introdução ao eletromagnetismo.ppt

ELETROMAGNETISMO

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MAGNETISMO E ELETROMAGNÉTISMO

CORRENTE ALTERNADA

CAPACITORES

REATÂNCIA

CAPACITIVA

INDUTORES

REATÂNCIA

INDUTIVA

IMPEDÂNCIA

DISPOSITIVO DE PROTEÇÃO

GERAÇÃO DE TENSÃO E CORRENTE ALTERNADA

TRIFÁSICA

POTENCIA ELÉTRICA EM SISTEMA DE CA

TRANSFORMADORES

CONSTANTE DE TEMPO RC

Motores Elétricos

Proteção contra os perigos da energia

Magnetismo e Eletromagnetismo

Definição – É uma propriedade que certos materiais têm de exercer uma atração sobre materiais ferrosos.

Imã natural – MagnetitaArtificial - Formas Diferentes – propriedades mais intensas – Material ferroso;

Pólos magnéticos de Imãs:


• A origem do magnetismo se da na organização atômica dos materiais, cada molécula de um material é um pequeno ímã natural, denominado de ímã molecular ou domínio.

• Quando, durante a formação de um material, as moléculas se orientam em sentidos diversos, os efeitos magnéticos dos ímãs moleculares se anulam, resultando em um material sem magnetismo natural

Se, durante a formação do material, as moléculas assumem uma orientação única ou predominante, os efeitos magnéticos de cada ímã molecular se somam, dando origem a um ímã com propriedades magnéticas naturais.


Os ímãs têm uma propriedade característica: por mais que se divida um ímã em partes menores, as partes sempre terão um pólo norte e um pólo sul.


Quando os pólos magnéticos de dois ímãs estão próximos, as forças magnéticas dos dois ímãs reagem entre si de forma singular. Se dois pólos magnéticos diferentes forem aproximados (norte de um, com sul de outro), haverá uma atração entre os dois ímãs.

Se dois pólos magnéticos iguais forem aproximados (por exemplo, norte de um próximo ao norte do outro), haverá uma repulsão entre os dois.


Campo magnético - linhas de força

O espaço ao redor do ímã em que existe atuação das forças magnéticas é chamado de campo magnético. Os efeitos de atração ou repulsão entre dois ímãs, ou de atração de um ímã sobre os materiais ferrosos se devem à existência desse campo magnético.

Como artifício para estudar esse campo magnético, admite-se a existência de linhas de força magnética ao redor do ímã. Essas linhas são invisíveis, mas podem ser visualizadas com o auxílio de um recurso. Colocando-se um ímã sob uma lâmina de vidro, e espalhando limalha de ferro sobre essa lâmina, as limalhas se orientam conforme as linhas de força magnética

Eletromagnetismo • Eletromagnetismo é um fenômeno magnético provocado pela circulação de uma

corrente elétrica. O termo eletromagnetismo aplica-se a todo fenômeno magnético que tenha origem em uma corrente elétrica.

• Campo magnético em um condutor A circulação de corrente elétrica em um condutor origina um campo magnético ao seu redor. Quando um condutor é percorrido por uma corrente elétrica, ocorre uma orientação no movimento das partículas no seu interior. Essa orientação do movimento das partículas tem um efeito semelhante ao da orientação dos ímãs moleculares. Como conseqüência dessa orientação, surge um campo magnético ao redor do condutor.

Eletromagnetismo

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

Para o sentido convencional da corrente elétrica, o sentido de deslocamento das

linhas de força é dado pela regra da mão direita. Ou seja, envolvendo o condutor com os quatro dedos da mão direita de

forma que o dedo polegar indique o sentido da corrente (convencional).

O sentido das linhas de força será o mesmo dos dedos que envolvem

o condutor. APLICAÇÃOAPLICAÇÃO 2APLICAÇÃO 3APLICAÇÃO 4

Eletromagnetismo

• Campo magnético em uma bobina (ou solenóide)

Para obter campos magnéticos de maior intensidade a partir da corrente elétrica, basta enrolar o condutor em forma de espiras, constituindo uma bobina. A tabela a seguir mostra uma bobina e seus respectivos símbolos conforme determina a NBR 12521.

As bobinas permitem um acréscimo dos efeitos magnéticos gerados em cada uma das espiras.

EletromagnetismoOs pólos magnéticos formados pelo campo magnético de uma bobina têm características semelhantes àquelas dos pólos de um ímã natural. A intensidade do campo magnético em uma bobina depende diretamente da intensidade da corrente e do número de espiras.

CORRENTE E TENSÃO ALTERNADA• Corrente e tensão alternadas monofásicas.

A tensão alternada muda constantemente de polaridade. Isso provoca nos circuitos um fluxo de corrente ora em um sentido, ora em outro

Geração de corrente alternada

Para se entender como se processa a geração de corrente alternada, é necessário saber como funciona um gerador elementar que consiste de uma espira disposta de tal forma que pode ser girada em um campo magnético estacionário.

Desta forma, o condutor da espira corta as linhas do campo eletromagnético,produzindo a força eletromotriz (ou fem).

CORRENTE E TENSÃO ALTERNADA

• Funcionamento do gerador

Para mostrar o funcionamento do gerador, vamos imaginar um gerador cujas pontas das espiras estejam ligadas a um galvanômetro.


Na posição inicial, o plano da espira está perpendicular ao campo magnético e seus condutores se deslocam paralelamente ao campo. Nesse caso, os condutores nãocortam as linhas de força e, portanto, a força eletromotriz (fem) não é gerada.

No instante em que a bobina é movimentada, o condutor corta as linhas de força docampo magnético e a geração de fem é iniciada. Observe na ilustração a seguir, a indicação do galvanômetro e a representação dessa indicação no gráfico correspondente


• À medida que a espira se desloca, aumenta seu ângulo em relação às linhas de força do campo. Ao atingir o ângulo de 90o, o gerador atingirá a geração máxima da força eletromotriz, pois os condutores estarão cortando as linhas de forçaperpendicularmente.

Acompanhe, na ilustração a seguir, a mudança no galvanômetro e no gráfico.


Girando-se a espira até a posição de 135o, nota-se que a fem gerada começa adiminuir.


• Quando a espira atinge os 180o do ponto inicial, seus condutores não mais cortam as linhas de força e, portanto, não há indução de fem e o galvanômetro marca zero.

• Formou-se assim o primeiro semiciclo (positivo).


Quando a espira ultrapassa a posição de 180o, o sentido de movimento dos condutores em relação ao campo se inverte. Agora, o condutor preto se move para cima e o condutor branco para baixo. Como resultado, a polaridade da fem e o sentido da corrente também são invertidos.

• A 225o, observe que o ponteiro do galvanômetro e, conseqüentemente, o gráfico, mostram o semiciclo negativo. Isso corresponde a uma inversão no sentido da corrente, porque o condutor corta o fluxo em sentido contrário.


• A posição de 270o corresponde à geração máxima da fem como se pode observar na ilustração a seguir.


• No deslocamento para 315o, os valores medidos pelo galvanômetro e mostrados no gráfico começam a diminuir.


CORRENTE E TENSÃO ALTERNADA• Finalmente, quando o segundo semiciclo (negativo) se forma, e obtém-se a volta

completa ou ciclo (360o), observa-se a total ausência de força eletromotriz porque os condutores não cortam mais as linhas de força do campo magnético.


• Tensão de pico é o valor máximo que a tensão atinge em cada semiciclo. A tensão de pico é representada pela notação Vp.

CAPACITORES

Unidade de Medidas

CAPACITORES

REATÂNCIA

INDUTORES

REATÂNCIA INDUTIVA

CONSTANTE DE TEMPO RC

REATÂNCIA INDUTIVA

IMPEDÂNCIA

IMPEDÂNCIA

De acordo com o tipo de circuito são utilizadas equações distintas para dois tipos de circuitos: série e em paralelo.

Circuitos em SÉRIE:

IMPEDÂNCIA

Circuitos em Paralelo:


Os dispositivos de proteção dos circuitos elétricos podem ser divididos em três tipos:

- Fusíveis; - Disjuntores termomagnéticos; - interruptores e disjuntores de corrente de fuga;

DISPOSITIVO DE PROTEÇÃOFusíveis

Diazed

Vidro

Cerâmica

NH

CARTUCHO

DISPOSITIVO DE PROTEÇÃODISJUNTORES


DISPOSITIVO DIFERENCIAL RESIDUAL (DR)

GERAÇÃO DE TENSÃO E CORRENTE ALTERNADA TRIFASICA

POTÊNCIA ELÉTRICA EM SISTEMA CA


Potência aparente (S) = É o resultado da multiplicação da tensão pela corrente, corresponde à potência que existira se não houvesse defasagem da corrente ou seja se a carga fosse formada por resistência.

Potencia Ativa (P) = É conhecida como potência real e a potência que realmente produz o trabalho e sua unidade de medida e o WATT (W).

Potência Reativa (Q) = É a parcela da potência aparente que não realiza trabalho, apénas é transferida e armazenada nos elementos passivos (capacitores e indutores) do circuito, cuja a função é constituir o circuito magnético nas bobinas e um campo elétrico nos capacitores.


Potência aparente (S) =


Potencia Ativa (P) =


Potência Reativa (Q)

TRANSFORMADORES

TRANSFORMADORES

Seu funcionamento depende de uma bobina conectada a uma fonte de CA, a qual irá produzir um campo magnético variável ao seu redor.

TRANSFORMADORES

MOTORES ELÉTRICOS

PROTEÇÃO CONTRA OS PERIGOS DE ENÉRGIA

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