímetro tem resistência interna da ordem de megaohms, para um bipolo com resistência elevada (megaohms), qual destes circuitos é o mais adequado para a obtenção da respectiva curva característica? Justifique sem o uso de fórmulas ou equações.