apresentaÇÃo energias do mundo · ... baterias e acumuladores 27 ... Átomo - É a menor...

APRESENTAÇÃO

Energias do mundo

As principais fontes de energia, e também as mais utilizadas são os combustíveis fósseis, a força hidráulica, a energia nuclear. Acrescenta-se ainda a energia solar, a força dos ventos e das marés, a biomassa e a potência geotérmica, que são exploradas em menor escala. Essas fontes de energia geram diversas várias formas: potencial, mecânica, eletromagnética, elétrica, cinética, entre outras, e podem ser transformadas umas nas outras, a depender da necessidade do homem.

A energia é de fundamental importância para o desenvolvimento do ser humano. Com ela o homem realizar o trabalho necessário para efetuar suas tarefas. A energia elétrica (Eletricidade) é uma das mais importantes formas de energia.

Eletricidade

A eletricidade que a menos de um século era uma força misteriosa e assustadora está se convertendo com o avanço do conhecimento cientifico, em mais um importante instrumento de desenvolvimento tecnológico. Tornou-se indubitavelmente um fator importantíssimo na vida social e econômica do mundo.

Embora a eletricidade seja conhecida há muito tempo, só recentemente chegamos a

compreender melhor a sua natureza e os modos de utilizá-la, Isso foi fruto de cuidadosos estudos científicos realizados por muitos homens durante um período bastante longo. A descoberta da eletricidade data de aproximadamente 25 séculos.

Devemos esse fato ao filósofo Grego Tales de Mileto que se surpreendeu com estranhos fenômenos de atração e repulsão que ocorriam entre certos corpos leves, sem que houvesse contato entre eles, era pensamento do filósofo que esses fenômenos fossem provocados por “forças ocultas”, o que mais tarde foi chamado de “campo elétrico”.

Tecnologias

No Brasil, onde o potencial hidráulico é muito grande, a opção por usinas hidrelétricas é mais utilizada, cerca de 90% da energia elétrica gerada, e apenas uma pequena parte, cerca de 10% é gerada a partir de termelétricas.

O avanço da ciência, como da tecnologia está intimamente ligado ao uso da eletricidade nos mais variados ramos dos seus campos.

A industria automobilística, por exemplo, usa nos seus veículos um grande número de componentes elétricos necessários ou acessórios, os quais sofrem continuamente modificações e aperfeiçoamentos.

É “portanto” de suma importância para o técnico eletricista estar a par destas recentes transformações; estar sempre se atualizando e que conheça esses componentes, circuitos e seus princípios de funcionamento.

Para que você possa bem compreender e aproveitar o conteúdo desta apostila é necessário que entenda e passe a dominar os tópicos seguintes, que tratam das unidades de medidas e seus conceitos.

Esta apostila busca ajudar os técnicos a analisarem circuitos elétricos em corrente contínua usando a lei básica de análise de circuitos: Lei de Ohm, sempre usando um enfoque prático da aplicação desta lei.

Eletricidade Centro de Formação Profissional Veicular “Afrânio Fialho de Figueiredo”

Rua Jandaia nº 1905 – CEP 79.813-270 Tel: 3425- 8383 – FAX: 3425-8594 Jd. Vista Alegre – Dourados MS E-Mail: [email protected]

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SUMÁRIO

Sumário 01 Introdução – conceitos básicos da eletricidade 02 Matéria – Molécula – átomo – regiões do átomo 03 Conceitos de íon – eletricidade estática – eletricidade dinâmica – formas de produção de eletricidade - Fricção 04

Efeito termoelétrico – efeito piezelétrico – efeito fotoelétrico – magnetismo – ação química - pilhas 05

Grandezas elétricas – corrente elétrica – corrente alternada 06 Corrente continua – tensão 07 Resistência elétrica 08 Potencia elétrica 09 Joule – lei de Ohm 10 Método do triângulo para memorizar – tabela de grandezas elétricas 11 Múltiplos e submúltiplos – como converter os múltiplos e submúltiplos – Multímetro 12 Medir resistência elétrica – medir corrente elétrica 13 Medir tensão elétrica 14 Medir freqüência elétrica – circuito elétrico – circuito aberto e fechado 15 Curto circuito – circuito em série – circuito paralelo – circuito misto 16 Magnetismo : imã natural – imã artificial 17 Pólos magnéticos de um imã – inseparabilidade dos pólos – alteração entre imãs – campo magnético – linhas de força - eletromagnetismo 18

Campo magnético de uma bobina – relés 19 Constituição do sistema elétrico de uma motocicleta – chicote elétrico 21 Sistema de iluminação – funcionamento da luz de freio – sistema de indicador de direção 22

Buzina 23 Recomendações importantes nas reparações do sistema elétrico 24 Verificação do sistema elétrico – constituição do sistema de carga – alternador – tipos de alternadores – alternador com estator externo 25

Retificadores 26 Alternadores com estator interno – recomendações importantes – baterias e acumuladores 27

Capacidade da bateria – funcionamento da bateria 28 Teste de carga da bateria – cuidados com a bateria durante a carga 29 Carregadores de bateria – tipos de carregador : carga lenta e carga rápida 30 Carregadores analisadores de baterias – carregador e reforçador de partida – recomendações importantes 31

Manutenção da bateria e acumuladores – constituição do sistema de ignição – circuito primário (baixa tensão) 32

Circuito secundário – fontes de energia elétrica : por bateria , por magneto 33 Enrolamento primário da bobina – platinados 34 Condensador – cabos – circuito secundário 35 Cabos de alta tensão – velas de ignição – isolador – carcaça da vela e câmara de respiração 36

Eletrodo principal e eletrodo massa – ignição eletrônica e transistorizada 37 Funcionamento do sistema de ignição – ponto de ignição 38 Avanço de ignição 39 Testes – recondicionamento do sistema de ignição – processo de execução 40 Testando condensador e bobina de ignição – processo de execução 41 Constituição do sistema de arranque 42 Considerações finais 45



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INTRODUÇÃO Uma das principais atividades do técnico Eletricista é analisar circuitos. Analisar um circuito

consiste em determinar as tensões e correntes presentes nos componentes deste circuito, assim, quando estiver frente a um equipamento com defeito, o primeiro passo para consertar este equipamento é entender como ele funciona, para isto o técnico deverá analisar o circuito do equipamento, depois de entendido o circuito o técnico deverá escolher os melhores pontos de medição do circuito em função do sintoma apresentado pelo equipamento a fim de determinar a peça defeituosa.

Concluímos que: Para consertar um equipamento eletricista o técnico precisa do instrumento correto e do conhecimento para análise do circuito.

Os melhores amigos do técnico eletricista são: O diagrama elétrico e os instrumentos. Com

o diagrama e os instrumentos corretos consertamos qualquer coisa, de um eletrodoméstico a uma nave espacial!

Um técnico eletroeletrônico pode se considerar um craque em análise de circuitos se

souber bem a lei básica que é: Lei de OHM. Sabendo a lei básica o restante do estudo da eletroeletrônica consiste em conhecer os

diversos tipos de componentes e a sua influência no circuito, que significa o seu comportamento com respeito à tensão e a corrente.

Antes de iniciar o estudo da análise de circuitos propriamente dito vamos fazer uma

viagem entre as grandezas elétricas, potencia, tensão, corrente e resistência uma vez que para o técnico iniciante sempre representa motivo de dúvida.

As grandezas tensão e corrente estão associadas ao conceito de Energia Potencial e Energia Cinética, para entendermos melhor esta relação vamos mostrar este conceito de energia aplicado no nosso dia a dia.

Precisamos também relembrar o conceito básico de que: A energia não é criada, a energia

é transformada, assim, quando comemos uma banana, a energia contida na banana é transformada em movimento ao caminharmos. A energia contida na gasolina é transformada em movimento quando o carro é posto a andar, neste caso a energia química contida na gasolina é transformada em energia de movimento, quando a gasolina é queimada.

Na eletricidade a energia elétrica deverá ser armazenada em cargas elétricas, na maioria das vezes estas cargas serão os elétrons livres, presentes nos metais, em outros casos poderão ser íons, presentes nos gases, nos líquidos. CONCEITOS BÁSICOS DE ELETRICIDADE

Por se tratar de uma força invisível, o principio básico de eletricidade é explicado na teoria

Atômica. Torna-se difícil então visualizar a natureza da força elétrica, mas é facilmente notável o seu efeito. A eletricidade produz resultados e efeitos perfeitamente previsíveis. Para que possamos compreender melhor a eletricidade, observemos as seguintes definições:



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Matéria – Os filósofos da Grécia antiga estudaram a matéria (qualquer substância sólida, líquida ou gasosa que ocupa lugar no espaço) e imaginaram que quando fossemos dividindo um objeto qualquer, como uma lasca de madeira, chegaria a uma parte desta onde não mais poderíamos dividi-la: o átomo, que em Grego significa, não mais divisível.

Dá-se o nome de composição da matéria ao aglomerado de átomos que se unem para adquirem uma forma, por exemplo: tijolo, madeira, gota d'água, corpo humano, etc...

Molécula - É a menor partícula, a qual podemos dividir uma matéria, sem que esta perca suas propriedades básicas.

Ex: Quando dividimos um pó de giz até o momento em que ele ainda conserve suas propriedades de pó de giz, tornando-se invisível a olho nu, mas visível com microscópios, temos então uma molécula. Átomo - É a menor partícula física em que se pode dividir um elemento da matéria e é formado de numerosas micro-partículas. Estudaremos somente aquelas que mais interessam à teoria elétrica. É configurado por duas regiões principais: nuclear e orbital.

Regiões do Átomo O átomo é configurado por:

• Região central do núcleo

• Região periférica ou orbital

Na natureza encontramos elementos químicos como ferro, cobre, ouro, hidrogênio, etc,

sendo que cada átomo desses elementos naturais possui um determinado número de prótons e elétrons. Por exemplo, um átomo de hidrogênio (gás) possui um próton e um elétron, já o átomo de carbono possui doze prótons e doze elétrons e assim por diante.

Os átomos podem ter várias órbitas, dependendo do seu número de elétrons, sendo que

cada órbita contém um número específico de elétrons (primeira órbita - dois elétrons, segunda órbita - oito elétrons e assim sucessivamente) ligados pela força de atração ao seu núcleo. Quanto mais afastada a órbita ou camada de elétrons, do núcleo do átomo, menor é à força de atração do núcleo agindo sobre os elétrons dessa camada. Isso os torna facilmente removíveis.

Colocando-se dois prótons, um próximo do outro,

eles se repelem. O mesmo ocorre com dois elétrons. Entretanto, um próton e um elétron atraem-se mutuamente quando colocados um próximo do outro, isto porque são dotados de cargas elétricas diferentes.

Elétrons

Núcleo de Prótons e Nêutrons

Camada de Valência

+ ++ - Próton Elétron

Próton Próton



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Conceito de íons Os átomos no estado natural são sempre

eletricamente neutros, isto é, o número de cargas positivas é igual ao número de cargas negativas (número de prótons = número de elétrons). Quando esses números são diferentes, aparecem os íons.

Se o átomo perde um elétron torna-se eletricamente positivo (íon positivo), se ele ganha um elétron torna-se eletricamente negativo (íon negativo).

A este desequilíbrio é que chamamos “carga elétrica”. O conjunto dos fenômenos que

envolvem estas “cargas elétricas” é que foi definido como eletricidade. A medida de carga elétrica é expressa em Coulomb, (nome do cientista Inglês que primeiro

a quantificou). Um Coulomb corresponde uma quantidade igual a 6.280.000.000.000.000.000 elétrons que é a medida da carga elétrica. A unidade de medida da corrente elétrica é definida por um Ampére que corresponde a carga de 1 Coulomb que passa por um condutor em um segundo.

A eletricidade se apresenta de duas maneiras. Eletricidade Estática - É o tipo de eletricidade que envolve cargas elétricas paradas, É gerada por atrito, pela perda de elétrons durante o friccionamento. Por exemplo, esfregar um bastão de vidro em lã de carneiro, choque ao descer de um veiculo, etc...

Em um dia seco uma pessoa pode adquirir cargas estáticas e receber um choque ao tocar um objeto metálico. Automóveis e caminhões podem adquirir cargas estáticas em conseqüência da fricção de seus pneus ao solo ou pela fricção ao se movimentar através do ar.

Além disso, veremos que muitas vezes as cargas eletrostáticas são indesejáveis em sistemas eletrônicos. Eletricidade dinâmica ou corrente elétrica é o fluxo de cargas que se desloca através de um condutor (fio). Desta forma como a eletricidade se apresenta é nos interessa estudar. Para que este fenômeno ocorra é necessário, no mínimo, uma fonte de energia, um consumidor e condutores fechando o circuito.

Formas de produção de eletricidade

Para a produção de eletricidade, alguma forma de energia deve ser usada para acionar os elétrons. Esta energia é chamada de força eletromotriz = F. E. M.

As seis fontes básicas de energia que podem ser utilizadas são: Fricção, Calor, Pressão, Luz, Magnetismo E Ação Química. Fricção

Quando certas substâncias diferentes como vidro, madeira, seda, ebonite, etc, são atritadas e depois separadas, ficam eletricamente carregadas. Isto é eletricidade estática como já vimos antes.

Íon Positivo Íon Negativo

Neutro

Elétron

Átomo



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Efeito Termoelétrico (Calor)

Se dois metais diferentes forem colocados de modo a formar um circuito fechado, e se um dos pontos de contato estiver mais frio ou mais quente do que outro haverá passagem de uma corrente no circuito fechado.

A quantidade de corrente dependerá da diferença de temperatura e do tipo de metais em contato.

Alguns materiais que fazem termo - junção comum são: Bismuto, Níquel, Platina, Prata e o Antimônio.

Pressão (Efeito Piezelétrico)

Alguns tipos de cristais naturais e cerâmicos artificiais geram uma força eletromotriz, quando sujeitos a tensões mecânicas. Alguns materiais comumente usados com tal finalidade são: o cristal de rocha, o sal de Rochelle e a turmalina.

Efeito Foto Elétrico (Luz)

Certos materiais geram uma força eletromotriz, quando expostos à luz. Alguns compostos de Germânio, Selênio e Silício têm essa propriedade.

Um fotômetro, usado em fotografia para medir a intensidade da luz existente na cena a fotografar, faz uso desse efeito fotoelétrico.

Efeito Magnetismo

Funciona baseado no princípio físico de que um condutor que se move através de um campo magnético admite uma corrente elétrica.

Ação Química

Exemplo: Na bateria de automóvel, os materiais ativos reagem quimicamente para produzir a energia elétrica sempre que forem ligados os consumidores de energia nos terminais.

Pilhas

Quando dois condutores de materiais diferentes são mergulhados parcialmente em uma solução eletrolítica, surge uma tensão entre eles. Se ligarmos os dois condutores por meio de um fio metálico, este será percorrido por uma corrente elétrica que se mantém durante um certo intervalo de tempo.



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Grandezas elétricas

Corrente elétrica

A vazão da água, isto é, o volume de água que passa pelo cano por segundo, pode ser associado á intensidade de corrente que se refere à quantidade de eletricidade (elétrons) que estiver passando num ponto qualquer do condutor ou circuito elétrico (associado ao cano d'água).

A corrente elétrica é o movimento

ordenado das cargas elétricas. A carga elétrica mais comum é o elétron livre que está presente nos metais, assim não basta o corpo ter elétrons, alias todos os corpos possuem elétrons, para termos uma corrente elétrica, estes elétrons devem ser do tipo elétrons livres.

É por isto que a madeira é considerado um isolante, apesar de ter elétrons eles não são

livres, a ligação química é forte bastante para prender os elétrons, já os metais possuem uma ligação química que permite que os elétrons fiquem livres no material, são estes elétrons que serão usados para gerar uma corrente elétrica.

Para que os elétrons se movimentem é preciso aplicar

uma força sobre eles, em eletricidade esta força é chamada de Campo Elétrico. A fonte de energia elétrica é a responsável por criar este campo elétrico.

A corrente elétrica num circuito é apresentada pela letra I e sua unidade de medida é o

Ampére1 (A), que é igual a um fluxo de 1 Coulomb por segundo. Por definição 1 Ampére é a corrente que flui através de um condutor com resistência de 1 ohm quanto à diferença de potencial entre os seus terminais for igual a 1 volt.

Um Coulomb2 corresponde uma quantidade igual a 6.280.000.000.000.000.000 elétrons que é a medida da carga elétrica.

Obs: A corrente elétrica que passa por um condutor (fio), pode ocorrer de dois modos, são elas: - a corrente contínua ou a corrente alternada. Corrente Alternada Quando o fluxo de elétrons alterna de tempo em tempo (período) o seu sentido, é aquela que muda de sentido periodicamente. Em termos práticos é o tipo de corrente utilizada pelos sistemas elétricos de residências, industrias, etc.

Tomemos como exemplo os trabalhadores de uma fábrica que vão trabalhar de manhã e saem à tarde, ou seja, de manhã eles entram na fábrica; E à tarde eles saem da fábrica.

Notem que pela mesma rua de manhã eles andam em um sentido (entram) e de tarde eles andam em sentido contrário (saem), e dia após dia a mesma coisa se repete, ou seja, é periódico. Os produtores de corrente alternada é o gerador de corrente alternada, ou Alternador.

1 Ampére, André Marie (1775-1836), cientista francês que estabeleceu a primeira teoria do eletromagnetismo, o estudo dos fenômenos relacionados à eletricidade e ao magnetismo. 2 Coulomb, Charles de (1736-1806), físico francês e pioneiro na teoria elétrica. Em 1777, inventou a balança de torção para medir a força da atração magnética e elétrica. A unidade de medida de carga elétrica recebeu o nome de Coulomb em sua homenagem.

Elétron Livre



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Por um fio percorrido por corrente alternada

ocorre à mesma coisa. Sentido de corrente elétrica num primeiro

instante. Sentido de corrente elétrica num segundo

instante. Corrente Continua Quando o fluxo de elétrons mantém constante o seu sentido ao longo do tempo. É aquela que não muda de sentido.

Os sistemas elétricos dos automóveis utilizam corrente

continua para luzes, acessórios, etc. Os elementos mais comuns de produção de corrente contínua são: pilhas, baterias e dínamos, ou seja, todos os acumuladores que apresentem polarização, positivo (+) e negativo (-).

Tomemos como exemplo uma rua de mão única. Os automóveis percorrem a rua sempre do lado esquerdo, para o lado direito.

Por um condutor (fio) percorrido por corrente contínua, ocorre à mesma coisa. A corrente elétrica percorre o condutor sempre do pólo negativo, para o pólo positivo denominado sistema Real. Porém, na eletricidade convencional, utilizada também no setor automotivo, consideraremos como regra que a corrente elétrica percorre o condutor do pólo positivo para o pólo negativo denominado sistema Convencional.

Tensão (Volt) Volt3; unidade que mede a diferença de potencial elétrico entre dois pontos. O volt é a

diferença de potencial existente entre duas seções transversais de um condutor percorrido por uma corrente elétrica de um ampére, quando a potência dissipada entre as duas seções equivale a um watt.

O conceito de tensão é mais difícil de entender, por isto, vamos usar uma analogia prática, vamos comparar o circuito elétrico à hidráulica.

Em um recipiente cilíndrico cheio de água (caixa de água), colocamos três saídas, uma acima da outra. Percebemos que na primeira saída de cima para baixo o fluxo de água é menor que a saída do meio do recipiente, e a ultima saída o fluxo de água é bem maior.

Assim podemos concluir que a pressão da terceira saída, a de baixo, é maior que a primeira saída. Podemos então quantificar como se fosse tensão elétrica (volt), a primeira 12 V, a segunda 50 V, e a terceira 100 V.

Para que a água possa fluir, não basta termos a caixa de água é preciso que esta caixa esteja posicionada acima da torneira, para que haja pressão suficiente para empurrar a água para baixo, quanto mais alta a caixa, maior a pressão que empurra a água. A pressão é proporcional à diferença de altura entre a caixa de água e a saída.

3 Volta, Alessandro, conde (1745-1827), físico italiano, conhecido por seus trabalhos sobre a eletricidade. Por volta de 1800 havia desenvolvido a chamada pilha de Volta, precursora da bateria elétrica. A unidade elétrica conhecida como volt recebeu esse nome em sua homenagem.

12V

50V

100V



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Resistência elétrica

Como o nome está dizendo, resistência elétrica é aquele componente que se opões (resiste) a passagem da corrente elétrica. Quanto maior a resistência, maior a oposição à passagem da corrente, menor a corrente.

A torneira pode associar á resistência elétrica,

fazendo com que ao restringirmos a passagem de água à diferença de pressão entre os pontos anteriores e posteriores da mesma aumente e o volume de água por segundo (vazão) diminua; portanto, a tensão elétrica ou "pressão elétrica" entre suas extremidades aumente (maior voltagem), e sua intensidade de corrente ou "vazão elétrica" diminua (menor amperagem).

A oposição que um condutor elétrico oferece à passagem da corrente elétrica é que se

denominou resistência elétrica. O valor da resistência elétrica está diretamente ligado à combinação de quatro fatores:

a) O material que constitui o condutor (resistividade) b) O comprimento do condutor c) A área da seção transversal d) A temperatura de trabalho do condutor.

O que determina a resistividade ( 0 ) do material a ser utilizado em condutores é a sua

quantidade de elétrons livres. Os metais são os melhores condutores de corrente elétrica, destacando o cobre, o alumínio e a prata.

A área de seção transversal ou o diâmetro do condutor também altera o valor da resistência do condutor. Quanto maior o diâmetro menor oposição à passagem de corrente elétrica.

O comprimento de um condutor também interfere diretamente no valor da resistência. Quanto maior o comprimento do condutor, maior a oposição à passagem de corrente elétrica.

O que distingue um bom condutor de um mau é a resistência. Às vezes torna-se necessário

usarmos maus condutores, ou isolantes, para proteção de circuitos e usuários. Os isolantes mais utilizados são a borracha, o vidro, a porcelana, etc.

Em eletrônica o componente com resistência elétrica mais usada é o resistor. A função do resistor é controlar a corrente elétrica no circuito.

O calor também aumenta a resistência à

passagem de corrente em um condutor. Se um condutor em algum ponto do circuito fica exposto ao calor, esse ponto torna-se um ponto resistivo diminuindo a passagem da corrente elétrica.

Resistência menor Resistência maior

1m 5m

2 mm5 mm



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Assim podemos utilizar o condutor corretamente evitando aquecimentos. O aumento da

temperatura causa um aumento da resistência do condutor. Um exemplo prático seria o cabo que alimenta o motor de partida do veiculo. Como podemos observar ele oferece menor resistência à circulação de alta corrente consumida pelo motor de partida, por possuir pequeno comprimento e maior bitola (diâmetro).

A unidade de resistência elétrica é o Ohm4 e o seu símbolo é a letra grega Omega Ω! Em eletrônica a maioria das resistências é

da ordem de quilo Ohms (KΩ) ou mega ohms (MΩ), que fazem parte dos múltiplos e submúltiplos, que veremos mais à frente, assim em nossos exemplos vamos procurar usar resistores de KΩ.

O símbolo da resistência é mostrado ao lado: Na figura (a) temos o símbolo da resistência e que ainda é usado em alguns livros para representar o resistor, o símbolo do resistor descrito na norma brasileira é mostrado na figura (b). Quando aumentamos R (resistência), notamos que a "V" (voltagem) e "I" (Amperagem), variam de forma proporcional à resistência e inversamente proporcional entre si, respectivamente. Na seqüência estudaremos melhor estes conceitos na Lei de Ohm. Potência Elétrica (Watt)

A unidade básica de potência elétrica é o Watt5; pode ser definido como a rapidez com que se faz trabalho em um circuito em que flui uma corrente de 1 ampére, quando a “f.e.m”( força eletromotriz), aplicada é de 1 volt.

Os aparelhos elétricos possuem diferentes potências, consumindo mais ou menos energia.

Essa potência é expressa em watts (W) e deverá estar mencionada na placa de identificação afixada no próprio aparelho.

Você já deve conhecer esta grandeza, pois é justamente esta grandeza que tornam as suas conta de luz tão grande, quanto mais energia elétrica você transforma, seja na forma de luz, calor, som outra forma qualquer, mais você paga, assim, para economizar você deve transformar menos, apagando a lâmpada que não está sendo usada, usando o chuveiro menos temo e até baixando o som do seu rádio.

4 Ohm, Georg Simon (1787-1854), físico alemão, conhecido principalmente por sua pesquisa das correntes elétricas. Sua formulação da relação entre intensidade de corrente, diferença de potencial e resistência é conhecida como lei de Ohm. A unidade de resistência elétrica recebeu o nome de ohm em sua homenagem. 5 Watt, James (1736-1819), inventor e engenheiro mecânico escocês, de grande renome por suas melhorias da máquina a vapor. A unidade elétrica “watt” recebeu este nome em sua homenagem. Foi também um famoso engenheiro-civil, que fez vários estudos sobre canais.

BAIXA POTÊNCIA

Menos elétrons por minuto

ALTA POTÊNCIA

Mais elétrons por minuto



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Note que se em um circuito não existe corrente circulando, não está havendo transformação de energia, assim o fato de termos 220 V na tomada, se nada for ligado nesta tomada ela não está gastando energia.

Podemos comparar a potência elétrica (Watt), com a potência mecânica o CV (cavalo vapor), utilizando o exemplo de dois automóveis. Um com motor 2.0 litros e outro com um motor 1.0 litros, ao dirigirmos em uma estrada notamos que o motor 2.0 desenvolve maior velocidade e maior torque nas ultrapassagens que o motor 1.0. Assim podemos perceber a diferença de potência dos veículos.

Na eletricidade notamos a diferença de luminosidade, quando usamos uma lâmpada incandescente de 40 Watts e uma de 100 Watts.

Joule (energia trabalho)

No sistema internacional de unidades (SI), o trabalho é medido em joules (J). Um joule corresponde ao trabalho feito por uma força de um Newton (N), ao fazer um corpo se deslocar um metro; o Newton é a intensidade de uma força que produz aceleração 1m/s2 em um corpo de massa igual a 1 Kg.

Quando um corpo é elevado, se gasta energia e, portanto, realiza-se um trabalho. Se o corpo cai percorrendo a mesma distancia, pode realizar um trabalho igual ao que foi

feito para elevá-lo. Quando o corpo é elevado para fazer trabalho, dizemos que ele tem energia potencial, isto é, o potencial para realizar trabalho.

Lei de ohm.

Vamos entender a Lei de Ohm usando a analogia com a instalação hidráulica, respondendo a seguinte questão: O que podemos fazer para aumentar o fluxo de água na torneira?

Primeiro abrindo mais a torneira, deixando mais água passar, opondo menos resistência à passagem da água.

Assim em eletricidade quanto “menor” a

resistência mais corrente circulando.

Outra forma é levantar a caixa d’água, é claro

que isto é mais difícil, mas é uma possibilidade.

2 Ohms (Ω)

0 Ohms (Ω)

REQUERIDA

Para elevar 1 Joule RESULTANTE

Da que – 1 Joule MEDIÇÃO DO TRABALHO



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Em eletricidade equivale a conseguir uma fonte de energia elétrica com maior energia potencial (volt).

Notamos que existe uma relação entre a corrente, a resistência presente no circuito e a tensão da fonte de alimentação.

O Senhor Ohm também notou, e mais: ele observou que a corrente é diretamente

proporcional à tensão isto significa que: Se você aumentar a tensão da fonte de energia elétrica em um circuito sem alterar a resistência presente neste circuito, a corrente irá aumentar também. O Senhor Ohm observou também que a corrente é inversamente proporcional à resistência, isto significa que: Se você aumentar a resistência de um circuito mantendo a mesma fonte de energia a corrente irá diminuir.

Em eletricidade a tensão é proporcional à diferença de potencial elétrico, que é na verdade a diferença de número de cargas elétricas entre os pólos da fonte de tensão.

Note que a diferença de potencial é essencial para que haja corrente elétrica, mas, não é o suficiente, assim como no circuito hidráulico só a caixa de água alta não basta. Para que haja corrente elétrica (fluxo de elétrons) é preciso que haja um caminho entre o pólo positivo e o pólo negativo (circuito).

Assim o senhor Ohm descreveu este conceito na forma de uma equação, como é mostrado abaixo:

Onde: V é a Tensão. I é a corrente. R é a resistência. P é potência

Método do triângulo para memorizar

Você pode achar difícil memorizar, então vamos ajudá-lo mostrando o método do triângulo descrito abaixo (eu chamo do triangulo das Bermudas elétricas, pois quem não sabe afunda).

Desenhe o triângulo conforme descrito no desenho ao lado, observando que a tensão (Unidade Volt “V”) está no Vértice, tudo com “V”.

Se você quiser saber a corrente em um circuito tendo a tensão e a resistência, basta botar o dedo sobre o “I” e pronto aparece à equação V / R, se você quiser saber a resistência tendo a tensão e a corrente basta colocar o dedo sobre o “R”, o mesmo você deverá fazer para relembrar a equação da tensão “V”.

Para achar o valor de potência ”P” aplique a mesma equação.

Pois é muito fácil você saber a energia elétrica entregue pela fonte em um circuito elétrico, é o produto da tensão pela corrente, que são na verdade as formas de energia elétrica presente no circuito.

A energia elétrica presente em um circuito é dada pela equação ao lado, que você não deve esquecer, ela é a Lei de OHM.

Tabela de grandezas elétricas

Grandezas Elétricas Símbolo Unidade de

Medidas Símbolo Aparelho de Medição

Corrente I Ampére A AmperímetroTensão U ou E Volt V Voltímetro

Resistência R Ohm Ω Ohmímetro Potência P Watt W Watímetro

12

1,5

V = R x I V = P / I

P = V x I



12

Múltiplos e submúltiplos Muitas vezes as unidades de medida das grandezas elétricas são valores grandes ou

pequenos demais de forma que se torna necessário à utilização de dos múltiplos ou de submúltiplos da unidade de medida. Os principais múltiplos e submúltiplos que iremos utilizar são identificados a seguir:

µ - ( micro ) = 10-6 Ex.: 1µV = 1V ÷ 1.000.000 = 0,000.001V m – ( mili ) = 10-3 Ex: 1mA = 1A ÷ 1.000 = 0,001A K – ( quilo ) = 103 Ex.: 1KΩ = 1Ω x 1.000 = 1.000Ω M – ( mega ) = 106 Ex.: 1MV = 1V x 1.000.000 = 1.000.000V

Como Converter Os Múltiplos E Os Submúltiplos A conversão entre as unidades de medida pode ser feita através de regra de três simples, ou através da regra prática ilustrada a seguir:

÷1000 µ M unidade K M

x 1000 Na regra acima a cada mudança de unidade multiplicamos ou dividimos por mil conforme a transformação que estamos utilizando. Ex.: para transformamos 3.400 mV para KV devemos dividir 3.400 por mil e teremos 3,4V, dividimos novamente por mil e temos então 0,034 Kv. Obs.: Existem ainda outros múltiplos e submúltiplos que podemos utilizar, são eles:

n – ( Nano ) = 10-9 Ex.: 1nA = 1A ÷ 1.000.000.000 = 0,000.000.001A p - ( Pico ) = 10-12 Ex.: 1pV = 1V ÷ 1.000.000.000.000 = 0,000.000.000.001V G - ( Giga ) = 109 Ex.; 1GΩ = 1Ω x 1.000.000.000 = 1.000.000.000Ω T - ( Tera ) = 1012 Ex.; 1TΩ = 1Ω x 1.000.000.000.000 = 1.000.000.000.000Ω

Multímetro

Agora que conhecemos os conceitos básicos

de corrente (A), Tensão (V) e Resistência (Ω), vamos ver como devemos operar nosso multímetro de forma a obter as medidas desejadas.

O Multímetro é uma ferramenta indispensável ao eletricista, que o permite diagnosticar

defeitos de maneira direta. Ele reúne basicamente: um Voltímetro, um Amperímetro e um Ohmímetro.

Medida de Resistência

Medida de Tensão

Medida de Corrente Até algum tempo atrás, os mostradores dos Multímetros eram somente analógicos

(ponteiro), com a evolução eletrônica foram incorporados mostradores digitais (display). As vantagens dos aparelhos digitais sobre os analógicos são: a precisão, a facilidade de leitura e a proteção de seu circuito interno.

Ohmimetro ( Ω )

Voltímetro (12 )

Amperímetro (A)

Multímetro



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Ao efetuarmos uma leitura em um

aparelho analógico ( ponteiro) devemos nos posicionar de maneira que coincida o ponteiro com sua imagem refletida no espelho do mostrador, evitando assim um erro de leitura (Erro de Paralaxe).

Caso o ponteiro do instrumento esteja deslocado do zero (0) existe um parafuso que

possibilita aferir. ATENÇÃO: Antes de iniciarmos qualquer medição, devemos conhecer O QUÊ vamos medir

e qual a GRANDEZA da medida.

Medir resistência Ω Quando desejamos conhecer o valor da

resistência ôhmica de um componente qualquer (ex.: bobina, rotor, fusível, etc...) devemos:

Introduzir os terminais de prova, preta no (Com) Abreviação de comum (-) e vermelho na posição (Ω) e posicionar o seletor na função Ω (omega).

Selecionar a escala conveniente com a grandeza a ser medida.

Como no exemplo acima, está sendo medida a resistência do eletroinjetor que deve ter uma resistência entre 1,5 kΩ e 3 kΩ, e foi encontrado o valor de 2 kΩ indicando que está dentro do parâmetro normal.

O Multímetro na condição de ohmímetro é também utilizado para testar continuidade de chicotes, fusíveis, enrolamento, e possíveis curtos.

Para o teste de continuidade, os fios das pontas de prova devem ser colocados na condição de leitura de resistência, e qualquer escala de resistência selecionada.

As pontas de provas preta e vermelha, colocadas nas extremidades do condutor, se a leitura for igual ou proximo de zero, indica continuidade perfeita, mas se indicar resistência alta ou ifinita, significa circuito aberto ou com isolamento em algum ponto. Medir corrente

Quando desejamos conhecer o consumo de corrente no circuito, devemos Introduzir os

terminais de prova, preta no (Com) Abreviação de comum (-), e vermelho na posição (A) e posicionar o seletor na função A (ampere).

inserimos em série, nosso multímetro na condição de amperímetro, As mesmas

precauções adotadas nas medidas anteriores devem ser tomadas na medição de corrente.

Devemos conhecer se a corrente que circula é continua (DC), ou alternada (AC), .

Devemos então selecionar os terminais de prova (preto e vermelho) e o seletor de escala nas

posições devidas, de forma que o valor a ser medido não ultrapasse o maior valor da escala

selecionada.

Ω



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Os multimetros analógicos, geralmente só oferecem condições de se medir corrente DC (continua) e possuem um borne extra para medir correntes maiores (6A, 10A, etc). A ligação do amperímetro deve ser feita em série no circuito.

Ex: Para medirmos o consumo de corrente de uma lâmpada de 60 watts em 12 volts (DC). R: 60 w / 12 V = 0,5 Ampere. Uma utilização eficaz do

amperímetro é o diagnóstico de “fuga de corrente” (dispersão). Isto ocorre quando todo o circuito está desligado (chave de ignição fora do contato) a bateria se descarrega rapidamente. A causa desta anormalidade é algum contato anormal que faz circular uma corrente. Para verificar a intensidade da dispersão (fuga) devemos inserir o nosso multímetro na condição de amperímetro, em série com o circuito, com o terminal positivo (vermelho) no pólo positivo da bateria e o terminal negativo (preto) no cabo destacado do pólo da bateria.

Medir tensão. Como já foi dito anteriormente, antes de

iniciarmos qualquer medição devemos conhecer “O QUÊ” vamos medir e “QUANTO” aproximadamente valerá esta medida. No caso da utilização do multímetro na condição de voltímetro ( para medição de tensão ) devemos saber se trata de Tensão Alternada (AC) ou Tensão Contínua (DC). Em alguns multímetros existe somente uma posição para se concectar o terminal de prova vermelho ( independente de se tratar de alternada ou contínua).O terminal de prova preto deverá ser inserido na indicação (-). O próximo passo é posicionar o seletor para a posição correta.Ex.:

Para medir a tensão da Rede Pública. V = 220V (Alternada)

Para medir a tensão de uma bateria. V = 12 V (Continua) Como se pode observar, as

medidas são efetuadas em paralelo com o componente o qual deseja conhecer sua D.D.P. (Diferença de Potencial ) ou tensão.

Uma outra utilização do voltímetro é a verificação da qualidade do circuíto de massa, observando que a queda de tensão entre o pólo negativo da bateria e os diversos pontos de massa deverá ser a mais baixa possível (0,5 V).

Em circuítos de corrente contínua (DC), devemos nos preocupar com a polaridade: Pólo negativo – (massa) preto (-); Pólo positivo – Vermelho (+).

V

A

B



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Não utilizar seu voltímetro no circuíto de alta tensão da ignição.

Freqüência Elétrica

Se um sinal se repete com o

tempo, ele tem uma freqüência de repetição. Essa freqüência é medida em Hertz (HZ) e é igual ao número de vezes que o sinal se repete por segundo (número de ciclos por segundo). Através da medição de freqüência podemos testar sensores como:

-Sensor de rotação hall, sensor de posição do pedal do acelerador digital, tomada residencial alternada etc. Como medir a Freqüência Elétrica

Procedimento básico* de Medição de

Freqüência 1. -Conectar a ponta de teste preta no terminal

(COM) 2. -Conectar a ponta de teste vermelha no

terminal (V/OHM/RPM) 3. -Selecionar o cursor na escala Hz 4. -Conectar a ponta de prova preta em um

ponto de massa (terra) 5. -Conectar a ponta de prova vermelha no

ponto (fio) que se deseja saber a freqüência 6. -A freqüência deve ser medida em paralelo,

ou seja, sem interrupção do circuito elétrico.

Circuito elétrico

Quando falamos em circuito, logo lembramos do autódromo de formula 1 e etc. porque todo circuito tem a característica de iniciar em um ponto, circular e retornar ao mesmo ponto.

Um circuito elétrico é composto por uma fonte

de energia elétrica e por elementos que irão utilizar esta energia elétrica, a interligação entre a fonte de energia e o elemento será feito através de condutores elétricos.

No caso dos circuitos dos automóveis, a corrente sai do pólo negativo da bateria, passa pelo consumidor e retorna ao pólo positivo da bateria através do chassi e a carroceria que servem como massa (terra) do circuito.

Circuito Aberto

Refere-se quando não existe uma trajetória completa de corrente elétrica. Circuito Fechado

É quando existe uma trajetória completa para fluxo de corrente.



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Curto Circuito Quando completa um circuito antes da corrente elétrica chegar ao destino. Por ser curto

circuito, ou seja, circuito curto, a resistência é baixa. A corrente é tão alta que pode causar superaquecimento nos condutores, desfazer isolamento e até provocar incêndio.

Circuito em Série

Em um circuito Série temos os componentes ligados de maneira a existir um único caminho continuo para á passagem da corrente elétrica.

A corrente em um circuito série é a mesma em todos os pontos do circuito, independente do

valor de resistência dos componentes do circuito. Então, se você interrompe o circuito em qualquer parte, toda a circulação de corrente no circuito é interrompida.

Um exemplo prático seria a instalação de fusível de proteção no circuito. O fusível é sempre inserido em série no circuito a ser protegido, pois um aumento no valor da corrente acima de sua capacidade nominal faz com que ele interrompa toda a circulação de corrente, desligando o circuito.

A tensão em um circuito série é a soma das quedas de tensão em cada componente do circuito e é igual à tensão da fonte (bateria).

Se fizermos uma ligação em série de duas lâmpadas de 12 volts em uma bateria de 12 volts, as lâmpadas acenderão fracamente. Se as lâmpadas forem idênticas cada uma delas receberá 6 volts, não atingindo então a intensidade luminosa nominal.

Para se calcular a resistência equivalente em um circuito série, o valor da corrente total consumida em um circuito necessitamos conhecer o valor da resistência total, ou equivalente do circuito.

No caso do circuito série a resistência equivalente do circuito é a soma das resistências de

cada componente. Circuito Paralelo

O que caracteriza um circuito paralelo é a ligação de seus componentes de tal forma que exista mais de um caminho para a passagem de corrente.

A Diferença de potencial em cada componente do circuito paralelo é a mesma da fonte

(bateria). Isto quer dizer que se ligarmos duas lâmpadas de 12 volts em paralelo, a tensão aplicada em cada lâmpada será idêntica a da bateria, 12 volts. Normalmente, as lâmpadas são ligadas em paralelo, a fim de que cada uma produza sua luminosidade nominal e mesmo que uma delas queime as outras continuarão acesas.

Circuito Misto

Chama-se circuito misto, o circuito formado pela combinação de componentes em série e paralelo. O comportamento da corrente e tensão em um circuito misto obedecem às regras do circuito série e do circuito paralelo, quando analisado por partes.



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A fonte de tensão será representada neste trabalho por

um circulo que é a representação para qualquer tipo de fonte de energia elétrica. A fonte deve ter a indicação do pólo positivo, para permitir determinar a sentido da corrente elétrica. A corrente elétrica é indicada por uma seta indicando o sentido e a direção.

Em eletrônica o sentido da corrente elétrica é do pólo positivo para o pólo negativo. A resistência será desenhada à moda antiga, é mais romântico. Observe o diagrama acima e determine a corrente?

Solução: Usando a Lei de OHM V = R . I isolando o I temos I = V / R, o “R” que está multiplicando o “i” passa para o outro lado da igualdade dividindo o “V”.

I = 10 V / 2 K = 5 mA ! Note que em eletrônica fica mais prático você usar as unidades tensão em volt (V),

corrente em mili-ampére (mA) e resistor em quilo Ohm ( K ), isto evitará o aparecimento de virgulas na sua calculadora, uma vez que estas são as unidades que mais aparecem na prática, e, serão as mais usadas em nossos exercícios.

A esquematização de circuitos eletrônicos se dá da maneira mais simples possível, através de desenhos com símbolos universais, facilmente entendidos.

Os desenhos são sempre acompanhados de características fundamentais do componente (resistência, capacitância, tipo de componente e do número que o componente ocupa no circuito (R1, C7, Q4, U2, etc...).

As ligações entre os componentes são esquematizadas através de linhas que representam fios ideais (sem nenhuma resistência), e há a utilização de símbolos, que ligados entre si, (formam diagramas ou esquemas elétricos). Magnetismo

O magnetismo é uma propriedade que certos materiais possuem que faz com que exerçam

uma atração sobre materiais ferrosos. As propriedades dos corpos magnéticos são grandemente utilizadas em eletricidade

(motores, geradores) e eletrônica (instrumentos de medida, transmissão de sinais, etc).

Magnetismo Natural – Imãs Alguns materiais encontrados na natureza apresentam

propriedades magnéticas naturais. Estes materiais são denominados de “imãs naturais”.

A Magnetita é um minério de ferro que é naturalmente magnético, ou seja: é um imã natural. Imãs Artificiais

Os imãs artificiais são barras de materiais ferrosos com

os mais diversos formatos que o homem magnetiza por processos artificiais, para atender as necessidades práticas.

I 1 5 mA



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Pólos Magnéticos de um Imã

Externamente as forças de atração magnéticas de um imã se manifestam com maior intensidade nas suas extremidades. Por esta razão as extremidades são denominadas de “pólos magnéticos do imã”.

Cada um dos pólos apresenta propriedades magnéticas específicas, sendo denominadas de “pólo sul e pólo norte”. Esta linha é denominada de “linha neutra”.

O magnetismo tem a sua origem na organização atômica dos materiais. Cada molécula de um material é um pequeno imã natural, denominado “imã molecular” ou “domínio”.

Inseparabilidade dos Pólos Os imãs têm uma propriedade característica: por mais que se divida um imã em partes menores, as partes sempre terão um pólo norte e um pólo sul.

Interação entre Imãs

Quando os pólos magnéticos de dois imãs estão próximos, as forças magnéticas dos dois imãs reagem entre si de forma singular.

Se os pólos magnéticos próximos forem

diferentes (norte de um com o sul de outro) há uma atração entre os dois imãs.

Se os dois pólos próximos forem iguais (norte de um próximo ao norte de outro) há uma repulsão entre os dois imãs. Campo Magnético - Linhas de Força

O espaço ao redor do imã em que existe

atuação das forças magnéticas é denominado “campo magnético”. Os efeitos de atração ou repulsão entre os dois imãs ou de atração de um imã sobre os materiais ferrosos se devem a existência do campo magnético.

Com o objetivo de padronizar os estudos relativos ao magnetismo e as linhas de força, se

estabeleceu como convenção que as linhas de força de um campo magnético se dirigem do pólo norte em direção ao pólo sul. Esta convenção se aplica às linhas de força externas do imã. Eletromagnetismo

A denominação “eletromagnetismo” se aplica a todo o fenômeno magnético que tenha origem em uma corrente elétrica.

Quando um condutor é percorrido por uma corrente

elétrica, ocorre uma orientação no movimento das partículas no seu interior. Esta orientação do movimento das partículas tem um efeito semelhante à orientação dos imãs moleculares. Como conseqüência desta orientação, se verifica o surgimento de um campo magnético ao redor do condutor.

As linhas de força deste campo magnético, criado pela corrente elétrica que passa por um condutor, são circunferências concêntricas num plano perpendicular ao condutor.



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Campo Magnético em uma Bobina Para obter campos magnéticos de maior

intensidade a partir da corrente elétrica, usa-se enrolar o condutor em forma de espiras, constituindo uma bobina, permitindo uma soma dos efeitos magnéticos gerados em cada uma das “espiras”.

A intensidade do campo magnético em uma bobina depende diretamente da intensidade da corrente e do número de espiras.

Os motores elétricos valem-se dos

princípios do eletromagnetismo, mediante os quais condutores situados num campo magnético e atravessados por correntes elétricas sofrem a ação de uma força mecânica, ou eletroímãs exercem forças de atração ou repulsão sobre outros materiais magnéticos. Na verdade, um campo magnético pode exercer força sobre cargas elétricas em movimento. Como uma corrente elétrica é um fluxo de cargas elétricas em movimento num condutor, conclui-se que todo condutor percorrido por uma corrente elétrica, imerso num campo magnético, pode sofrer a ação de uma força.

O campo magnético representado por um ímã permanente, “corta” a espira que é percorrida

por corrente elétrica, provocando um movimento de rotação na mesma.O sentido de rotação depende, como já vimos, do sentido do campo magnético e da corrente elétrica.

O campo magnético é fixo, mas a corrente elétrica deve ser invertida a cada meia volta da espira. Para isso foi introduzido um comutador (composto pelo coletor e escovas), que energisa somente as espiras que estão passando pelo ponto de maior aproveitamento (máximo fluxo do campo magnético).

Relés Relé é um eletroímã que é usado como dispositivo de ligação em circuitos elétricos. Aplicação: Relés em circuitos elétricos agem como fator de economia, funcionalidade e

segurança, evitando queda de tensão, o que garante um bom funcionamento dos componentes elétricos. Vejamos um exemplo:

Se uma corrente elétrica suficientemente intensa passa por um filamento condutor, as

moléculas do filamento vibram, ele se aquece e, num dado instante, chega a brilhar. Esse é o princípio da lâmpada incandescente comum.

Uma lâmpada basta ter um fio (positivo), que passe por um interruptor ligado a um de seus

pólos ou terminais, e outro ligado à massa (carcaça) do veiculo para que funcione. Mas uma lâmpada para farol com 75w, consome corrente intensa e essa disposição exige

que o condutor (fio) positivo e o interruptor tenham uma seção metálica ampla, que permita a passagem de corrente sem aquecimento, que provoca queda acentuada na voltagem aplicada à lâmpada. O aquecimento é indesejável por razões obvias, e a queda de voltagem redunda em perdas, causando, portanto menor luminosidade ou brilho do farol.

Coletor



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O recurso é usar um relé, a ligação entre o pólo positivo da bateria (+) e a lâmpada, será

efetuada através de um fio. O fio grosso necessário para que a lâmpada acenda a pleno brilho sem aquecimento, fica entre o pólo positivo e a lâmpada, tendo de permeio as laminas de contato do relé. O interruptor acionará o relé através de condutores (fios) bem mais finos , apenas energisando a bobina do relé.

O relé funciona como um sistema de transposição, uma pequena corrente comanda uma corrente intensa para acender os faróis em plena potencia.

Um relé simples possui normalmente quatro pontos de ligação; sendo dois para corrente de comando (linha 85 e 86 ) e dois para corrente de trabalho ( linhas 30 e 87 ).

Em um veiculo contamos com vários relés, e com diversas funções, vejamos alguns

componentes que utilizam o relé; 1- Ventilador do sistema de arrefecimento. 2- Ar condicionado. 3- Temporizador do limpador de pára-brisa 4- Sistema de partida a frio. 5- Farol de neblina. 6- Buzina. 7- Farol alto. 8- Farol Baixo. 9- Luzes de advertência. 10- Travamento central das portas. 11- Levantador do vidro elétrico. 12- Desembaçador do vidro traseiro.

13-Eletrobomba de combustível. 14-Sistema de ignição e injeção eletrônica. Iluminação interna temporizada. 15- Alarmes. 16- Sistema de tração 4x4. 17- Sistema de reduzida elétrica. 18- Sistema de transferência de caixa de transmissão. 19- Cambio automático, e etc.

Num relé de comando eletrônico, a alimentação (corrente) é feita pela linha 15 (via chave de

ignição) e a massa é direta através da linha 31.



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O impulso ou sinal para que o relé seja ativado vem do interruptor para o comando eletrônico temporizado, que determina o período em que o mesmo deve permanecer ligado, alimentando o consumidor.

Relés de comando eletrônico são usados no circuito dos indicadores de direção e advertência, temporizador do limpador de pára-brisa, plena potencia para veículos com climatizador e transmissão automática, etc.

Constituição do sistema elétrico da motocicleta

Sistema de iluminação Constituição do sistema de carga Bateria de acumuladores Constituição do sistema de ignição Funcionamento do sistema de ignição Processos de manutenção, recondicionamento, regulagem e testes Constituição do sistema de arranque

Este sistema contém os dispositivos e instrumentos elétricos encarregados de controlar e conduzir a energia elétrica nos diversos pontos onde se encontra na motocicleta.

Cada modelo de motocicleta tem características próprias no que diz respeito à quantidade ou a localização destes instrumentos elétricos. Existem alguns básicos e de uso obrigatório em todos os veículos. O sistema elétrico compõe-se basicamente de chicote, sistema de iluminação, sistema de indicadores de direção e buzina, conforme descrito a seguir. Chicote

É o conjunto de fios e cabos por onde passa a corrente elétrica necessária para abastecer os diversos sistemas consumidores ou geradores de energia. São fios com grossuras preestabelecidas pelo fabricante, para suportar a intensidade da corrente (fig. 1).

terminais de encaixe capa protetora cabo de ignição cabo positivo



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Sistema de iluminação Composto pelos faróis dianteiros e traseiros, sendo a sua função iluminar o caminho por

onde o condutor deseja passar, possibilitando, ainda, a identificação da motocicleta vista por trás.

Funcionamento da luz do freio Quando se acionam o pedal de freio ou manete do freio dianteiro, um interruptor acoplado

a eles mesmos também é acionado, permitindo a passagem da corrente elétrica e acendendo a lâmpada indicadora no momento da frenagem.

Os filamentos do freio e do farolete localizam-se dentro de uma mesma lâmpada com funcionamento independente. Esse tipo de lâmpada é chamado de dois pólos e possui o filamento destinado à luz do freio com resistência maior, ou seja, quando é ligada, emite uma luz de maior intensidade que a do farolete. É assim constituída, para que, no momento em que o farolete estiver ligado e houver a necessidade de usar o freio, a sua luz seja mais forte, contribuindo para a segurança do motociclista.

Sistema de indicadores de direção

Tal sistema é também chamado de pisca-pisca e objetiva indicar a direção desejada pelo

condutor através de um sinal luminoso. Seu funcionamento dá-se através de um relé eletromagnético que interrompe, momentaneamente, a corrente elétrica, fazendo as lâmpadas piscarem.

Um interruptor, comandado pelo condutor, liga e desliga a energia elétrica necessária ao seu funcionamento. Geralmente, as motocicletas são dotadas de quatro sinaleiras: duas na parte dianteira e traseira do lado esquerdo; duas outras na parte dianteira e traseira do lado direito. Seu funcionamento é igual em todas as sinaleiras.

No entanto, ao acionar a chave de ligação para a direção desejada, as duas sinaleiras desse lado passam a piscar simultaneamente, indicando que a motocicleta irá mudar de direção. A fig. 36 ilustra uma das referidas sinaleiras e os seus componentes (fig. 2).

As sinaleiras podem mudar de modelo conforme a preferência do fabricante, mas seu

funcionamento é comum em todas elas. O farol dianteiro é composto por luz alta, luz baixa (lâmpada), carcaça do farol e interruptor

do farol, aro, lente, suporte da lâmpada e refletor. As luzes alta e baixa são filamentos elétricos montados no interior de uma lâmpada e

posicionados de modo que, ao serem ligados, emitam o facho de luz em direções diferentes.



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A carcaça do farol tem formato cônico e é espalhada no seu interior, a fim de multiplicar o

facho de luz emitido pela lâmpada do farol. A função do interruptor é a de ligar ou desligar o farol de acordo com o desejo do condutor

e, ainda, mudar o farol de luz alta para baixa ou de baixa para alta. O farol também proporciona boa visibilidade ao condutor, se a sua regulagem se encontra dentro dos padrões técnicos. Para conseguir regulagem adequada, há necessidade de deslocar o farol para cima ou para baixo.

O farol traseiro, também chamado de farolete, é usado para iluminar a placa de identificação, servindo como sinal luminoso da motocicleta. Ao farolete está acoplada a luz do freio, que tem a finalidade de indicar o momento em que a motocicleta vai parar ou está parada. É composto por carcaça, lâmpada, cabo de ligação e lente (fig. 4).

Buzina

É o elemento com funcionamento eletromagnético que emite sinal sonoro para diversos fins. Existem diversos tipos de buzina, mas o seu funcionamento é idêntico.

Funciona através de diafragmas, impulsionados por elétrons que vibram em uma câmara fechada e a intensidade do som depende do tamanho dela e da quantidade de espirais no enrolamento do eletroímã. A fig. 5 ilustra um tipo de buzina magnética comumente utilizado em motocicletas.



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Recomendações importantes nas reparações do sistema elétrico

A manutenção do sistema elétrico pode ser simples, mas, ao mesmo tempo, também muito complicada, dependendo do estado de conservação da motocicleta e dos cuidados que o proprietário tenha com este sistema. O chicote deve estar sempre bem protegido contra a umidade e suas pontas bem conectadas, para evitar curto-circuito provocado por mau contato.

A bateria deve encontrar-se sempre bem fixada no seu alojamento, devendo ser mantida sempre limpa, pois a sujeira provoca o descarregamento.

Os seus cabos devem ser bem conectados e lubrificados com material que evite sulfatação.

As lanternas e os faróis devem estar firmemente fixados, evitando o mau contato e a constante queima das lâmpadas.

A manutenção do sistema deve ser feita sempre por pessoa capacitada, para evitar a queima de alguns componentes que, se forem ligados indevidamente, podem provocar sérios danos à instalação.

A seguir, encontram-se relacionados os passos básicos para a verificação do sistema elétrico (fig. 6).



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Verificação do sistema elétrico

Nº Ordem de execução Ferramentas, instrumentos e utensílios

1 Instale a motocicleta na moto-rampa.

2 Inspecione o sistema elétrico.

3 Inspecione o sistema de carga.

4 Inspecione o painel de instrumentos. 5 Teste o funcionamento do painel de instrumentos. 6 Retire a motocicleta da moto-rampa.

Chave de estria, chave de boca fixa, chave soquete, chave Phillips, chave de fenda, aparelhos para teste, elementos de limpeza, motocicleta completa

Constituição do sistema de carga

Este sistema é responsável pela produção da energia elétrica que alimenta os diversos circuitos do sistema elétrico ou restitui a carga da bateria.

É composto por bateria, alternador, retificador de corrente e cabos de ligação, estudados logo a seguir. Bateria

É a unidade básica do sistema de carga das motocicletas modernas, por ser o elemento que armazena energia elétrica através de um processo químico. Pode ser de 12V ou de 6V (fig. 1).

Alternador

As motocicletas modernas usam o alternador, o qual apresenta uma série de vantagens em relação aos outros geradores de corrente, tais como: a tensão produzida é estável em todas as rotações do alternador; mantém a bateria sob carga até mesmo em marcha lenta; produz menor esforço de giro do motor, para acionar o alternador.

Tipos de alternador

Em motocicleta, são utilizados basicamente dois tipos: de estator interno e de média tensão de produção; de estator externo e de alta produção de corrente.

Alternador de estator externo

Usado geralmente em motocicletas de médio ou pequeno porte, e com demanda limitada de consumo de energia elétrica. É formado por estator, rotor magnético, retificador de corrente e cabos de ligação. A fig. 8 ilustra um diagrama esquemático de um alternador de estator fixo de uso comum em motocicletas.



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O estator usado nesse tipo de alternador é formado por duas bobinas distintas. Uma

alimenta o sistema de ignição e a outra a bateria. O rotor magnético gira externamente, em torno dessas bobinas, produzindo uma corrente alternada. O retificador transforma a corrente produzida em corrente contínua para o consumo da motocicleta. Retificadores

Os alternadores produzem corrente alternada, e a corrente usada nas motocicletas é contínua.

Para transformar esta corrente, usam-se os retificadores. Os retificadores de selênio, comuns nas motocicletas, apresentam sempre alguma resistência à passagem de corrente no sentido direto e permitem que uma corrente muito fria retorne no sentido inverso. Tais desvantagens não são suficientes para justificar o baixo custo do referido material, causa alguns problemas (fig. 9).

As motocicletas mais modernas usam em seus alternadores, para retificar a corrente, diodos de silício, que apresentam bons resultados, pois o retorno de corrente é mínimo (fig. 10).



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Alternador de estator interno

Comumente, esse alternador é utilizado em motocicletas de grande porte, composto por estator, rotor, retificador, limitador de corrente e cabos de ligação. A fig. 11 ilustra um diagrama esquemático desse tipo de alternador.

O que faz diferir esse alternador em relação ao anterior é o fato de o rotor girar dentro do estator, o último produzindo maior intensidade de corrente devido às suas próprias características de construção.

Toda corrente produzida pelo alternador é, então, distribuída à bateria e ao circuito da motocicleta por um limitador de corrente que controla a corrente produzida pelo alternador, evitando sobrecargas perigosas à bateria e demais componentes elétricos.

Algumas motocicletas antigas utilizam um sistema de gerador de corrente contínua semelhante aos dínamos dos automóveis; outras, um sistema tipo magneto que alimenta todo o circuito elétrico, quando a motocicleta está em movimento.

Ambos os sistemas são considerados ultrapassados, por não produzirem corrente elétrica

suficiente para alimentar os diversos circuitos elétricos existentes nas motocicletas modernas. Recomendações importantes à manutenção do sistema de carga

O sistema de carga é de grande durabilidade, mas requer alguns cuidados para o seu bom funcionamento. A bateria deve ficar sempre limpa, com seus bornes bem conectados, pois isso evita a perda de carga. O alternador e o gerador devem manter-se limpos, o que assegura boa produção de energia. Ao desmontá-lo, a inspeção deve ser feita com instrumentos, trocando as peças com defeitos.

Após a montagem, os regimes de carga devem ser controlados com instrumentos, para assegurar a boa produção de energia elétrica. Bateria de acumuladores

É o conjunto de acumuladores que transforma a energia química em energia elétrica, necessária tanto para o motor funcionar, quanto para alimentar os diferentes circuitos elétricos.



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A bateria usada nas motocicletas é um acumulador de ácido e chumbo. As placas positivas e negativas são unidades básicas que consistem em materiais ativos especiais, encerradas num molde de grade de antimônio e chumbo.

As placas carregadas negativamente contêm chumbo esponjoso (Pb) de coloração acinzentada. As placas carregadas positivamente contêm peróxido de chumbo (PbO2) de coloração marrom. Cada placa está entrelaçada por um grupo de outras placas, havendo entre elas um separador sintético que as isola entre si. A união destas placas forma um elemento. Cada elemento é montado separadamente em uma caixa blindada e mergulhado em uma solução química, denominada eletrólito, cuja composição é aproximadamente de 39% de ácido sulfúrico e 61% de água destilada. A reação química no elemento produz uma tensão elétrica de 2 volts por unidade, e o número de elementos de uma bateria, interligado entre si, forma a voltagem total dela. A fig. 12 ilustra uma típica bateria de 6 volts (três elementos), normalmente utilizada em motocicleta, e os seus componentes.

Capacidade da bateria

É a carga total que ela é capaz de fornecer, até se descarregar. Essa capacidade depende da quantidade e tamanho das placas usadas por cada um dos

seus elementos, bem como da quantidade do ácido sulfúrico contido no eletrólito. A unidade de grandeza elétrica que expressa sua capacidade é o ampéres /hora (Ah).

Assim, uma bateria de 45Ah é capaz de fornecer uma corrente elétrica de 45 ampéres durante uma hora ou de 90 ampéres durante meia hora. Desta forma, podemos deduzir que o tempo de utilização de uma bateria depende da intensidade da corrente elétrica fornecida.

Funcionamento da bateria

O processo de transformação da energia química em eletricidade na bateria ocorre, quando se promove um consumo de energia elétrica em um dos circuitos elétricos da motocicleta, ou quando a bateria está sendo carregada. No processo de descarga, as placas de chumbo e peróxido de chumbo transformam-se em sulfato de chumbo no momento em que o ácido sulfúrico passa a se combinar com elas, promovendo um fluxo de corrente elétrica entre os pólos positivo e negativo. No processo de carga, são repostos os elétrons negativos às placas negativas, retornando-as ao seu estado anterior, ou seja, chumbo e peróxido de chumbo.



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Teste de carga da bateria

Sabemos que a intensidade de carga fornecida pela bateria depende, também, da quantidade de ácido sulfúrico contido no eletrólito. A variação entre o percentual de ácido sulfúrico e a água destilada contida no eletrólito caracteriza o seu peso específico (densidade). Como há uma relação entre a densidade ou peso do eletrólito e a carga da bateria, podemos avaliar sua carga utilizando um instrumento denominado densímetro. A fig. 13 ilustra um densímetro comumente utilizado em oficina e os seus componentes.

O densímetro permite medir diretamente

a densidade ou peso específico do eletrólito.

Para isso, sugasse determinada quantidade da

solução de um dos elementos, o que faz flutuar o

elemento interno do densímetro (flutuador),

subindo-o de acordo com a quantidade de ácido

sulfúrico existente no eletrólito.

O flutuador do densímetro é dotado de

uma escala graduada que permite avaliar o

estado de carga da bateria através da seguinte

tabela:

Densidade Estado da carga 1.265-1.290 carga completa 1.235-1.260 três quartos da carga 1.205-1.230 metade da carga 1.170-1.200 um quarto da carga 1.140-1.165 apenas utilizável 1.110-1.135 completamente descarregada

Uma outra forma de verificar o estado da carga de uma bateria é através do voltímetro. Ligando os terminais positivo e negativo do voltímetro nos pólos positivo e negativo da bateria, pode-se verificar, através da escala desse voltímetro, a voltagem atual da bateria. Assim, valor inferior aos valores específicos da bateria indica que ela está descarregada. Cuidados com a bateria durante a carga

1. Retirar todas as tampas dos vasos ( elementos ) 2. Limpar os pólos da bateria para evitar mau contato;

3. Corrigir constantemente o nível do elétrolito, se necessário;



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4. Verificar periódicamente ( acada hora ) a densidade do elétrolito para evitar sobrecarga na bateria;

5. Quando for conectar ou desconectar as garras dos pólos da bateria, manter o carregador

desligado para vitar o faiscamento

6. Não fechar curto-circuito na bateria para evitar faiscamento; Essas faiscas poderão causar uma forte explosão na bateria provocada pelos gases que o eletrólito libera durante o processo de carga;

7. Observar as temperaturas que não devem estar abaixo de 10ºC nem acima de 50ºC;

8. Se a bateria receber carga externa no próprio veículo, desconectar os cabos para evitar

danos ao sistema de carga e outros acessórios; 9. Nunca adicionar solução na bateria que está normal. Se for necessário, corrigir o nível do

eletrólito.Usar somente água pura ou destilada; 10. Não deixar que uma bateria se descarregue completamente; 11. Não armazenar bateria sobre chão ou solo de cimento por tempo prolongado;

12. Conservara os pólos da bateria limpos e secos para evitar a auto descarga e a formação de

zinabre sobre os terminais e quadro suporte;

13. Quando colocar as tampas nos elementos (vasos), observar se não foi esquecido nenhum plástico sobre os respiros;

14. Utilizaremos os seguintes gráficos para a representação de baterias nos esquemas

elétricos: Carregadores de bateria

Existe uma variedade de carregadores que proporcionam a intensidade e a voltagem necessárias para recuperar a carga da bateria. A maioria é constituída de transformadores que ligam a rede de iluminação, possuindo seletores que permitem regular a intensidade e a voltagem, além de terminais sinalizados para ligá-los aos bornes correspondentes, a fim de não inverter o sentido da carga. Tipos de carregador

Os carregadores de baterias distinguem-se, de acordo com o uso, nos apresentados a seguir. Carregadores para carga lenta

São fabricados para carregar de uma a doze baterias que se ligam em série, proporcionando intensidade de carga de um a seis ampéres. Carregadores para carga rápida

São capazes de fornecer intensidade de corrente de carga de até 120 amperes, sendo utilizados para dar a carga de reforço e emergência, pois cumprem seu trabalho aproximadamente em uma ou duas horas.



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Carregadores analisadores de baterias

São carregadores rápidos que levam incorporados elementos de controle do estado da carga, capazes de medir a queda de tensão, total ou por vaso, sob descarga. Possuem seletores que permitem utilizar um mesmo instrumento, como voltímetro ou amperímetro, em diferentes escalas, para medidas diretas.

Apresentam, ainda, terminais de testes e bulbo protetor, para evitar temperaturas superiores a 50ºC durante as cargas rápidas. Carregadores para carga rápida da bateria reforçador para a partida

Como seu nome indica, podem carregar baterias em altos regimes e, se necessário, dar a partida no motor do veículo, fornecendo a energia suficiente ao motor de partida, sem descarregar a bateria. A fig. 14 ilustra um tipo de carregador comumente utilizado em oficina de motocicleta.

Recomendações importantes para a manutenção da bateria

Para que a vida útil da bateria seja prolongada, é necessário eliminar a oxidação dos terminais e bornes, controlar o nível do eletrólito e realizar inspeção visual nos elementos, que permite obter melhor serviço, evitando perdas de energia elétrica.

A bateria deve permanecer limpa e seca exteriormente, para evitar perdas de corrente elétrica.

Essa limpeza deve ser feita com amoníaco ou solução de bicarbonato de sódio e água. Tais substâncias têm a propriedade de neutralizar os efeitos químicos do ácido sobre a caixa da bateria. Porém, deve-se tomar cuidado para que esses agentes neutralizadores não penetrem em seu interior, a fim de não danificar a bateria.

Os orifícios das tampas dos vasos devem manter-se desobstruídos, para permitir a saída dos gases exalados pela bateria durante seu funcionamento.

Os bornes e terminais devem ser mantidos limpos e bem apertados, para não criar

resistência à passagem elétrica, bem como untados com vaselina, a fim de evitar a sulfatação. O ácido sulfúrico do eletrólito é altamente corrosivo, danifica a roupa e produz

queimaduras na pele. Por tal motivo, deve-se ter especial cuidado, ao trabalhar com a bateria. Ainda no que diz respeito à manutenção da bateria de acumuladores, é importante adotar

os passos indicados a seguir.



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Manutenção da bateria de acumuladores







Constituição do sistema de ignição

Este sistema tem por função elevar a tensão elétrica, a fim de produzir uma centelha nos eletrodos da vela, capaz de acender a mistura de ar combustível comprimida no cilindro do motor (fig. 15).

Os sistema de ignição é constituído por dois circuitos distintos, cada qual com seus

componentes, de acordo com esquema apresentado a seguir. Circuito primário (baixa tensão) composto por:

• fonte de energia elétrica; • enrolamento primário da bobina; • platinados; • condensador; • cabos.



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Circuito secundário (alta tensão) composto por:

• enrolamento secundário da bobina; • cabo de alta tensão; • vela de ignição. Vejamos, de forma mais detalhada, cada um desses circuitos.

Circuito primário Fonte de energia elétrica

É o local onde se produz ou armazena a energia necessária para fazer funcionar os diversos sistemas elétricos da motocicleta, entre os quais o de ignição, podendo ser movido por bateria ou magneto. Por bateria

É o tipo em que a energia elétrica é produzida por reação química em uma bateria e distribuída ao sistema de ignição (fig. 16).

Por magneto

É o tipo em que a energia elétrica é produzida por um gerador de indução magnética, ou seja, a bobina, o platinado, o condensador e o eixo de came são fixos em uma mesa, rodeada por uma polia rotativa, na qual se encontra fixado um ímã em qualquer ponto. Ao ser dada a partida, a polia gira e, quando o ímã passa ao lado da bobina, provoca um campo magnético no enrolamento primário da bobina; daí em diante, o processo passa a ser igual ao da alimentação da bateria (fig. 17).



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A chave de ignição funciona como interruptor, para ligar ou desligar os circuitos à vontade

do condutor (fig. 18).

Enrolamento primário da bobina

Localiza-se no interior da bobina, sendo feito de fio grosso isolado, enrolado em um núcleo de aço, com baixo teor de carbono, por onde percorre a corrente da bateria, ao ser ligada à chave de ignição (fig. 19).

Platinados

Têm a finalidade de interromper a corrente do circuito primário, cada vez que o ressalto do

eixo de came age sobre ele, ou seja, quando se abrem os contatos. É composto por bigorna, martelo e contatos, que funcionam como interruptores (fig. 20).



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Condensador

Também chamado de capacitor, tem a finalidade de reter, momentaneamente, a corrente, além de impedir que ela salte no momento em que os platinados começam a abrir-se. Em eletricidade, esse fenômeno é normalmente conhecido como arco voltaico. O condensador pode ser instalado no estator junto ao platinado ou na bobina de ignição (fig. 21).

Cabos

São fios de diâmetro especificados pelo fabricante, que servem para conduzir a corrente da chave de ignição por todo o circuito primário de baixa tensão. Circuito secundário Enrolamento secundário da bobina

Também localizado no interior da bobina, é feito de fio fino, isolado com milhares de espirais, sendo responsável pela produção de alta tensão (fig. 22).



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Cabo de alta tensão

É um fio diferente do fio do circuito primário, pois tem uma camada bem espessa de isolante, a fim de proteger a corrente que passa no seu interior. Na sua ponta, vai um terminal, também chamado de supressor, que se adapta à cabeça da vela de ignição. Vela de ignição

É o elemento responsável pela produção da

centelha que inflama a mistura de ar /

combustível. Tem a propriedade de formar boa

vedação, bom isolamento térmico e elétrico.

Esta vela é o equipamento básico no sistema de

ignição, pois precisa de suportar a máxima carga

de natureza mecânica, térmica e elétrica. Por

isso, o seu estado de conservação deve ser

mantido rigorosamente dentro das

especificações do fabricante. Seus componentes

(fig. 23) encontram-se detalhados logo a seguir.

Isolador

Peça de grande importância no funcionamento da vela de ignição, pois sua função é impedir a fuga da corrente elétrica. Trata-se de um corpo de cerâmica produzida à base de óxido de alumínio. A peça é executada por prensagem e esmerilhagem, além de cozida a altas temperaturas em formas especiais; com isso, obtém-se a elevada resistência mecânica. A parte superior do isolador deve ser verificada; nela, está a barreira contra a fuga da corrente. Uma de suas principais propriedades é a alta resistência à perfuração elétrica em relação à demanda de ignição em motores com elevada compressão. Essa resistência à perfuração deve manter-se inalterada mesmo nas altas temperaturas sofridas pelo isolador durante o funcionamento do motor. Outra característica importante é a resistência, ou seja, a resistência que o isolador deve ter nas mudanças bruscas de temperatura, nas alterações em suas propriedades básicas. Carcaça da vela e câmara de respiração

A carcaça é a parte metálica roscada que vai fixada ao cabeçote e pode ter junta removível ou, ainda, não ter junta. A junta proporciona uma vedação adequada entre a vela e o cabeçote do motor, permitindo, assim, eliminar qualquer possibilidade de fuga de gás e melhor condutibilidade térmica, evitando o superaquecimento. As velas sem juntas têm o assentamento cônico, o que permite sua vedação, exigindo aperto menor e reduzindo ao mínimo o afrouxamento. São instaladas em motores de alta compressão.A câmara de respiração é o local onde a vela dissipa parte do calor gerado pela combustão. Está relacionada, diretamente, com o índice térmico, pois do seu tamanho depende a quantidade de calor que a vela acumula ou dissipa.



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O índice térmico da vela refere-se à sua capacidade de transferir calor da ponta do isolador interno até o sistema de arrefecimento do motor. O grau térmico varia de quente a frio, passando por uma gama de valores intermediários.

À vela tipo quente tem a ponta do isolador muito mais longa e transfere o calor mais lentamente, ou seja, acumula calor. É usada quando o motor funciona em regime de baixa velocidade (fig. 24).

À vela tipo fria tem a ponta do isolador

relativamente curta e transfere rapidamente o calor para o sistema de arrefecimento do motor. É usada nos motores que trabalham em regime pesado ou funcionamento contínuo a alta velocidade, a fim de evitar o superaquecimento (fig. 25).

A faísca da vela deve ser potente, a fim de

inflamar a mistura em quaisquer condições de funcionamento e rotação do motor. O comprimento da faísca é controlado pela distância entre os eletrodos.

Se a folga não for recomendada pelo fabricante, o funcionamento do motor poderá ser

irregular, causando falhas, tais como perda de potência e consumo excessivo de combustível. Eletrodo principal e eletrodo-massa

Juntos formam o centelhador na câmara de combustão assim como na ponta do isolador, estando expostos a todas as influências químicas e térmicas. Materiais ou ligas apropriadas à base de níquel protegem os eletrodos contra a corrosão, aumentando a durabilidade das velas, contribuindo para a baixa demanda da tensão de ignição.

A demanda de ignição depende das características do impulso de ignição, da abertura

entre os eletrodos, da composição e pressão da mistura de ar/combustível e das temperaturas. Ignição eletrônica ou transistorizada

Seu custo é muito alto, mas quase não dá problema de manutenção, exceto à vela de ignição, que deve ser trocada, periodicamente, de acordo com as especificações do fabricante. Com o tempo, torna-se barata, pois, por não dispor de platinado e condensador, não há a necessidade de ser trocada com freqüência, evitando uma série de problemas que a ignição convencional apresenta, tais como a variação constante da abertura e dos platinados devido às vibrações sofridas durante o seu funcionamento.

As principais características da ignição eletrônica são a sua potência e precisão. Ela

dispõe de uma caixa com circuitos eletrônicos que auxilia a bobina de ignição a produzir alta tensão.

Esta caixa é composta por circuitos eletrônicos, transistores, condensadores e diodos, que formam a unidade de comando. No local do platinado e condensador, há a unidade responsável pelos impulsos elétricos que se comunicam com a unidade de comando, auxiliando a bobina na produção de centelha limpa e resistente.



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A fig. 26 ilustra um diagrama de um sistema de ignição eletrônica.

Funcionamento do sistema de ignição

O sistema de ignição é um conjunto de peças que deve funcionar em perfeito sincronismo umas com as outras, para produzir a faísca regulada. Quando o condutor liga a chave de ignição, a corrente começa a fluir da bateria ou magneto em direção ao enrolamento primário da bobina, que, com os platinados fechados, cria um campo magnético no interior dele.

Quando o eixo de came do distribuidor abre os contatos dos platinados, a corrente é

interrompida bruscamente, cortando o campo magnético, que cai rapidamente. Essa queda provoca uma auto-indução ou uma contra-tensão muitas vezes maior no enrolamento primário, elevando a tensão inicial para muitos milhares de volts no circuito secundário.

Neste momento, o condensador absorve a corrente, impedindo-a de saltar entre os contatos dos platinados e fazendo-a voltar pelo circuito secundário, indo para o cabo de alta tensão até a vela de ignição, passando, ainda, pelo eletrodo principal, que salta para o eletrodo-massa, provocando, assim, a centelha que inflama a mistura.

A regulagem da distância dos eletrodos da vela de ignição deve estar sempre dentro das

especificações; caso contrário, a produção de centelha pode prejudicar a inflamação da mistura. O eixo came abre e fecha os contatos dos platinados em ritmo determinado pela

velocidade da árvore de manivelas, e todo esse processo ocorre, quando o motor faz um ciclo de trabalho, ou seja, os quatro tempos. Ponto de ignição

É o momento em que a centelha deve ser produzida na vela de ignição, para inflamar a mistura de ar/combustível. Este ponto relacionado-se à abertura dos platinados, que, de acordo com as especificações, são regulados com os pontos de contato abertos.

A centelha deve ser produzida na vela, antes que o pistão chegue em PMS no tempo de compressão, de modo que, quando ele complete o seu curso, toda a mistura já tenha sido queimada.

Este momento em que a centelha deve chegar à vela de ignição é medido em graus na polia do motor. Cada motor tem o ponto de ignição predeterminado pelo fabricante.



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A verificação do ponto de ignição faz-se de duas maneiras: • estática – a que se dá com o motor parado. Pode ser feita com instrumentos ou

mecanicamente; • dinâmica – a que se faz com o motor funcionando, mas requer um instrumento especial,

que se chama lâmpada estroboscópica. Tal instrumento, de grande uso na indústria automobilística, é acoplado ao cabo de alta tensão da vela de ignição.

Toda vez que esta vela recebe energia, para produzir a centelha, a lâmpada acende-se por

efeito estroboscópico, para iluminar o ponto de referência na polia do motor. Tal instrumento é de grande eficácia, pois pode averiguar o estado de funcionamento do sistema de ignição e, principalmente, o avanço da ignição. Avanço da ignição

Para produzir a potência estabelecida pelo fabricante, todo motor deve ter o sistema de ignição funcionando em perfeito estado, isto é, de acordo com as rotações do motor nos seus diversos regimes de funcionamento, a centelha deve chegar ao cilindro num tempo predeterminado. Logo, quanto mais alta for a rotação, mais rapidamente a centelha deverá chegar à vela, antes que o cilindro atinja o PMS.

Esta operação deve acontecer de forma gradual e uniforme, pois, caso contrário, o motor pode sofrer graves danos.

O dispositivo responsável pelo adiantamento da centelha no sistema de ignição chama-se avanço.

A mesa onde está montado o platinado e, em alguns casos, o condensador é flutuante, ou seja, pode movimentar-se alguns graus pelo efeito centrífugo de acordo com a rotação do motor. Logo, quanto maior a rotação, maior o avanço e quanto menor a rotação, menor o avanço.

A fig. 27 ilustra o mecanismo de avanço usado na maioria das motocicletas.



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Testes

A manutenção do sistema de ignição é simples, porém requer muitos cuidados, pois a condução da motocicleta e o funcionamento do motor dependem muito dela.

O platinado e o condensador devem ser inspecionados periodicamente, para proporcionar boa produção de centelha.

A bobina deve estar sempre em boas condições, pois dela depende totalmente o sistema. Para inspecioná-la, há necessidade de aparelhos espaciais, a fim de medir sua capacidade, isolamento e resistência. Cada motocicleta usa a bobina de acordo com a potência do motor.

O ponto inicial de ignição deve ser checado sempre que se retirar e colocar o platinado. Assim como o avanço da ignição, também deve ser testado com equipamento próprio. Recondicionamento do sistema de ignição







Regulando a abertura do platinado e o ponto inicial de ignição

A regulagem da abertura do platinado e do ponto inicial de ignição é a operação que consiste em sincronizar o momento em que deverá a centelha saltar entre os eletrodos da vela de ignição com a posição do êmbolo em seu curso. Tal sincronização, quando perfeita, proporciona melhor aproveitamento energético da inflamação da mistura de ar/combustível.

Processo De Execução

1º passo: alinhar a marca F gravada no

rotor com a referência gravada na carcaça do estator

2º passo: desligar a fiação do alternador

3º passo: ligar a lâmpada de teste a) Ligue uma das garras da lâmpada no fio

preto de fiação. b) Ligue a outra garra da lâmpada no pólo

positivo da bateria.

Observação: A lâmpada acende-se com intensidade total. 4º passo: ajustar a folga do platinado a) Solte o parafuso de fixação do platinado.



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b) Gire o rotor no sentido anti-horário, até que diminua a intensidade da lâmpada. c) Verifique o alinhamento da letra F com a referência na carcaça.

Observação: Se a letra F estiver antes da referência, diminua a abertura do platinado. Se a letra F estiver depois da referência, aumente a abertura do platinado. d) Repita os itens b e c, até que a letra F fique alinhada com a referência na carcaça. e) Aperte o parafuso de fixação do platinado.

Observação: Confira o ponto após apertar o parafuso.

5º passo: retirar a lâmpada de teste 6º passo: ligar a fiação do alternador 7º passo: instalar a tampa lateral esquerda do motor

Testando o condensador e a bobina de ignição

O mecânico de motocicletas testa o condensador e a bobina de ignição com o propósito de comprovar o estado de funcionamento deles. Para tanto, faz uso de aparelhos que indicam se as peças em teste se encontram em condições de uso.

Processo de execução

1º passo: retirar o assento da motocicleta 2º passo: retirar o tanque de combustível 3º passo: retirar a bobina de ignição e o condensador a) Desligue o cabo de alta tensão na vela de ignição. b) Desligue o fio primário da bobina de ignição. c) Retire os parafusos de fixação da bobina. 4º passo: desligar o condensador da carcaça da bobina de ignição 5º passo: testar a bobina de ignição

1º teste

a) Ligue uma das garras da lâmpada

de prova ao pólo positivo da bateria.

b) Ligue a outra garra da lâmpada de

prova ao cabo de alta tensão.

c) Faça uma ponte entre o fio primário

da bobina e o cabo negativo da bateria (fig.

29).

Observação: A lâmpada não deve se

acender. Se a lâmpada se acender, substitua

a bobina.



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2º teste

a) Ligue uma das garras da lâmpada

de prova ao pólo positivo da bateria. b) Ligue a outra garra da lâmpada de

prova ao cabo de alta tensão. c) Faça uma ponte entre o núcleo da

bobina e o pólo negativo da bateria (fig. 30). Observação: A lâmpada não deve se acender. Se a lâmpada se acender, substitua a bobina. 3º teste

a) Ligue uma das garras da lâmpada de prova ao pólo positivo da bateria.

b) Ligue a outra garra da lâmpada de prova ao fio primário da bobina.

c) Faça uma ponte entre o núcleo e o pólo negativo da bateria (fig. 31).

Observação: A lâmpada deve se acender.

6º passo: testar o condensador a) Ligue uma das garras da lâmpada de prova ao pólo positivo da bateria. b) Ligue a outra garra da lâmpada de prova ao fio primário da bobina de ignição. c) Faça uma ponte entre a carcaça do condensador e o pólo negativo da bateria (fig. 32).

Observação: A lâmpada não deve se acender, e o condensador deve estar desparafusado no núcleo da bobina. Constituição do sistema de arranque

Geralmente, os sistemas de arranque constam de dois circuitos separados: o circuito de força, constituído pela bateria, cabos, lado da corrente principal do interruptor do solenóide ou magnético, dispositivo de arranque e mecanismo de transmissão, e, por outra parte, o circuito de controle, que possui um interruptor ou botão de arranque, o lado de energização do solenóide, o interruptor neutro ou de segurança e, às vezes, o override da embreagem (fig. 33). Consideremos primeiro o circuito de controle.

O interruptor de arranque da fig. 33 deixa a corrente passar da bateria através do interruptor principal ou de ignição, através do relé de arranque ou solenóide, e depois através do interruptor de partida para a terra. Este tipo de circuito só requer um fio, que deve ser encaminhado para o interruptor do guidão. Outros circuitos que requerem dois fios do interruptor do arranque têm o interruptor antes do relé, com a corrente indo do relé diretamente para a massa (fig. 34). O circuito de controle permite que um interruptor de baixa corrente acione um relé de alta corrente (até 150A) ou interruptor de solenóide.



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O circuito de força tem cabos grossos que vão da bateria ao relé ou solenóide e do relé ao motor de arranque. A corrente passa da bateria através do interruptor do relé, indo para o motor e a massa.

Os motores de arranque têm dois modelos básicos: a combinação arranque-gerador, usada em algumas motos de pequena cilindrada, e o motor comum de arranque. O motor de arranque-gerador costuma ser montado diretamente no virabrequim e é de torque baixo. Os motores de arranque das motos mais potentes acionam o virabrequim mediante uma disposição de corrente ou de engrenagem e requerem um certo tipo de dispositivo de engrenagem, como, por exemplo, uma embreagem.

Um tipo de embreagem de arranque é o tipo de rolo e rampa (fig. 35).



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A rotação do motor de arranque move os rolos para a posição de cunha entre o cubo da roda dentada do arranque e o cubo externo da embreagem. Quando o motor começa a funcionar, a força centrífuga, devido à velocidade mais elevada da roda dentada, força os rolos a saírem de encontro às molas de rolo, desligando o motor de arranque da roda dentada.

O desenho do relé ou solenóide da fig. 36 é típico. A bobina magnética é acionada pelo botão de arranque. O campo magnético puxa o mergulhador para o centro da bobina contra a força da mola de chamada. A chapa de contato fixada no mergulhador constitui uma forte ligação elétrica entre os terminais, deixando a corrente passar pelo motor de arranque. Se soltar o botão de arranque, a mola de retorno do solenóide permite desligar o circuito de força.

Dois outros interruptores ainda podem fazer parte do circuito de controle de arranque

separadamente ou em série. São eles o interruptor neutro e o de embreagem. A sua operação conjunta pode requerer o uso de uma unidade (relé) de segurança do motor de arranque (fig. 37). No diagrama da CB750, a moto deve estar no ponto morto, a embreagem deve estar desengatada e o botão de arranque ligado, antes que o solenóide (interruptor magnético de arranque) conclua o circuito de força. Quando essas condições são observadas, o relé deixa a corrente passar para a terra, concluindo, assim, o circuito.



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Considerações Finais

Esta apostila foi elaborada com o intuito de facilitar o entendimento do aluno, promovendo mais dinâmica em sala de aula e maior participação da turma.

Todos os textos e imagens encontrados nesse trabalho foram retirados de manuais de serviços dos fabricantes, artigos publicados na Internet por organizações publicas e privadas, sendo de alta confiabilidade do conteúdo.

Todos os assuntos aqui tratados foram analisados e testados pela equipe técnica das oficinas do SENAI Dourados.

Este trabalho tem como objetivo aprimorar os alunos das oficinas de mecânica de automóveis das unidades do SENAI. Bibliografia Sites Relacionados

1. www.esquemaseletricos.com.br

2. www.fluke.com.br

3. www.injetronic.com.br

4. www.oficinabrasil.com.br

5. www.omecanico.com.br

6. www.sabereletronica.com.br

7. www.webmecauto.com

8. www.antennaeletronica.com.br

9. www.quatrorodas.abril.com.br

10. www.revistaocarreteiro.com.br

Montagem: Genival Antonio Valeretto Seleção de Imagens: Genival Antonio Valeretto Conteúdo Programático: Genival Antonio Valeretto Revisão Geral: Genival Antonio Valeretto Escola: CFP Afrânio Fialho de Figueiredo SENAI Dourados

Dados do Autor: Prof: Genival Antonio Valeretto End: R. Jandaia 1905 Jardim Vista Alegre. Dourados MS Contatos: Comercial: (67) 3425-8383 Ramal 36 Pessoal: Residência (67) 3425-7049 Celular: (67) 92635876 E-MAIL: [email protected] Ampère, André Marie (1775-1836), cientista francês que estabeleceu a primeira teoria do eletromagnetismo, o estudo dos fenômenos relacionados à eletricidade e ao magnetismo. Coulomb, Charles de (1736-1806), físico francês e pioneiro na teoria elétrica. Em 1777, inventou a balança de torção para medir a força da atração magnética e elétrica. A unidade de medida de carga elétrica recebeu o nome de coulomb em sua homenagem.



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Watt, James (1736-1819), inventor e engenheiro mecânico escocês, de grande renome por suas melhorias da máquina a vapor. A unidade elétrica “watt” recebeu este nome em sua homenagem. Foi também um famoso engenheiro-civil, que fez vários estudos sobre canais. Ohm, Georg Simon (1787-1854), físico alemão, conhecido principalmente por sua pesquisa das correntes elétricas. Sua formulação da relação entre intensidade de corrente, diferença de potencial e resistência é conhecida como lei de Ohm. A unidade de resistência elétrica recebeu o nome de ohm em sua homenagem. Volta, Alessandro, conde (1745-1827), físico italiano, conhecido por seus trabalhos sobre a eletricidade. Por volta de 1800 havia desenvolvido a chamada pilha de Volta, precursora da bateria elétrica. A unidade elétrica conhecida como volt recebeu esse nome em sua homenagem. Celsius, Anders (1701-1744), astrônomo sueco, foi o primeiro a propor o termômetro centígrado, que tem uma escala de 100 graus separando o ponto de ebulição e o ponto de congelamento da água. Faraday, Michael (1791-1867), físico e químico britânico, conhecido principalmente por suas descobertas sobre a indução eletromagnética e sobre as leis da eletrólise (ver também Eletroquímica). Fahrenheit, Daniel Gabriel (1686-1736), físico alemão. Em 1714, construiu o primeiro termômetro com mercúrio em vez de álcool. Com o uso deste termômetro, concebeu a escala de temperatura que tem seu nome. Franklin, Benjamin (1706-1790), Em 1747, iniciou suas experiências com a eletricidade. Antecipou uma possível teoria da garrafa de Leyden. Inventou o pára-raios e apresentou a chamada teoria do fluido único para explicar os dois tipos de eletricidade, a positiva e a negativa. Joule, James Prescott (1818-1889), físico britânico. Formulou a lei de Joule, que estabelece que a quantidade de calor produzida num condutor pela passagem de uma corrente elétrica é proporcional à resistência do condutor e ao quadrado da intensidade da corrente.

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