2 aula introdução a análise de circuito

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2 aula introdução a análise de circuito

  1. 1. A GORA QU E SA B EM O S O QU E É ENE RGI A , VA M OS I D ENT I FI CA R A LGU N S M OD E LOS E FORM A D E GE RA ÇÃ O PA RA POD ERM O S I D ENT I FI CA -LA COM FA CI LI D A D E E T ERM O S U M A B A SE D E C ONHECI M E NT O PA R A CONT I NU A RM OS. Tipos de Energia e sua geração
  2. 2. Formas de se obter energia  Energia hidroelétrica: A aceleração da agua contida em uma represa que ao passar por tubulações faz a turbina movimentar um gerador, o gerador por usa vez depende da indução eletromagnética para converter a energia mecânica gerada pela movimentação em energia elétrica, a lei básica de indução eletromagnética é baseada na Lei de Faraday de indução combinada com a Lei de Ampere que são matematicamente expressas pela 3ª e 4ª equações de Maxwell respectivamente.
  3. 3. Modelo de Hidroelétrica Exemplos de Hidroelétricas Gerador
  4. 4. continuação  Para se concretizar a geração de energia algumas condições tem que ser estabelecidas:  O gerador terá que girar o suficiente para produzir uma tensão elétrica com frequência de 60 ciclos ou Hertz, que é a frequência adotada em todo o sistema elétrico brasileiro. Alguns países, como Inglaterra e Japão, operam em 50 Hertz. O que determina quantos ciclos necessários será a quantidade de ¹dipolos. Como exemplo um sistema com dois dipolos precisará girar a 1800 rotações por segundo para criar uma tensão de 60Hetz e a 900 rotações se tiver 4 dipolos.  F = pn/60  F = Frequencia p = nº de dipolos n= rotação / 60 = tempo em segundos .  ¹dipolo: Em física, o momento do dipolo elétrico é a medida da polaridade de um sistema de cargas elétricas.  O momento do dipolo elétrico para uma distribuição discreta de cargas potuais é simplesmente a soma vetorial dos produtos da carga pela posição vetorial de cada carga.
  5. 5. Continuação 2  As regras estabelecidas acima se aplicam a sistemas de geração de energia para os sistemas de transformação de energia mecânica em energia elétrica em geral e não somente a sistemas hidroelétrico e foram colocados nessa primeira parte para termos em mente que outros tipos de geração podem ser encontrados em nosso ambiente que sejam diferentes dos sistemas mecânicos.
  6. 6. Energia eólica  Vento(ar em movimento), que antigamente era utilizada para produzir energia mecânica nos moinhos, atualmente é usada para gerar energia elétrica com auxílio de turbinas. Na atualidade utiliza-se a energia eólica para mover aero geradores - grandes turbinas colocadas em lugares com muito vento. Essas turbinas têm a forma de um cata-vento ou um moinho. Esse movimento, através de um gerador, produz energia elétrica. Precisam agrupar-se em parques eólicos, concentrações de aero geradores, necessários para que a produção de energia se torne rentável, mas podem ser usados isoladamente, para alimentar localidades remotas e distantes da rede de transmissão. É possível ainda a utilização de aero geradores de baixa tensão quando se trata de requisitos limitados de energia elétrica.
  7. 7. Energia química  É a energia potencial das ligações químicas entre os átomos. Sua liberação é percebida, por exemplo, numa combustão.  Diversos processos químicos (reações químicas), que são estudados em eletroquímica, geram e armazenam energia elétrica. Pilha em corte Bateria ácido chumbo em corte
  8. 8. Energia solar  As células fotoelétricas, muito utilizadas em painéis solares, transformam energia luminosa em energia elétrica, sendo uma fonte de energia praticamente inesgotável e não gera impactos no meio ambiente. A Energia solar é a designação dada a todo tipo de captação de energia luminosa, energia térmica (e suas combinações) proveniente do sol, e posterior transformação dessa energia captada em alguma forma utilizável pelo homem, seja diretamente para aquecimento de água ou ainda como energia elétrica ou energia térmica. Célula foto voltaica exemplo
  9. 9. Energia nuclear  Em usinas nucleares, de forma semelhante nas termoelétricas, produz-se por meio de processos físico-químicos, energia térmica, que é transformada em energia elétrica. Energia nuclear é a energia liberada numa reação nuclear, ou seja, em processos de transformação de núcleos atômicos. Alguns isótopos de certos elementos apresentam a capacidade de se transformar em outros isótopos ou elementos através de reações nucleares, emitindo energia durante esse processo. Baseia-se no princípio da equivalência de energia e massa (observado por Albert Einstein), segundo a qual durante reações nucleares ocorre transformação de massa em energia. Foi descoberta por Hahn, Straßmann e Meitner com a observação de uma fissão nuclear depois da irradiação de urânio com nêutrons.
  10. 10. Condutores, isolantes e semicondutores.  Alguns átomos possuem elétrons livres em suas últimas camadas, o que permite a movimentação de cargas elétricas pelo material. São exemplos disso os metais. Outros materiais como a cerâmica e o grafite também possuem elétrons com a capacidade de se libertar e se movimentar pelo material. Chamamos esses materiais de condutores elétricos, pois, são capazes de conduzir eletricidade.  Outros materiais, contrariamente, possuem elétrons fortemente ligados ao núcleo, o que impede a condução de eletricidade. Chamamos esses materiais de isolantes ou dielétricos, pois não permitem o deslocamento de eletricidade. São exemplos de dielétricos o vidro, a borracha, a seda, a porcelana, etc.
  11. 11. Continuação  Os semicondutores não são bons isolantes e também não são bons condutores. O silício e o germânio são exemplos de substâncias semicondutoras. Os semicondutores possuem estrutura cristalina e, sob certas condições, podem se comportar como condutores ou isolantes.
  12. 12. Projeto 1 energia eólica  Desenvolvimento do conceito de um sistema de geração eólica:  Material necessário um cooler de computador 12volts;  1 led alto brilho;  Ferro de solda 30watts;  Solda;  Multímetro;  Sugador de solda;
  13. 13. Desenho Técnico aplicado a eletro eletrônica  Introdução  O desenho técnico é uma forma de expressão gráfica que tem por finalidade a representação de forma, dimensão e posição de objetos de acordo com as diferentes necessidades requeridas pelas diversas modalidades de engenharia e também da arquitetura. Utilizando-se de um conjunto constituído por linhas, números, símbolos e indicações escritas normalizadas internacionalmente, o desenho técnico é definido como linguagem gráfica universal da engenharia (civil, mecânica) e da arquitetura. Assim como a linguagem verbal escrita exige alfabetização, a execução e a interpretação da linguagem gráfica do desenho técnico exige treinamento específico, porque são utilizadas figuras planas (bidimensionais) para representar formas espaciais. Conhecendo-se a metodologia utilizada para elaboração do desenho bidimensional é possível entender e conceber mentalmente a forma espacial representada na figura plana. Na prática pode-se dizer que, para interpretar um desenho técnico, é necessário enxergar o que não é visível e a capacidade de entender uma forma espacial a partir de uma figura plana é chamada visão espacial.
  14. 14. Padronização do Desenho Técnico  Para transformar o desenho técnico em uma linguagem gráfica foi necessário padronizar seus procedimentos de representação gráfica. Essa padronização é feita por meio de normas técnicas seguidas e respeitadas internacionalmente. As normas técnicas são resultantes do esforço cooperativo dos interessados em estabelecer códigos técnicos que regulem relações entre produtores e consumidores, engenheiros, empreiteiros e clientes. Cada país elabora suas normas técnicas e estas são acatadas em todo o seu território por todos os que estão ligados, direta ou indiretamente, a este setor. No Brasil as normas são aprovadas e editadas pela Associação Brasileira de Normas Técnicas – ABNT, fundada em 1940. Para favorecer o desenvolvimento da padronização internacional e facilitar o intercâmbio de produtos e serviços entre as nações, os órgãos responsáveis pela normalização em cada país, reunidos em Londres, criaram em 1947 a Organização Internacional de Normalização (International Organization for Standardization – ISO). Quando uma norma técnica proposta por qualquer país membro é aprovada por todos os países que compõem a ISO, essa norma é organizada e editada como norma internacional. As normas técnicas que regulam o desenho técnico são normas editadas pela ABNT, registradas pelo INMETRO (Instituto Nacional de Metrologia, Normalização e Qualidade Industrial) como normas brasileiras - NBR e estão em consonância com as normas internacionais aprovadas pela ISO.
  15. 15. Proposta  O estudo de desenho técnico apresentado será com intuito de dar condição ao aluno a acompanhar entender e interpretar os elementos que compõe os circuitos e esquemáticos de eletricidade e eletrônica não indo muito além em seus conceitos.  Caso tenha interesse em conhecer a matéria mais detalhadamente fale com o professor ou instrutor sobre o seu interesse.
  16. 16. A evolução do Desenho Técnico  Como em todos os ramos conhecidos da indústria, serviços, comércio entre outros o desenho técnico eletrônico vem passando por uma grande mudança influenciada pela informática e tecnologia. O surgimento ao longo dos anos de ferramentas de criação, simulação e desenvolvimento de circuito vem mudando drasticamente a forma de criação do projetistas que trabalham cada vez mais em ambientes virtuais de desenvolvimento tanto pela facilidade que essa ferramentas oferecem, quanto pela necessidade de mercado que exige soluções cada vez mas dinâmicas e atualizadas com o contexto atual.  Ferramentas como Multisin da National Instruments, Proteus da Eletronic Labs, Eagle da Cadsoft colocam o desenvolvedor em contato com um ambiente de desenvolvimento virtual que da total controle do projeto gerando a documentação necessária, verificando os padrões e normas e executando o projeto em virtualização de seu funcionamento permitindo ajustes e correções que poderiam em alguns casos inviabilizar ou até mesmo por todo um projeto por agua a baixo.  Possibilitam desde a descrição conceitual, passando pela análise dos componentes e tecnologias, diagramação esquemática, simulação, criação da PCI (placa de circuito Impresso), geração dos arquivos para confecção do produto e modelo 3D para pré- aprovação e ideia da aparência real do produto pós produzido.  Isso leva a um produto de menor custo, sujeito a menos erros, maior flexibilidade para modificações e adequações a novas necessidade.

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