universidade estadual de campinas: f 609 tópicos de ensino...
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Universidade estadual de CampinasF 609 Toacutepicos de Ensino de Fiacutesica I
RelatoacuterioFreio Eletromagneacutetico Retro-Alimentaacutevel
Aluno Reginaldo Zancani Werle Ra 046046Orientador Mauro Monteiro Garcia de Carvalho Coordenador da Disciplina Joseacute Joaquim Lunazzi
1-Resumo
Este experimento utiliza-se das perturbaccedilotildees geradas pelo campo magneacutetico
em um metal com propriedades ferromagneacuteticas ou natildeo devido agrave variaccedilatildeo de
fluxo do campo magneacutetico Neste experimento optou-se pelo movimento do
metal imitando um disco de freio para obter-se os efeitos de correntes da
variaccedilatildeo de fluxo do campo sobre ele O efeito eacute um torque contraacuterio ao
movimento do disco atuando assim como um sistema de frenagem Esse
efeito eacute aplicado atualmente em fase de teste em algumas das principais
empresas desta aacuterea como a Arten
O objetivo deste tipo de freio eacute a maximizaccedilatildeo da energia gerada pela queima
de combustiacutevel uma vez que a energia utilizada pelo freio eacute obtida em grande
parte pela energia cineacutetica do automoacutevel Assim trata-se de um sistema de
freios que maximiza a durabilidade das tradicionais pastilhas de freio
2-Introduccedilatildeo Histoacuterica
As propriedades magneacuteticas satildeo conhecidas pelo homem desde de a
antiguidade e assume-se a descoberta do magnetismo a um camponecircs da
regiatildeo da Aacutesia Menor atual regiatildeo da Turquia que ao andar pelo campo notou
que algumas ldquopedrasrdquo haviam sido atraiacutedas pelos pregos de sua sandaacutelia
denominadas magnetita Desde entatildeo as propriedades magneacuteticas foram
estudadas por grandes pensadores
Tendo observado que pedaccedilos de magnetita quando em formas mais ou
menos semelhantes a cilindros ou barras apresentavam a tendecircncia de se
orientar na direccedilatildeo (aproximada) norte-sul os chineses inventaram a buacutessola
Nos seacuteculos seguintes descobriram-se alguns fatos intrigantes os iacutematildes (que
nada mais eram do que os tais cilindros ou barras de magnetita) dispotildeem de
poacutelos em nuacutemero de dois e opostos
Por volta de 1600 Gilbert ainda pensava em efluacutevios na tentativa de entender
o magnetismo mas um seacuteculo depois ideacuteias semelhantes a essa estavam
banidas do pensamento cientiacutefico devido ao prestiacutegio da obra publicada por
Isaac Newton em 1687 Philosophiae Naturalis Principia Mathematica
(Princiacutepios Matemaacuteticos da Filosofia Natural) um tratado de Mecacircnica Claacutessica
que incluiacutea a Teoria da Gravitaccedilatildeo Universal
Essa teoria que teve grande sucesso em explicar fenocircmenos ateacute entatildeo
incompreendidos passou a ser aceita livremente e a filosofia na qual se
baseava acabou sendo estendida a campos natildeo abrangidos por ela como por
exemplo a Eletricidade e o Magnetismo
As evidecircncias da correlaccedilatildeo entre eletricidade e magnetismo obtidos por
Oersted Faraday e outros eram experimentais (fundamentadas em
experiecircncias) sem sustentaccedilatildeo em nenhuma teoria que lhes dessa
legitimidade matemaacutetica Essa teoria mdash o Eletromagnetismo mdash foi construiacuteda
depois por James Clerk Maxwell que se baseou principalmente nos
experimentos de Faraday e na sua proacutepria criatividade e erudiccedilatildeo
De haacute muito se suspeitava que a eletricidade estava relacionada de alguma
forma com o magnetismo Por exemplo peccedilas de ferro tinham sido
frequumlentemente encontradas magnetizadas nas vizinhanccedilas de algum lugar
onde havia caiacutedo um raio Mas a conexatildeo entre as duas ciecircncias natildeo foi
descoberta senatildeo em 1820 Naquele ano o cientista dinamarquecircs Hans Christian Oersted (1777 ---1851) fez uma grande descoberta que deu origem
agrave ciecircncia do eletromagnetismo Ele descobriu que um fio conduzindo uma
corrente eleacutetrica provoca uma deflexatildeo de uma agulha magnetizada O fio foi
primeiramente alinhado em paralelo com a agulha do compasso (que repousa
na direccedilatildeo norte-sul) natildeo havendo fluxo de corrente eleacutetrica Em seguida uma
corrente foi estabelecida no fio gerando uma rotaccedilatildeo de 90deg na agulha
conforme se vecirc na figura abaixo
Descoberta feita por Oersted da interaccedilatildeo entre a eletricidade e omagnetismo Uma corrente eleacutetrica produz uma forccedila sobre a agu-
lha magneacutetica que estava inicialmente alinhada com o fio
Com base nos estudos de Oersted foi possiacutevel elaborar diferentes formas de
se utilizar e maximizar o efeito da corrente eleacutetrica em um condutor como o
uso de bobinas
Mais tardiamente observou-se tambeacutem que um metal em movimento proacuteximo a
um campo magneacutetico sofria efeitos deste campo graccedilas aos seus eleacutetrons
livres Esse fenocircmeno foi nomeado de Corrente de Foucault (ou ainda
corrente parasita) sendo este o nome dado agrave corrente induzida em um condutor
quando o fluxo magneacutetico atraveacutes de uma amostra razoavelmente grande de
material condutor varia O nome foi dado em homenagem a Jean Bernard Leacuteon Foucault que estudou esse efeito
O efeito destas correntes eacute o tema deste experimento e possibilitou a produccedilatildeo
do aparato experimental aqui chamado de freio-eltromagneacutetico-
retroalimentaacutevel
3-Teoria
A lei da induccedilatildeo eletromagneacutetica de Faraday eacute uma das primeiras leis do
eletromagnetismo e o efeito que ela descreve eacute de fundamental importacircncia
Maacutequinas Eleacutetricas e Transformadores por exemplo tecircm o seu funcionamento
baseado inteiramente no princiacutepio da induccedilatildeo eletromagneacutetica
31-Induccedilatildeo Eletromagneacutetica
Considere a espira circular da figura 31ordf Com um iacutematilde permanente movendo-
se no sentido de penetrar na espira Portanto o fluxo magneacutetico que atravessa
a espira estaraacute aumentando Isto resultaraacute em uma corrente induzida na espira
numa direccedilatildeo tal que o fluxo magneacutetico por ela gerado se oporaacute agrave variaccedilatildeo do
fluxo produzido pelo iacutematilde permanente Na figura 31b o iacutematilde estaacute se afastando
da espira portanto o fluxo que atravessa a espira estaraacute diminuindo
Novamente ter-se-aacute uma induccedilatildeo de corrente na espira produzindo um fluxo
que se oporaacute agrave variaccedilatildeo do fluxo produzido pelo iacutematilde Assim a direccedilatildeo da
corrente na figura 31b seraacute na direccedilatildeo contraacuteria agrave corrente da figura 31a
Movendo-se o iacutematilde para cima e para baixo alternadamente uma corrente
alternada (CA) fluiraacute na espira Este arranjo constitui um gerador simples de
corrente alternada O fato da corrente induzida na espira estar sempre em
oposiccedilatildeo agrave variaccedilatildeo do fluxo produzido pelo iacutematilde permanente eacute explicado pela
lei de Lenz
Figura 31 Variaccedilatildeo do fluxo magneacutetico em uma espira pelo movimento de um
iacutematilde permanente
Suponha agora que a espira eacute secionada em um ponto qualquer como na
figura 31c O movimento alternado do iacutematilde faraacute com que uma forccedila eletromotriz
apareccedila entre os seus terminais Essa forccedila eletromotriz seraacute igual agrave taxa de
variaccedilatildeo do fluxo atraveacutes da espira em relaccedilatildeo ao tempo
dtd
e mϕminus= (31)
Onde
e = forccedila eletromotriz induzida em Volts
mϕ = fluxo magneacutetico em Weber
t = tempo em segundos
A equaccedilatildeo 31 eacute uma maneira de apresentar a lei de Faraday e expressa a
forccedila eletromotriz induzida em um circuito devido agrave variaccedilatildeo do fluxo no
circuito Esta variaccedilatildeo de fluxo concatenado pode ocorrer atraveacutes de
- variaccedilatildeo no tempo da amplitude do fluxo magneacutetico
- variaccedilatildeo da aacuterea da espira
- movimento relativo entre um campo magneacutetico e o circuito
- combinaccedilatildeo de todos
32 - Tensatildeo Induzida por Efeito Variacional
A forccedila eletromotriz em um circuito eacute igual agrave integral do vetor intensidade de
campo eleacutetrico associado com a corrente induzida ao longo do comprimento da
espira considerando a separaccedilatildeo entre os terminais como sendo despreziacutevel
int=1
dlEe (32)
O fluxo atraveacutes da espira eacute igual agrave integral da componente normal do vetor
induccedilatildeo magneacutetica sobre a superfiacutecie envolvida pela espira
dSBS
m int= ϕ (33)
onde
B = vetor induccedilatildeo magneacutetica em Weberm2
dS = elemento diferencial de aacuterea em m2
Substituindo a equaccedilatildeo (33) em (31) ter-se-aacute
dSBdtde
S
intminus= (34)
E se a espira ou circuito fechado for estacionaacuterio ou manter a sua forma fixa
SdtBe
S
int partpartminus= (35)
Esta forma da lei de Faraday expressa a forccedila eletromotriz induzida devido
especificamente agrave variaccedilatildeo do vetor campo magneacutetico em relaccedilatildeo ao tempo
para uma espira ou circuito fechado que estaacute em repouso em relaccedilatildeo ao
observador Ela tambeacutem eacute chamada de tensatildeo de transformador Combinando
as equaccedilotildees (35) e (32)
SdtBdLE
S
1
intint partpartminus= (36)
Esta eacute uma das equaccedilotildees de Maxwell derivada da lei de Faraday
33- Correntes de Foucalt
A induccedilatildeo eletromagneacutetica que se processa num condutor em forma de fio
colocado num campo magneacutetico mas tambeacutem existe induccedilatildeo eletromagneacutetica
em um bloco metaacutelico sujeito ao fluxo magneacutetico variaacutevel
Suponhamos por exemplo que um bloco de ferro seja colocado com a face
plana ABCD perpendicular a um campo magneacutetico variaacutevel Sendo S a aacuterea
dessa face ela eacute atravessada por um fluxo Se o campo for
variaacutevel entatildeo o fluxo seraacute variaacutevel Neste caso o bloco de ferro sofreraacute
induccedilatildeo eletromagneacutetica e apareceratildeo nele correntes eleacutetricas induzidas
circulares situadas em planos perpendiculares agrave induccedilatildeo magneacutetica isto eacute
planos paralelos a ABCD
Figura 33 Esquema de formaccedilatildeo das correntes de Foucalt em um metal
Chama-se corrente de Foucalt a essas correntes que aparecem por induccedilatildeo
em blocos metaacutelicos Pode-se demonstrar que a energia perdida num bloco
metaacutelico por causa das correntes de Foucalt eacute proporcional ao quadrado da
espessura de laminas de comprimento BC do bloco da figura 32b Para
diminuir essa perda nos transformadores por exemplo lamina-se o bloco isto
eacute em vez de fazermos um bloco metaacutelico maciccedilo juntamos um grande nuacutemero
de lacircminas finas
No caso do freio eletromagneacutetico retro-alimentaacutevel utilizou-se dos princiacutepios
fundamentados nos toacutepicos 32 e 33 Assim aplica-se tensatildeo em uma bobina
para frenar um eixo e aproveitar o movimento do eixo para produzir novamente
tensatildeo
4- Montagem Experimental
Neste experimento utilizou principalmente peccedilas automotivas dentre as quais a
maioria destina-se a aplicaccedilatildeo em alternadores (peccedila automotiva que
proporciona a alimentaccedilatildeo do sistema eleacutetrico do carro) Optou-se pela
elaboraccedilatildeo de dois sistemas para explicar o funcionamento deste protoacutetipo de
freio
Figura 41 Alternador automotivo com alguns de seus principais componentes(Estator Rotor rolamentos e escovas de carvatildeo)
O primeiro eacute composto por duas bobinas extraiacutedas de solenoacuteides de motores
de partida pecircndulo de alumiacutenio garras tipo jacareacute barras de rosca arruelas
porcas fixadores de fios fios e suporte de madeira
Figura 42a Montagem experimental do sistema de pecircndulo
Assim as duas bobinas produzem um campo magneacutetico com a finalidade de
frenar um pecircndulo de metal (alumiacutenio) provando a eficaacutecia do sistema de
frenagem e tambeacutem a existecircncia das correntes de Foucalt uma vez que o
alumiacutenio natildeo possui propriedades ferromagneacuteticas (metais que natildeo satildeo
atraiacutedos por campos magneacuteticos)
Figura 42b Montagem experimental do sistema de pecircndulo
A velocidade do pecircndulo eacute diminuiacuteda com o acionamento das bobinas ou seja
com a passagem do metal pelo campo magneacutetico assim as correntes
induzidas no metal proporcionam um torque contraacuterio ao movimento do
pecircndulo obtendo um sistema de freio que natildeo depende de ldquocontatos fiacutesicosrdquo
como os tradicionais freios a disco ou a tambor Poreacutem que tambeacutem dissipa
calor devido aos choques dos eleacutetrons com a estrutura (ceacutelula molecular) do
metal
Figura 43 Peccedilas utilizadas nos sistemas de freios dos automoacuteveis comerciais
No segundo sistema ou seja composiccedilatildeo do freio eletromagneacutetico retro-
alimentaacutevel utilizou-se todas as peccedilas da figura 41 (estator rotor rolamentos e
escovas de carvatildeo) aleacutem de um regulador de voltagem leds lacircmpada com
soquete garras tipo jacareacute polia barras de rosca porcas arruelas fios
potenciocircmetro suportes para guindaste folha de zinco fixadores de fios e
madeira para suporte
Figura 44a Montagem experimental do sistema de freio (visatildeo frontal)
Figura 44b Montagem experimental do sistema de freio (visatildeo parte posterior)
Figura 44c Montagem experimental do sistema de freio (visatildeo lateral)
Finalidades dos principais materiais
- Rotor - Peccedila composto por uma bobina interna que devido a sua estrutura
proporciona a variaccedilatildeo de campo magneacutetico
Figura 45 Rotor automotivo
- Estator - Peccedila composta por vaacuterias bobinas que tem por finalidade produzir
a corrente oriunda da variaccedilatildeo do fluxo magneacutetico
-Escovas de carvatildeo ndash Material que conduz uma elevada corrente ao coletor
do rotor proporcionando mobilidade ao rotor
-Leds ndash Dispositivo eletrocircnico acionado por pequenas correntes eleacutetricas com
a finalidade de provar a existecircncia de correntes oriundas do estator
-Potenciocircmetro ndash Resistecircncia variaacutevel que tem como finalidade simular um
pedal de freio
Funcionamento do freio
Sem a presenccedila do campo magneacutetico oriundo do rotor o sistema funciona
livremente graccedilas agrave presenccedila dos rolamentos como todo sistema de eixos
automotivos
Quando acionado o potenciocircmetro o rotor produz um campo magneacutetico que
induz uma diferenccedila de potencial no rotor e graccedilas as correntes de Foulcalt e a
variaccedilatildeo de fluxo caracteriacutesticas do movimento e estrutura do rotor o sistema
de freio eacute acionado A regulagem de frenagem eacute acionada pelo potenciocircmetro
aumentando ou diminuindo sua eficaacutecia O movimento do rotor produz corrente
que neste caso eacute detectada pelo funcionamento dos leds
5-Conclusatildeo
A partir dos resultados obtidos pela experiecircncia do pecircndulo bem como do freio
eletromagneacutetico conclui-se que tanto a eficaacutecia dos meacutetodos aplicados quanto
agrave das experiecircncias eacute verificada
A aplicaccedilatildeo deste tipo de freio eacute relativamente cara assim bem como sua
manutenccedilatildeo o que natildeo inviabiliza sua aplicaccedilatildeo para maximizar a energia
produzida pela queima de combustiacutevel mas sim o preccedilo final do automoacutevel ao
consumidor na atualidade Contudo pesquisas nesta aacuterea estatildeo sendo feitas
por grandes empresas do ramo (como citado anteriormente) o que sustenta a
viabilidade deste projeto
A montagem da experiecircncia com pecircndulo eacute relativamente simples e barata o
que viabiliza sua aplicaccedilatildeo como meacutetodo de ensino pois se espera estimular a
motivaccedilatildeo intriacutenseca do aluno jaacute o freio exige um maior custo e trabalho para
sua elaboraccedilatildeo dificultando a aplicaccedilatildeo deste em sala de aula
6-Referecircncias
httpwwwartencombr
RECONHECIMENTOSelo Top Five 20062007
Freios e embreagens pneumaacuteticos radiais
Freios para controle de tensatildeo
Conjuntos de embreagem pneumaacutetica com freio de seguranccedila para prensas
Freios e embreagens eletromagneacuteticos monodisco
Freios e embreagens eletromagneacuteticos monodisco polar (flange redondamola plana)
Freios e embreagens pneumaacuteticos
Freios e embreagens hidraacuteulicos
Freios e embreagens multidisco
Freios de seguranccedila
Acoplamentos hidraacuteulicos
Embreagens eletromagneacuteticas dentadas
Conjuntos de freios e embreagens eletromagneacuteticos montados
Discos e lamelas
Freios e embreagens - modelo a molas
Freios a disco
Limitadores de torque
Uniotildees Rotativas
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A Arten do Brasil atuando haacute mais de 20 anos no mercado eacute uma empresa especializada em freios e embreagens industriais de todos os tipos e para as mais diversas aplicaccedilotildees
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Fone (0 xx 11) 5594-8333 Fax (0 xx 11) 5589-2422E-Mail artenartencombr
Web Site Hospedado por Web Server Ultralink Ltda
http wwwkalateccombrdetalha_prodphpproduto=48
Produto - Freio para controle de Tensatildeo
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Manutenccedilatildeo e Reparo em Freios e Embreagens
Maacutequinas especiais dedicadas
Reparo de fusos de esferas
Softwares Manuais Esquemas
de Ligaccedilatildeo Artigos Teacutecnicos
Guias para altas cargas
Encoder Linear Driver STAC6
Driver SI 2035 Redutor
Harmonic Guias em Accedilo inox Motores DC com controle de velocidade
http wwwguiaheunombrmagnetismohtm
Magnetismo e eletricidadeAtualmente os fiacutesicos acreditam que todos os fenocircmenos magneacuteticos resultam de
forccedilas entre cargas eleacutetricas em movimentohttpwwwfeiradecienciascombrsala1313_T01asp
CAMPO ELETROMAGNEacuteTICO Nos primoacuterdios do seacuteculo XIX aparece Tomaacutes Young examinando as ocorrecircncias da reflexatildeo interferecircncia e diacutefraccedilatildeo da luz fundamentando-se sobre a accedilatildeo ondulatoacuteria seguindo-se-lhe Fresnel a consolidar-lhe as deduccedilotildees Sucedem-se investigadores e pioneiros ateacute que em 1869 Maxwell afirma sem que as suas asserccedilotildees lograssem despertar maior interesse nos saacutebios de seu tempo que as ondulaccedilotildees de luz nasciam de um campo magneacutetico associado a um campo eleacutetrico anunciando a correlaccedilatildeo entre a eletricidade e a luz e assegurando que as linhas de forccedila extravasam dos circuitos assaltando o espaccedilo ambiente e expandindo-se como pulsaccedilotildees ondulatoacuterias Cria ele a notaacutevel teoria eletromagneacutetica Desde essa eacutepoca o conceito de laquocampo eletromagneacuteticoraquo assume singular importacircncia no mundo ateacute que Hertz consegue positivar a existecircncia das ondas eleacutetricas descobrindo-as e colocando-as a serviccedilo da Humanidade (Ver Ondas Hertzianas) Nas veacutesperas do seacuteculo XX a Ciecircncia jaacute considera a Natureza terrestre como percorrida por ondas inumeraacuteveis que cruzam todas as faixas do Planeta sem jamais se misturarem Entretanto certa indagaccedilatildeo se generalizara Reconhecido o mundo como vasto magneto composto de aacutetomos e sabendo-se que as ondas provinham deles como poderiam os sistemas atocircmicos geraacute-las criando por exemplo o calor e a luz [29 - paacutegina 28] - Andreacute Luiz - 1959
LINKsbull Eletricidade e Magnetismo
httpwwwifufrgsbrtexfis142 bull Eletroiacutematilde Trem de levitaccedilatildeo magneacutetica Radiaccedilatildeo eletromagneacutetica
httpwwwvestibular1combrrevisaomagnetismodoc bull Magnetismo e supercondutividade (Materiais Ceracircmicos e Moleculares)
httpomnisifufrjbr~barthemMCE5html bull Eletromagnetismo
httpwwwfeiradecienciascombrsala13index13asp
Ver tambeacutem
bull Aura humana bull Ceacutelulas e Perispiacuterito bull Corpo fiacutesico bull Fluido espiritual bull Forccedilas bull Glacircndula pineal
bull Magnetohidrodinacircmica bull Mateacuteria bull Mateacuteria PSI bull Microcosmo prodigioso bull Propriedade de corporeidade do perispiacuterito bull Spins e Domiacutenios
Agradecimentos
Lauro Ceacutesar Donadon ndash Dono da Oficina onde foi realizada a montagem do
experimento
Marcos Roberto Mendes ndash Torneiro mecacircnico que preparou os suportes para
guindaste para adequar-se os rolamentos
- F 609 Toacutepicos de Ensino de Fiacutesica I
-
1-Resumo
Este experimento utiliza-se das perturbaccedilotildees geradas pelo campo magneacutetico
em um metal com propriedades ferromagneacuteticas ou natildeo devido agrave variaccedilatildeo de
fluxo do campo magneacutetico Neste experimento optou-se pelo movimento do
metal imitando um disco de freio para obter-se os efeitos de correntes da
variaccedilatildeo de fluxo do campo sobre ele O efeito eacute um torque contraacuterio ao
movimento do disco atuando assim como um sistema de frenagem Esse
efeito eacute aplicado atualmente em fase de teste em algumas das principais
empresas desta aacuterea como a Arten
O objetivo deste tipo de freio eacute a maximizaccedilatildeo da energia gerada pela queima
de combustiacutevel uma vez que a energia utilizada pelo freio eacute obtida em grande
parte pela energia cineacutetica do automoacutevel Assim trata-se de um sistema de
freios que maximiza a durabilidade das tradicionais pastilhas de freio
2-Introduccedilatildeo Histoacuterica
As propriedades magneacuteticas satildeo conhecidas pelo homem desde de a
antiguidade e assume-se a descoberta do magnetismo a um camponecircs da
regiatildeo da Aacutesia Menor atual regiatildeo da Turquia que ao andar pelo campo notou
que algumas ldquopedrasrdquo haviam sido atraiacutedas pelos pregos de sua sandaacutelia
denominadas magnetita Desde entatildeo as propriedades magneacuteticas foram
estudadas por grandes pensadores
Tendo observado que pedaccedilos de magnetita quando em formas mais ou
menos semelhantes a cilindros ou barras apresentavam a tendecircncia de se
orientar na direccedilatildeo (aproximada) norte-sul os chineses inventaram a buacutessola
Nos seacuteculos seguintes descobriram-se alguns fatos intrigantes os iacutematildes (que
nada mais eram do que os tais cilindros ou barras de magnetita) dispotildeem de
poacutelos em nuacutemero de dois e opostos
Por volta de 1600 Gilbert ainda pensava em efluacutevios na tentativa de entender
o magnetismo mas um seacuteculo depois ideacuteias semelhantes a essa estavam
banidas do pensamento cientiacutefico devido ao prestiacutegio da obra publicada por
Isaac Newton em 1687 Philosophiae Naturalis Principia Mathematica
(Princiacutepios Matemaacuteticos da Filosofia Natural) um tratado de Mecacircnica Claacutessica
que incluiacutea a Teoria da Gravitaccedilatildeo Universal
Essa teoria que teve grande sucesso em explicar fenocircmenos ateacute entatildeo
incompreendidos passou a ser aceita livremente e a filosofia na qual se
baseava acabou sendo estendida a campos natildeo abrangidos por ela como por
exemplo a Eletricidade e o Magnetismo
As evidecircncias da correlaccedilatildeo entre eletricidade e magnetismo obtidos por
Oersted Faraday e outros eram experimentais (fundamentadas em
experiecircncias) sem sustentaccedilatildeo em nenhuma teoria que lhes dessa
legitimidade matemaacutetica Essa teoria mdash o Eletromagnetismo mdash foi construiacuteda
depois por James Clerk Maxwell que se baseou principalmente nos
experimentos de Faraday e na sua proacutepria criatividade e erudiccedilatildeo
De haacute muito se suspeitava que a eletricidade estava relacionada de alguma
forma com o magnetismo Por exemplo peccedilas de ferro tinham sido
frequumlentemente encontradas magnetizadas nas vizinhanccedilas de algum lugar
onde havia caiacutedo um raio Mas a conexatildeo entre as duas ciecircncias natildeo foi
descoberta senatildeo em 1820 Naquele ano o cientista dinamarquecircs Hans Christian Oersted (1777 ---1851) fez uma grande descoberta que deu origem
agrave ciecircncia do eletromagnetismo Ele descobriu que um fio conduzindo uma
corrente eleacutetrica provoca uma deflexatildeo de uma agulha magnetizada O fio foi
primeiramente alinhado em paralelo com a agulha do compasso (que repousa
na direccedilatildeo norte-sul) natildeo havendo fluxo de corrente eleacutetrica Em seguida uma
corrente foi estabelecida no fio gerando uma rotaccedilatildeo de 90deg na agulha
conforme se vecirc na figura abaixo
Descoberta feita por Oersted da interaccedilatildeo entre a eletricidade e omagnetismo Uma corrente eleacutetrica produz uma forccedila sobre a agu-
lha magneacutetica que estava inicialmente alinhada com o fio
Com base nos estudos de Oersted foi possiacutevel elaborar diferentes formas de
se utilizar e maximizar o efeito da corrente eleacutetrica em um condutor como o
uso de bobinas
Mais tardiamente observou-se tambeacutem que um metal em movimento proacuteximo a
um campo magneacutetico sofria efeitos deste campo graccedilas aos seus eleacutetrons
livres Esse fenocircmeno foi nomeado de Corrente de Foucault (ou ainda
corrente parasita) sendo este o nome dado agrave corrente induzida em um condutor
quando o fluxo magneacutetico atraveacutes de uma amostra razoavelmente grande de
material condutor varia O nome foi dado em homenagem a Jean Bernard Leacuteon Foucault que estudou esse efeito
O efeito destas correntes eacute o tema deste experimento e possibilitou a produccedilatildeo
do aparato experimental aqui chamado de freio-eltromagneacutetico-
retroalimentaacutevel
3-Teoria
A lei da induccedilatildeo eletromagneacutetica de Faraday eacute uma das primeiras leis do
eletromagnetismo e o efeito que ela descreve eacute de fundamental importacircncia
Maacutequinas Eleacutetricas e Transformadores por exemplo tecircm o seu funcionamento
baseado inteiramente no princiacutepio da induccedilatildeo eletromagneacutetica
31-Induccedilatildeo Eletromagneacutetica
Considere a espira circular da figura 31ordf Com um iacutematilde permanente movendo-
se no sentido de penetrar na espira Portanto o fluxo magneacutetico que atravessa
a espira estaraacute aumentando Isto resultaraacute em uma corrente induzida na espira
numa direccedilatildeo tal que o fluxo magneacutetico por ela gerado se oporaacute agrave variaccedilatildeo do
fluxo produzido pelo iacutematilde permanente Na figura 31b o iacutematilde estaacute se afastando
da espira portanto o fluxo que atravessa a espira estaraacute diminuindo
Novamente ter-se-aacute uma induccedilatildeo de corrente na espira produzindo um fluxo
que se oporaacute agrave variaccedilatildeo do fluxo produzido pelo iacutematilde Assim a direccedilatildeo da
corrente na figura 31b seraacute na direccedilatildeo contraacuteria agrave corrente da figura 31a
Movendo-se o iacutematilde para cima e para baixo alternadamente uma corrente
alternada (CA) fluiraacute na espira Este arranjo constitui um gerador simples de
corrente alternada O fato da corrente induzida na espira estar sempre em
oposiccedilatildeo agrave variaccedilatildeo do fluxo produzido pelo iacutematilde permanente eacute explicado pela
lei de Lenz
Figura 31 Variaccedilatildeo do fluxo magneacutetico em uma espira pelo movimento de um
iacutematilde permanente
Suponha agora que a espira eacute secionada em um ponto qualquer como na
figura 31c O movimento alternado do iacutematilde faraacute com que uma forccedila eletromotriz
apareccedila entre os seus terminais Essa forccedila eletromotriz seraacute igual agrave taxa de
variaccedilatildeo do fluxo atraveacutes da espira em relaccedilatildeo ao tempo
dtd
e mϕminus= (31)
Onde
e = forccedila eletromotriz induzida em Volts
mϕ = fluxo magneacutetico em Weber
t = tempo em segundos
A equaccedilatildeo 31 eacute uma maneira de apresentar a lei de Faraday e expressa a
forccedila eletromotriz induzida em um circuito devido agrave variaccedilatildeo do fluxo no
circuito Esta variaccedilatildeo de fluxo concatenado pode ocorrer atraveacutes de
- variaccedilatildeo no tempo da amplitude do fluxo magneacutetico
- variaccedilatildeo da aacuterea da espira
- movimento relativo entre um campo magneacutetico e o circuito
- combinaccedilatildeo de todos
32 - Tensatildeo Induzida por Efeito Variacional
A forccedila eletromotriz em um circuito eacute igual agrave integral do vetor intensidade de
campo eleacutetrico associado com a corrente induzida ao longo do comprimento da
espira considerando a separaccedilatildeo entre os terminais como sendo despreziacutevel
int=1
dlEe (32)
O fluxo atraveacutes da espira eacute igual agrave integral da componente normal do vetor
induccedilatildeo magneacutetica sobre a superfiacutecie envolvida pela espira
dSBS
m int= ϕ (33)
onde
B = vetor induccedilatildeo magneacutetica em Weberm2
dS = elemento diferencial de aacuterea em m2
Substituindo a equaccedilatildeo (33) em (31) ter-se-aacute
dSBdtde
S
intminus= (34)
E se a espira ou circuito fechado for estacionaacuterio ou manter a sua forma fixa
SdtBe
S
int partpartminus= (35)
Esta forma da lei de Faraday expressa a forccedila eletromotriz induzida devido
especificamente agrave variaccedilatildeo do vetor campo magneacutetico em relaccedilatildeo ao tempo
para uma espira ou circuito fechado que estaacute em repouso em relaccedilatildeo ao
observador Ela tambeacutem eacute chamada de tensatildeo de transformador Combinando
as equaccedilotildees (35) e (32)
SdtBdLE
S
1
intint partpartminus= (36)
Esta eacute uma das equaccedilotildees de Maxwell derivada da lei de Faraday
33- Correntes de Foucalt
A induccedilatildeo eletromagneacutetica que se processa num condutor em forma de fio
colocado num campo magneacutetico mas tambeacutem existe induccedilatildeo eletromagneacutetica
em um bloco metaacutelico sujeito ao fluxo magneacutetico variaacutevel
Suponhamos por exemplo que um bloco de ferro seja colocado com a face
plana ABCD perpendicular a um campo magneacutetico variaacutevel Sendo S a aacuterea
dessa face ela eacute atravessada por um fluxo Se o campo for
variaacutevel entatildeo o fluxo seraacute variaacutevel Neste caso o bloco de ferro sofreraacute
induccedilatildeo eletromagneacutetica e apareceratildeo nele correntes eleacutetricas induzidas
circulares situadas em planos perpendiculares agrave induccedilatildeo magneacutetica isto eacute
planos paralelos a ABCD
Figura 33 Esquema de formaccedilatildeo das correntes de Foucalt em um metal
Chama-se corrente de Foucalt a essas correntes que aparecem por induccedilatildeo
em blocos metaacutelicos Pode-se demonstrar que a energia perdida num bloco
metaacutelico por causa das correntes de Foucalt eacute proporcional ao quadrado da
espessura de laminas de comprimento BC do bloco da figura 32b Para
diminuir essa perda nos transformadores por exemplo lamina-se o bloco isto
eacute em vez de fazermos um bloco metaacutelico maciccedilo juntamos um grande nuacutemero
de lacircminas finas
No caso do freio eletromagneacutetico retro-alimentaacutevel utilizou-se dos princiacutepios
fundamentados nos toacutepicos 32 e 33 Assim aplica-se tensatildeo em uma bobina
para frenar um eixo e aproveitar o movimento do eixo para produzir novamente
tensatildeo
4- Montagem Experimental
Neste experimento utilizou principalmente peccedilas automotivas dentre as quais a
maioria destina-se a aplicaccedilatildeo em alternadores (peccedila automotiva que
proporciona a alimentaccedilatildeo do sistema eleacutetrico do carro) Optou-se pela
elaboraccedilatildeo de dois sistemas para explicar o funcionamento deste protoacutetipo de
freio
Figura 41 Alternador automotivo com alguns de seus principais componentes(Estator Rotor rolamentos e escovas de carvatildeo)
O primeiro eacute composto por duas bobinas extraiacutedas de solenoacuteides de motores
de partida pecircndulo de alumiacutenio garras tipo jacareacute barras de rosca arruelas
porcas fixadores de fios fios e suporte de madeira
Figura 42a Montagem experimental do sistema de pecircndulo
Assim as duas bobinas produzem um campo magneacutetico com a finalidade de
frenar um pecircndulo de metal (alumiacutenio) provando a eficaacutecia do sistema de
frenagem e tambeacutem a existecircncia das correntes de Foucalt uma vez que o
alumiacutenio natildeo possui propriedades ferromagneacuteticas (metais que natildeo satildeo
atraiacutedos por campos magneacuteticos)
Figura 42b Montagem experimental do sistema de pecircndulo
A velocidade do pecircndulo eacute diminuiacuteda com o acionamento das bobinas ou seja
com a passagem do metal pelo campo magneacutetico assim as correntes
induzidas no metal proporcionam um torque contraacuterio ao movimento do
pecircndulo obtendo um sistema de freio que natildeo depende de ldquocontatos fiacutesicosrdquo
como os tradicionais freios a disco ou a tambor Poreacutem que tambeacutem dissipa
calor devido aos choques dos eleacutetrons com a estrutura (ceacutelula molecular) do
metal
Figura 43 Peccedilas utilizadas nos sistemas de freios dos automoacuteveis comerciais
No segundo sistema ou seja composiccedilatildeo do freio eletromagneacutetico retro-
alimentaacutevel utilizou-se todas as peccedilas da figura 41 (estator rotor rolamentos e
escovas de carvatildeo) aleacutem de um regulador de voltagem leds lacircmpada com
soquete garras tipo jacareacute polia barras de rosca porcas arruelas fios
potenciocircmetro suportes para guindaste folha de zinco fixadores de fios e
madeira para suporte
Figura 44a Montagem experimental do sistema de freio (visatildeo frontal)
Figura 44b Montagem experimental do sistema de freio (visatildeo parte posterior)
Figura 44c Montagem experimental do sistema de freio (visatildeo lateral)
Finalidades dos principais materiais
- Rotor - Peccedila composto por uma bobina interna que devido a sua estrutura
proporciona a variaccedilatildeo de campo magneacutetico
Figura 45 Rotor automotivo
- Estator - Peccedila composta por vaacuterias bobinas que tem por finalidade produzir
a corrente oriunda da variaccedilatildeo do fluxo magneacutetico
-Escovas de carvatildeo ndash Material que conduz uma elevada corrente ao coletor
do rotor proporcionando mobilidade ao rotor
-Leds ndash Dispositivo eletrocircnico acionado por pequenas correntes eleacutetricas com
a finalidade de provar a existecircncia de correntes oriundas do estator
-Potenciocircmetro ndash Resistecircncia variaacutevel que tem como finalidade simular um
pedal de freio
Funcionamento do freio
Sem a presenccedila do campo magneacutetico oriundo do rotor o sistema funciona
livremente graccedilas agrave presenccedila dos rolamentos como todo sistema de eixos
automotivos
Quando acionado o potenciocircmetro o rotor produz um campo magneacutetico que
induz uma diferenccedila de potencial no rotor e graccedilas as correntes de Foulcalt e a
variaccedilatildeo de fluxo caracteriacutesticas do movimento e estrutura do rotor o sistema
de freio eacute acionado A regulagem de frenagem eacute acionada pelo potenciocircmetro
aumentando ou diminuindo sua eficaacutecia O movimento do rotor produz corrente
que neste caso eacute detectada pelo funcionamento dos leds
5-Conclusatildeo
A partir dos resultados obtidos pela experiecircncia do pecircndulo bem como do freio
eletromagneacutetico conclui-se que tanto a eficaacutecia dos meacutetodos aplicados quanto
agrave das experiecircncias eacute verificada
A aplicaccedilatildeo deste tipo de freio eacute relativamente cara assim bem como sua
manutenccedilatildeo o que natildeo inviabiliza sua aplicaccedilatildeo para maximizar a energia
produzida pela queima de combustiacutevel mas sim o preccedilo final do automoacutevel ao
consumidor na atualidade Contudo pesquisas nesta aacuterea estatildeo sendo feitas
por grandes empresas do ramo (como citado anteriormente) o que sustenta a
viabilidade deste projeto
A montagem da experiecircncia com pecircndulo eacute relativamente simples e barata o
que viabiliza sua aplicaccedilatildeo como meacutetodo de ensino pois se espera estimular a
motivaccedilatildeo intriacutenseca do aluno jaacute o freio exige um maior custo e trabalho para
sua elaboraccedilatildeo dificultando a aplicaccedilatildeo deste em sala de aula
6-Referecircncias
httpwwwartencombr
RECONHECIMENTOSelo Top Five 20062007
Freios e embreagens pneumaacuteticos radiais
Freios para controle de tensatildeo
Conjuntos de embreagem pneumaacutetica com freio de seguranccedila para prensas
Freios e embreagens eletromagneacuteticos monodisco
Freios e embreagens eletromagneacuteticos monodisco polar (flange redondamola plana)
Freios e embreagens pneumaacuteticos
Freios e embreagens hidraacuteulicos
Freios e embreagens multidisco
Freios de seguranccedila
Acoplamentos hidraacuteulicos
Embreagens eletromagneacuteticas dentadas
Conjuntos de freios e embreagens eletromagneacuteticos montados
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A Arten do Brasil atuando haacute mais de 20 anos no mercado eacute uma empresa especializada em freios e embreagens industriais de todos os tipos e para as mais diversas aplicaccedilotildees
Mantemos estoques para entrega imediata assim como importamos e fabricamos conforme a sua necessidade Possuiacutemos ainda um departamento de Assistecircncia Teacutecnica para manutenccedilatildeo conserto e reforma de todos os tipos de freios e embreagens
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Arten Freios amp Embreagens LtdaRua dos Narcisos 84 - Vila Mariana - Satildeo Paulo SP - CEP 04048-040
Fone (0 xx 11) 5594-8333 Fax (0 xx 11) 5589-2422E-Mail artenartencombr
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Produto - Freio para controle de Tensatildeo
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http wwwguiaheunombrmagnetismohtm
Magnetismo e eletricidadeAtualmente os fiacutesicos acreditam que todos os fenocircmenos magneacuteticos resultam de
forccedilas entre cargas eleacutetricas em movimentohttpwwwfeiradecienciascombrsala1313_T01asp
CAMPO ELETROMAGNEacuteTICO Nos primoacuterdios do seacuteculo XIX aparece Tomaacutes Young examinando as ocorrecircncias da reflexatildeo interferecircncia e diacutefraccedilatildeo da luz fundamentando-se sobre a accedilatildeo ondulatoacuteria seguindo-se-lhe Fresnel a consolidar-lhe as deduccedilotildees Sucedem-se investigadores e pioneiros ateacute que em 1869 Maxwell afirma sem que as suas asserccedilotildees lograssem despertar maior interesse nos saacutebios de seu tempo que as ondulaccedilotildees de luz nasciam de um campo magneacutetico associado a um campo eleacutetrico anunciando a correlaccedilatildeo entre a eletricidade e a luz e assegurando que as linhas de forccedila extravasam dos circuitos assaltando o espaccedilo ambiente e expandindo-se como pulsaccedilotildees ondulatoacuterias Cria ele a notaacutevel teoria eletromagneacutetica Desde essa eacutepoca o conceito de laquocampo eletromagneacuteticoraquo assume singular importacircncia no mundo ateacute que Hertz consegue positivar a existecircncia das ondas eleacutetricas descobrindo-as e colocando-as a serviccedilo da Humanidade (Ver Ondas Hertzianas) Nas veacutesperas do seacuteculo XX a Ciecircncia jaacute considera a Natureza terrestre como percorrida por ondas inumeraacuteveis que cruzam todas as faixas do Planeta sem jamais se misturarem Entretanto certa indagaccedilatildeo se generalizara Reconhecido o mundo como vasto magneto composto de aacutetomos e sabendo-se que as ondas provinham deles como poderiam os sistemas atocircmicos geraacute-las criando por exemplo o calor e a luz [29 - paacutegina 28] - Andreacute Luiz - 1959
LINKsbull Eletricidade e Magnetismo
httpwwwifufrgsbrtexfis142 bull Eletroiacutematilde Trem de levitaccedilatildeo magneacutetica Radiaccedilatildeo eletromagneacutetica
httpwwwvestibular1combrrevisaomagnetismodoc bull Magnetismo e supercondutividade (Materiais Ceracircmicos e Moleculares)
httpomnisifufrjbr~barthemMCE5html bull Eletromagnetismo
httpwwwfeiradecienciascombrsala13index13asp
Ver tambeacutem
bull Aura humana bull Ceacutelulas e Perispiacuterito bull Corpo fiacutesico bull Fluido espiritual bull Forccedilas bull Glacircndula pineal
bull Magnetohidrodinacircmica bull Mateacuteria bull Mateacuteria PSI bull Microcosmo prodigioso bull Propriedade de corporeidade do perispiacuterito bull Spins e Domiacutenios
Agradecimentos
Lauro Ceacutesar Donadon ndash Dono da Oficina onde foi realizada a montagem do
experimento
Marcos Roberto Mendes ndash Torneiro mecacircnico que preparou os suportes para
guindaste para adequar-se os rolamentos
- F 609 Toacutepicos de Ensino de Fiacutesica I
-
(Princiacutepios Matemaacuteticos da Filosofia Natural) um tratado de Mecacircnica Claacutessica
que incluiacutea a Teoria da Gravitaccedilatildeo Universal
Essa teoria que teve grande sucesso em explicar fenocircmenos ateacute entatildeo
incompreendidos passou a ser aceita livremente e a filosofia na qual se
baseava acabou sendo estendida a campos natildeo abrangidos por ela como por
exemplo a Eletricidade e o Magnetismo
As evidecircncias da correlaccedilatildeo entre eletricidade e magnetismo obtidos por
Oersted Faraday e outros eram experimentais (fundamentadas em
experiecircncias) sem sustentaccedilatildeo em nenhuma teoria que lhes dessa
legitimidade matemaacutetica Essa teoria mdash o Eletromagnetismo mdash foi construiacuteda
depois por James Clerk Maxwell que se baseou principalmente nos
experimentos de Faraday e na sua proacutepria criatividade e erudiccedilatildeo
De haacute muito se suspeitava que a eletricidade estava relacionada de alguma
forma com o magnetismo Por exemplo peccedilas de ferro tinham sido
frequumlentemente encontradas magnetizadas nas vizinhanccedilas de algum lugar
onde havia caiacutedo um raio Mas a conexatildeo entre as duas ciecircncias natildeo foi
descoberta senatildeo em 1820 Naquele ano o cientista dinamarquecircs Hans Christian Oersted (1777 ---1851) fez uma grande descoberta que deu origem
agrave ciecircncia do eletromagnetismo Ele descobriu que um fio conduzindo uma
corrente eleacutetrica provoca uma deflexatildeo de uma agulha magnetizada O fio foi
primeiramente alinhado em paralelo com a agulha do compasso (que repousa
na direccedilatildeo norte-sul) natildeo havendo fluxo de corrente eleacutetrica Em seguida uma
corrente foi estabelecida no fio gerando uma rotaccedilatildeo de 90deg na agulha
conforme se vecirc na figura abaixo
Descoberta feita por Oersted da interaccedilatildeo entre a eletricidade e omagnetismo Uma corrente eleacutetrica produz uma forccedila sobre a agu-
lha magneacutetica que estava inicialmente alinhada com o fio
Com base nos estudos de Oersted foi possiacutevel elaborar diferentes formas de
se utilizar e maximizar o efeito da corrente eleacutetrica em um condutor como o
uso de bobinas
Mais tardiamente observou-se tambeacutem que um metal em movimento proacuteximo a
um campo magneacutetico sofria efeitos deste campo graccedilas aos seus eleacutetrons
livres Esse fenocircmeno foi nomeado de Corrente de Foucault (ou ainda
corrente parasita) sendo este o nome dado agrave corrente induzida em um condutor
quando o fluxo magneacutetico atraveacutes de uma amostra razoavelmente grande de
material condutor varia O nome foi dado em homenagem a Jean Bernard Leacuteon Foucault que estudou esse efeito
O efeito destas correntes eacute o tema deste experimento e possibilitou a produccedilatildeo
do aparato experimental aqui chamado de freio-eltromagneacutetico-
retroalimentaacutevel
3-Teoria
A lei da induccedilatildeo eletromagneacutetica de Faraday eacute uma das primeiras leis do
eletromagnetismo e o efeito que ela descreve eacute de fundamental importacircncia
Maacutequinas Eleacutetricas e Transformadores por exemplo tecircm o seu funcionamento
baseado inteiramente no princiacutepio da induccedilatildeo eletromagneacutetica
31-Induccedilatildeo Eletromagneacutetica
Considere a espira circular da figura 31ordf Com um iacutematilde permanente movendo-
se no sentido de penetrar na espira Portanto o fluxo magneacutetico que atravessa
a espira estaraacute aumentando Isto resultaraacute em uma corrente induzida na espira
numa direccedilatildeo tal que o fluxo magneacutetico por ela gerado se oporaacute agrave variaccedilatildeo do
fluxo produzido pelo iacutematilde permanente Na figura 31b o iacutematilde estaacute se afastando
da espira portanto o fluxo que atravessa a espira estaraacute diminuindo
Novamente ter-se-aacute uma induccedilatildeo de corrente na espira produzindo um fluxo
que se oporaacute agrave variaccedilatildeo do fluxo produzido pelo iacutematilde Assim a direccedilatildeo da
corrente na figura 31b seraacute na direccedilatildeo contraacuteria agrave corrente da figura 31a
Movendo-se o iacutematilde para cima e para baixo alternadamente uma corrente
alternada (CA) fluiraacute na espira Este arranjo constitui um gerador simples de
corrente alternada O fato da corrente induzida na espira estar sempre em
oposiccedilatildeo agrave variaccedilatildeo do fluxo produzido pelo iacutematilde permanente eacute explicado pela
lei de Lenz
Figura 31 Variaccedilatildeo do fluxo magneacutetico em uma espira pelo movimento de um
iacutematilde permanente
Suponha agora que a espira eacute secionada em um ponto qualquer como na
figura 31c O movimento alternado do iacutematilde faraacute com que uma forccedila eletromotriz
apareccedila entre os seus terminais Essa forccedila eletromotriz seraacute igual agrave taxa de
variaccedilatildeo do fluxo atraveacutes da espira em relaccedilatildeo ao tempo
dtd
e mϕminus= (31)
Onde
e = forccedila eletromotriz induzida em Volts
mϕ = fluxo magneacutetico em Weber
t = tempo em segundos
A equaccedilatildeo 31 eacute uma maneira de apresentar a lei de Faraday e expressa a
forccedila eletromotriz induzida em um circuito devido agrave variaccedilatildeo do fluxo no
circuito Esta variaccedilatildeo de fluxo concatenado pode ocorrer atraveacutes de
- variaccedilatildeo no tempo da amplitude do fluxo magneacutetico
- variaccedilatildeo da aacuterea da espira
- movimento relativo entre um campo magneacutetico e o circuito
- combinaccedilatildeo de todos
32 - Tensatildeo Induzida por Efeito Variacional
A forccedila eletromotriz em um circuito eacute igual agrave integral do vetor intensidade de
campo eleacutetrico associado com a corrente induzida ao longo do comprimento da
espira considerando a separaccedilatildeo entre os terminais como sendo despreziacutevel
int=1
dlEe (32)
O fluxo atraveacutes da espira eacute igual agrave integral da componente normal do vetor
induccedilatildeo magneacutetica sobre a superfiacutecie envolvida pela espira
dSBS
m int= ϕ (33)
onde
B = vetor induccedilatildeo magneacutetica em Weberm2
dS = elemento diferencial de aacuterea em m2
Substituindo a equaccedilatildeo (33) em (31) ter-se-aacute
dSBdtde
S
intminus= (34)
E se a espira ou circuito fechado for estacionaacuterio ou manter a sua forma fixa
SdtBe
S
int partpartminus= (35)
Esta forma da lei de Faraday expressa a forccedila eletromotriz induzida devido
especificamente agrave variaccedilatildeo do vetor campo magneacutetico em relaccedilatildeo ao tempo
para uma espira ou circuito fechado que estaacute em repouso em relaccedilatildeo ao
observador Ela tambeacutem eacute chamada de tensatildeo de transformador Combinando
as equaccedilotildees (35) e (32)
SdtBdLE
S
1
intint partpartminus= (36)
Esta eacute uma das equaccedilotildees de Maxwell derivada da lei de Faraday
33- Correntes de Foucalt
A induccedilatildeo eletromagneacutetica que se processa num condutor em forma de fio
colocado num campo magneacutetico mas tambeacutem existe induccedilatildeo eletromagneacutetica
em um bloco metaacutelico sujeito ao fluxo magneacutetico variaacutevel
Suponhamos por exemplo que um bloco de ferro seja colocado com a face
plana ABCD perpendicular a um campo magneacutetico variaacutevel Sendo S a aacuterea
dessa face ela eacute atravessada por um fluxo Se o campo for
variaacutevel entatildeo o fluxo seraacute variaacutevel Neste caso o bloco de ferro sofreraacute
induccedilatildeo eletromagneacutetica e apareceratildeo nele correntes eleacutetricas induzidas
circulares situadas em planos perpendiculares agrave induccedilatildeo magneacutetica isto eacute
planos paralelos a ABCD
Figura 33 Esquema de formaccedilatildeo das correntes de Foucalt em um metal
Chama-se corrente de Foucalt a essas correntes que aparecem por induccedilatildeo
em blocos metaacutelicos Pode-se demonstrar que a energia perdida num bloco
metaacutelico por causa das correntes de Foucalt eacute proporcional ao quadrado da
espessura de laminas de comprimento BC do bloco da figura 32b Para
diminuir essa perda nos transformadores por exemplo lamina-se o bloco isto
eacute em vez de fazermos um bloco metaacutelico maciccedilo juntamos um grande nuacutemero
de lacircminas finas
No caso do freio eletromagneacutetico retro-alimentaacutevel utilizou-se dos princiacutepios
fundamentados nos toacutepicos 32 e 33 Assim aplica-se tensatildeo em uma bobina
para frenar um eixo e aproveitar o movimento do eixo para produzir novamente
tensatildeo
4- Montagem Experimental
Neste experimento utilizou principalmente peccedilas automotivas dentre as quais a
maioria destina-se a aplicaccedilatildeo em alternadores (peccedila automotiva que
proporciona a alimentaccedilatildeo do sistema eleacutetrico do carro) Optou-se pela
elaboraccedilatildeo de dois sistemas para explicar o funcionamento deste protoacutetipo de
freio
Figura 41 Alternador automotivo com alguns de seus principais componentes(Estator Rotor rolamentos e escovas de carvatildeo)
O primeiro eacute composto por duas bobinas extraiacutedas de solenoacuteides de motores
de partida pecircndulo de alumiacutenio garras tipo jacareacute barras de rosca arruelas
porcas fixadores de fios fios e suporte de madeira
Figura 42a Montagem experimental do sistema de pecircndulo
Assim as duas bobinas produzem um campo magneacutetico com a finalidade de
frenar um pecircndulo de metal (alumiacutenio) provando a eficaacutecia do sistema de
frenagem e tambeacutem a existecircncia das correntes de Foucalt uma vez que o
alumiacutenio natildeo possui propriedades ferromagneacuteticas (metais que natildeo satildeo
atraiacutedos por campos magneacuteticos)
Figura 42b Montagem experimental do sistema de pecircndulo
A velocidade do pecircndulo eacute diminuiacuteda com o acionamento das bobinas ou seja
com a passagem do metal pelo campo magneacutetico assim as correntes
induzidas no metal proporcionam um torque contraacuterio ao movimento do
pecircndulo obtendo um sistema de freio que natildeo depende de ldquocontatos fiacutesicosrdquo
como os tradicionais freios a disco ou a tambor Poreacutem que tambeacutem dissipa
calor devido aos choques dos eleacutetrons com a estrutura (ceacutelula molecular) do
metal
Figura 43 Peccedilas utilizadas nos sistemas de freios dos automoacuteveis comerciais
No segundo sistema ou seja composiccedilatildeo do freio eletromagneacutetico retro-
alimentaacutevel utilizou-se todas as peccedilas da figura 41 (estator rotor rolamentos e
escovas de carvatildeo) aleacutem de um regulador de voltagem leds lacircmpada com
soquete garras tipo jacareacute polia barras de rosca porcas arruelas fios
potenciocircmetro suportes para guindaste folha de zinco fixadores de fios e
madeira para suporte
Figura 44a Montagem experimental do sistema de freio (visatildeo frontal)
Figura 44b Montagem experimental do sistema de freio (visatildeo parte posterior)
Figura 44c Montagem experimental do sistema de freio (visatildeo lateral)
Finalidades dos principais materiais
- Rotor - Peccedila composto por uma bobina interna que devido a sua estrutura
proporciona a variaccedilatildeo de campo magneacutetico
Figura 45 Rotor automotivo
- Estator - Peccedila composta por vaacuterias bobinas que tem por finalidade produzir
a corrente oriunda da variaccedilatildeo do fluxo magneacutetico
-Escovas de carvatildeo ndash Material que conduz uma elevada corrente ao coletor
do rotor proporcionando mobilidade ao rotor
-Leds ndash Dispositivo eletrocircnico acionado por pequenas correntes eleacutetricas com
a finalidade de provar a existecircncia de correntes oriundas do estator
-Potenciocircmetro ndash Resistecircncia variaacutevel que tem como finalidade simular um
pedal de freio
Funcionamento do freio
Sem a presenccedila do campo magneacutetico oriundo do rotor o sistema funciona
livremente graccedilas agrave presenccedila dos rolamentos como todo sistema de eixos
automotivos
Quando acionado o potenciocircmetro o rotor produz um campo magneacutetico que
induz uma diferenccedila de potencial no rotor e graccedilas as correntes de Foulcalt e a
variaccedilatildeo de fluxo caracteriacutesticas do movimento e estrutura do rotor o sistema
de freio eacute acionado A regulagem de frenagem eacute acionada pelo potenciocircmetro
aumentando ou diminuindo sua eficaacutecia O movimento do rotor produz corrente
que neste caso eacute detectada pelo funcionamento dos leds
5-Conclusatildeo
A partir dos resultados obtidos pela experiecircncia do pecircndulo bem como do freio
eletromagneacutetico conclui-se que tanto a eficaacutecia dos meacutetodos aplicados quanto
agrave das experiecircncias eacute verificada
A aplicaccedilatildeo deste tipo de freio eacute relativamente cara assim bem como sua
manutenccedilatildeo o que natildeo inviabiliza sua aplicaccedilatildeo para maximizar a energia
produzida pela queima de combustiacutevel mas sim o preccedilo final do automoacutevel ao
consumidor na atualidade Contudo pesquisas nesta aacuterea estatildeo sendo feitas
por grandes empresas do ramo (como citado anteriormente) o que sustenta a
viabilidade deste projeto
A montagem da experiecircncia com pecircndulo eacute relativamente simples e barata o
que viabiliza sua aplicaccedilatildeo como meacutetodo de ensino pois se espera estimular a
motivaccedilatildeo intriacutenseca do aluno jaacute o freio exige um maior custo e trabalho para
sua elaboraccedilatildeo dificultando a aplicaccedilatildeo deste em sala de aula
6-Referecircncias
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Freios e embreagens pneumaacuteticos radiais
Freios para controle de tensatildeo
Conjuntos de embreagem pneumaacutetica com freio de seguranccedila para prensas
Freios e embreagens eletromagneacuteticos monodisco
Freios e embreagens eletromagneacuteticos monodisco polar (flange redondamola plana)
Freios e embreagens pneumaacuteticos
Freios e embreagens hidraacuteulicos
Freios e embreagens multidisco
Freios de seguranccedila
Acoplamentos hidraacuteulicos
Embreagens eletromagneacuteticas dentadas
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CAMPO ELETROMAGNEacuteTICO Nos primoacuterdios do seacuteculo XIX aparece Tomaacutes Young examinando as ocorrecircncias da reflexatildeo interferecircncia e diacutefraccedilatildeo da luz fundamentando-se sobre a accedilatildeo ondulatoacuteria seguindo-se-lhe Fresnel a consolidar-lhe as deduccedilotildees Sucedem-se investigadores e pioneiros ateacute que em 1869 Maxwell afirma sem que as suas asserccedilotildees lograssem despertar maior interesse nos saacutebios de seu tempo que as ondulaccedilotildees de luz nasciam de um campo magneacutetico associado a um campo eleacutetrico anunciando a correlaccedilatildeo entre a eletricidade e a luz e assegurando que as linhas de forccedila extravasam dos circuitos assaltando o espaccedilo ambiente e expandindo-se como pulsaccedilotildees ondulatoacuterias Cria ele a notaacutevel teoria eletromagneacutetica Desde essa eacutepoca o conceito de laquocampo eletromagneacuteticoraquo assume singular importacircncia no mundo ateacute que Hertz consegue positivar a existecircncia das ondas eleacutetricas descobrindo-as e colocando-as a serviccedilo da Humanidade (Ver Ondas Hertzianas) Nas veacutesperas do seacuteculo XX a Ciecircncia jaacute considera a Natureza terrestre como percorrida por ondas inumeraacuteveis que cruzam todas as faixas do Planeta sem jamais se misturarem Entretanto certa indagaccedilatildeo se generalizara Reconhecido o mundo como vasto magneto composto de aacutetomos e sabendo-se que as ondas provinham deles como poderiam os sistemas atocircmicos geraacute-las criando por exemplo o calor e a luz [29 - paacutegina 28] - Andreacute Luiz - 1959
LINKsbull Eletricidade e Magnetismo
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Ver tambeacutem
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bull Magnetohidrodinacircmica bull Mateacuteria bull Mateacuteria PSI bull Microcosmo prodigioso bull Propriedade de corporeidade do perispiacuterito bull Spins e Domiacutenios
Agradecimentos
Lauro Ceacutesar Donadon ndash Dono da Oficina onde foi realizada a montagem do
experimento
Marcos Roberto Mendes ndash Torneiro mecacircnico que preparou os suportes para
guindaste para adequar-se os rolamentos
- F 609 Toacutepicos de Ensino de Fiacutesica I
-
Com base nos estudos de Oersted foi possiacutevel elaborar diferentes formas de
se utilizar e maximizar o efeito da corrente eleacutetrica em um condutor como o
uso de bobinas
Mais tardiamente observou-se tambeacutem que um metal em movimento proacuteximo a
um campo magneacutetico sofria efeitos deste campo graccedilas aos seus eleacutetrons
livres Esse fenocircmeno foi nomeado de Corrente de Foucault (ou ainda
corrente parasita) sendo este o nome dado agrave corrente induzida em um condutor
quando o fluxo magneacutetico atraveacutes de uma amostra razoavelmente grande de
material condutor varia O nome foi dado em homenagem a Jean Bernard Leacuteon Foucault que estudou esse efeito
O efeito destas correntes eacute o tema deste experimento e possibilitou a produccedilatildeo
do aparato experimental aqui chamado de freio-eltromagneacutetico-
retroalimentaacutevel
3-Teoria
A lei da induccedilatildeo eletromagneacutetica de Faraday eacute uma das primeiras leis do
eletromagnetismo e o efeito que ela descreve eacute de fundamental importacircncia
Maacutequinas Eleacutetricas e Transformadores por exemplo tecircm o seu funcionamento
baseado inteiramente no princiacutepio da induccedilatildeo eletromagneacutetica
31-Induccedilatildeo Eletromagneacutetica
Considere a espira circular da figura 31ordf Com um iacutematilde permanente movendo-
se no sentido de penetrar na espira Portanto o fluxo magneacutetico que atravessa
a espira estaraacute aumentando Isto resultaraacute em uma corrente induzida na espira
numa direccedilatildeo tal que o fluxo magneacutetico por ela gerado se oporaacute agrave variaccedilatildeo do
fluxo produzido pelo iacutematilde permanente Na figura 31b o iacutematilde estaacute se afastando
da espira portanto o fluxo que atravessa a espira estaraacute diminuindo
Novamente ter-se-aacute uma induccedilatildeo de corrente na espira produzindo um fluxo
que se oporaacute agrave variaccedilatildeo do fluxo produzido pelo iacutematilde Assim a direccedilatildeo da
corrente na figura 31b seraacute na direccedilatildeo contraacuteria agrave corrente da figura 31a
Movendo-se o iacutematilde para cima e para baixo alternadamente uma corrente
alternada (CA) fluiraacute na espira Este arranjo constitui um gerador simples de
corrente alternada O fato da corrente induzida na espira estar sempre em
oposiccedilatildeo agrave variaccedilatildeo do fluxo produzido pelo iacutematilde permanente eacute explicado pela
lei de Lenz
Figura 31 Variaccedilatildeo do fluxo magneacutetico em uma espira pelo movimento de um
iacutematilde permanente
Suponha agora que a espira eacute secionada em um ponto qualquer como na
figura 31c O movimento alternado do iacutematilde faraacute com que uma forccedila eletromotriz
apareccedila entre os seus terminais Essa forccedila eletromotriz seraacute igual agrave taxa de
variaccedilatildeo do fluxo atraveacutes da espira em relaccedilatildeo ao tempo
dtd
e mϕminus= (31)
Onde
e = forccedila eletromotriz induzida em Volts
mϕ = fluxo magneacutetico em Weber
t = tempo em segundos
A equaccedilatildeo 31 eacute uma maneira de apresentar a lei de Faraday e expressa a
forccedila eletromotriz induzida em um circuito devido agrave variaccedilatildeo do fluxo no
circuito Esta variaccedilatildeo de fluxo concatenado pode ocorrer atraveacutes de
- variaccedilatildeo no tempo da amplitude do fluxo magneacutetico
- variaccedilatildeo da aacuterea da espira
- movimento relativo entre um campo magneacutetico e o circuito
- combinaccedilatildeo de todos
32 - Tensatildeo Induzida por Efeito Variacional
A forccedila eletromotriz em um circuito eacute igual agrave integral do vetor intensidade de
campo eleacutetrico associado com a corrente induzida ao longo do comprimento da
espira considerando a separaccedilatildeo entre os terminais como sendo despreziacutevel
int=1
dlEe (32)
O fluxo atraveacutes da espira eacute igual agrave integral da componente normal do vetor
induccedilatildeo magneacutetica sobre a superfiacutecie envolvida pela espira
dSBS
m int= ϕ (33)
onde
B = vetor induccedilatildeo magneacutetica em Weberm2
dS = elemento diferencial de aacuterea em m2
Substituindo a equaccedilatildeo (33) em (31) ter-se-aacute
dSBdtde
S
intminus= (34)
E se a espira ou circuito fechado for estacionaacuterio ou manter a sua forma fixa
SdtBe
S
int partpartminus= (35)
Esta forma da lei de Faraday expressa a forccedila eletromotriz induzida devido
especificamente agrave variaccedilatildeo do vetor campo magneacutetico em relaccedilatildeo ao tempo
para uma espira ou circuito fechado que estaacute em repouso em relaccedilatildeo ao
observador Ela tambeacutem eacute chamada de tensatildeo de transformador Combinando
as equaccedilotildees (35) e (32)
SdtBdLE
S
1
intint partpartminus= (36)
Esta eacute uma das equaccedilotildees de Maxwell derivada da lei de Faraday
33- Correntes de Foucalt
A induccedilatildeo eletromagneacutetica que se processa num condutor em forma de fio
colocado num campo magneacutetico mas tambeacutem existe induccedilatildeo eletromagneacutetica
em um bloco metaacutelico sujeito ao fluxo magneacutetico variaacutevel
Suponhamos por exemplo que um bloco de ferro seja colocado com a face
plana ABCD perpendicular a um campo magneacutetico variaacutevel Sendo S a aacuterea
dessa face ela eacute atravessada por um fluxo Se o campo for
variaacutevel entatildeo o fluxo seraacute variaacutevel Neste caso o bloco de ferro sofreraacute
induccedilatildeo eletromagneacutetica e apareceratildeo nele correntes eleacutetricas induzidas
circulares situadas em planos perpendiculares agrave induccedilatildeo magneacutetica isto eacute
planos paralelos a ABCD
Figura 33 Esquema de formaccedilatildeo das correntes de Foucalt em um metal
Chama-se corrente de Foucalt a essas correntes que aparecem por induccedilatildeo
em blocos metaacutelicos Pode-se demonstrar que a energia perdida num bloco
metaacutelico por causa das correntes de Foucalt eacute proporcional ao quadrado da
espessura de laminas de comprimento BC do bloco da figura 32b Para
diminuir essa perda nos transformadores por exemplo lamina-se o bloco isto
eacute em vez de fazermos um bloco metaacutelico maciccedilo juntamos um grande nuacutemero
de lacircminas finas
No caso do freio eletromagneacutetico retro-alimentaacutevel utilizou-se dos princiacutepios
fundamentados nos toacutepicos 32 e 33 Assim aplica-se tensatildeo em uma bobina
para frenar um eixo e aproveitar o movimento do eixo para produzir novamente
tensatildeo
4- Montagem Experimental
Neste experimento utilizou principalmente peccedilas automotivas dentre as quais a
maioria destina-se a aplicaccedilatildeo em alternadores (peccedila automotiva que
proporciona a alimentaccedilatildeo do sistema eleacutetrico do carro) Optou-se pela
elaboraccedilatildeo de dois sistemas para explicar o funcionamento deste protoacutetipo de
freio
Figura 41 Alternador automotivo com alguns de seus principais componentes(Estator Rotor rolamentos e escovas de carvatildeo)
O primeiro eacute composto por duas bobinas extraiacutedas de solenoacuteides de motores
de partida pecircndulo de alumiacutenio garras tipo jacareacute barras de rosca arruelas
porcas fixadores de fios fios e suporte de madeira
Figura 42a Montagem experimental do sistema de pecircndulo
Assim as duas bobinas produzem um campo magneacutetico com a finalidade de
frenar um pecircndulo de metal (alumiacutenio) provando a eficaacutecia do sistema de
frenagem e tambeacutem a existecircncia das correntes de Foucalt uma vez que o
alumiacutenio natildeo possui propriedades ferromagneacuteticas (metais que natildeo satildeo
atraiacutedos por campos magneacuteticos)
Figura 42b Montagem experimental do sistema de pecircndulo
A velocidade do pecircndulo eacute diminuiacuteda com o acionamento das bobinas ou seja
com a passagem do metal pelo campo magneacutetico assim as correntes
induzidas no metal proporcionam um torque contraacuterio ao movimento do
pecircndulo obtendo um sistema de freio que natildeo depende de ldquocontatos fiacutesicosrdquo
como os tradicionais freios a disco ou a tambor Poreacutem que tambeacutem dissipa
calor devido aos choques dos eleacutetrons com a estrutura (ceacutelula molecular) do
metal
Figura 43 Peccedilas utilizadas nos sistemas de freios dos automoacuteveis comerciais
No segundo sistema ou seja composiccedilatildeo do freio eletromagneacutetico retro-
alimentaacutevel utilizou-se todas as peccedilas da figura 41 (estator rotor rolamentos e
escovas de carvatildeo) aleacutem de um regulador de voltagem leds lacircmpada com
soquete garras tipo jacareacute polia barras de rosca porcas arruelas fios
potenciocircmetro suportes para guindaste folha de zinco fixadores de fios e
madeira para suporte
Figura 44a Montagem experimental do sistema de freio (visatildeo frontal)
Figura 44b Montagem experimental do sistema de freio (visatildeo parte posterior)
Figura 44c Montagem experimental do sistema de freio (visatildeo lateral)
Finalidades dos principais materiais
- Rotor - Peccedila composto por uma bobina interna que devido a sua estrutura
proporciona a variaccedilatildeo de campo magneacutetico
Figura 45 Rotor automotivo
- Estator - Peccedila composta por vaacuterias bobinas que tem por finalidade produzir
a corrente oriunda da variaccedilatildeo do fluxo magneacutetico
-Escovas de carvatildeo ndash Material que conduz uma elevada corrente ao coletor
do rotor proporcionando mobilidade ao rotor
-Leds ndash Dispositivo eletrocircnico acionado por pequenas correntes eleacutetricas com
a finalidade de provar a existecircncia de correntes oriundas do estator
-Potenciocircmetro ndash Resistecircncia variaacutevel que tem como finalidade simular um
pedal de freio
Funcionamento do freio
Sem a presenccedila do campo magneacutetico oriundo do rotor o sistema funciona
livremente graccedilas agrave presenccedila dos rolamentos como todo sistema de eixos
automotivos
Quando acionado o potenciocircmetro o rotor produz um campo magneacutetico que
induz uma diferenccedila de potencial no rotor e graccedilas as correntes de Foulcalt e a
variaccedilatildeo de fluxo caracteriacutesticas do movimento e estrutura do rotor o sistema
de freio eacute acionado A regulagem de frenagem eacute acionada pelo potenciocircmetro
aumentando ou diminuindo sua eficaacutecia O movimento do rotor produz corrente
que neste caso eacute detectada pelo funcionamento dos leds
5-Conclusatildeo
A partir dos resultados obtidos pela experiecircncia do pecircndulo bem como do freio
eletromagneacutetico conclui-se que tanto a eficaacutecia dos meacutetodos aplicados quanto
agrave das experiecircncias eacute verificada
A aplicaccedilatildeo deste tipo de freio eacute relativamente cara assim bem como sua
manutenccedilatildeo o que natildeo inviabiliza sua aplicaccedilatildeo para maximizar a energia
produzida pela queima de combustiacutevel mas sim o preccedilo final do automoacutevel ao
consumidor na atualidade Contudo pesquisas nesta aacuterea estatildeo sendo feitas
por grandes empresas do ramo (como citado anteriormente) o que sustenta a
viabilidade deste projeto
A montagem da experiecircncia com pecircndulo eacute relativamente simples e barata o
que viabiliza sua aplicaccedilatildeo como meacutetodo de ensino pois se espera estimular a
motivaccedilatildeo intriacutenseca do aluno jaacute o freio exige um maior custo e trabalho para
sua elaboraccedilatildeo dificultando a aplicaccedilatildeo deste em sala de aula
6-Referecircncias
httpwwwartencombr
RECONHECIMENTOSelo Top Five 20062007
Freios e embreagens pneumaacuteticos radiais
Freios para controle de tensatildeo
Conjuntos de embreagem pneumaacutetica com freio de seguranccedila para prensas
Freios e embreagens eletromagneacuteticos monodisco
Freios e embreagens eletromagneacuteticos monodisco polar (flange redondamola plana)
Freios e embreagens pneumaacuteticos
Freios e embreagens hidraacuteulicos
Freios e embreagens multidisco
Freios de seguranccedila
Acoplamentos hidraacuteulicos
Embreagens eletromagneacuteticas dentadas
Conjuntos de freios e embreagens eletromagneacuteticos montados
Discos e lamelas
Freios e embreagens - modelo a molas
Freios a disco
Limitadores de torque
Uniotildees Rotativas
Bem-vindo ao nosso site
A Arten do Brasil atuando haacute mais de 20 anos no mercado eacute uma empresa especializada em freios e embreagens industriais de todos os tipos e para as mais diversas aplicaccedilotildees
Mantemos estoques para entrega imediata assim como importamos e fabricamos conforme a sua necessidade Possuiacutemos ainda um departamento de Assistecircncia Teacutecnica para manutenccedilatildeo conserto e reforma de todos os tipos de freios e embreagens
Distribuidor Autorizado Importador
Arten Freios amp Embreagens LtdaRua dos Narcisos 84 - Vila Mariana - Satildeo Paulo SP - CEP 04048-040
Fone (0 xx 11) 5594-8333 Fax (0 xx 11) 5589-2422E-Mail artenartencombr
Web Site Hospedado por Web Server Ultralink Ltda
http wwwkalateccombrdetalha_prodphpproduto=48
Produto - Freio para controle de Tensatildeo
Busca por produto
Manutenccedilatildeo e Reparo em Freios e Embreagens
Maacutequinas especiais dedicadas
Reparo de fusos de esferas
Softwares Manuais Esquemas
de Ligaccedilatildeo Artigos Teacutecnicos
Guias para altas cargas
Encoder Linear Driver STAC6
Driver SI 2035 Redutor
Harmonic Guias em Accedilo inox Motores DC com controle de velocidade
http wwwguiaheunombrmagnetismohtm
Magnetismo e eletricidadeAtualmente os fiacutesicos acreditam que todos os fenocircmenos magneacuteticos resultam de
forccedilas entre cargas eleacutetricas em movimentohttpwwwfeiradecienciascombrsala1313_T01asp
CAMPO ELETROMAGNEacuteTICO Nos primoacuterdios do seacuteculo XIX aparece Tomaacutes Young examinando as ocorrecircncias da reflexatildeo interferecircncia e diacutefraccedilatildeo da luz fundamentando-se sobre a accedilatildeo ondulatoacuteria seguindo-se-lhe Fresnel a consolidar-lhe as deduccedilotildees Sucedem-se investigadores e pioneiros ateacute que em 1869 Maxwell afirma sem que as suas asserccedilotildees lograssem despertar maior interesse nos saacutebios de seu tempo que as ondulaccedilotildees de luz nasciam de um campo magneacutetico associado a um campo eleacutetrico anunciando a correlaccedilatildeo entre a eletricidade e a luz e assegurando que as linhas de forccedila extravasam dos circuitos assaltando o espaccedilo ambiente e expandindo-se como pulsaccedilotildees ondulatoacuterias Cria ele a notaacutevel teoria eletromagneacutetica Desde essa eacutepoca o conceito de laquocampo eletromagneacuteticoraquo assume singular importacircncia no mundo ateacute que Hertz consegue positivar a existecircncia das ondas eleacutetricas descobrindo-as e colocando-as a serviccedilo da Humanidade (Ver Ondas Hertzianas) Nas veacutesperas do seacuteculo XX a Ciecircncia jaacute considera a Natureza terrestre como percorrida por ondas inumeraacuteveis que cruzam todas as faixas do Planeta sem jamais se misturarem Entretanto certa indagaccedilatildeo se generalizara Reconhecido o mundo como vasto magneto composto de aacutetomos e sabendo-se que as ondas provinham deles como poderiam os sistemas atocircmicos geraacute-las criando por exemplo o calor e a luz [29 - paacutegina 28] - Andreacute Luiz - 1959
LINKsbull Eletricidade e Magnetismo
httpwwwifufrgsbrtexfis142 bull Eletroiacutematilde Trem de levitaccedilatildeo magneacutetica Radiaccedilatildeo eletromagneacutetica
httpwwwvestibular1combrrevisaomagnetismodoc bull Magnetismo e supercondutividade (Materiais Ceracircmicos e Moleculares)
httpomnisifufrjbr~barthemMCE5html bull Eletromagnetismo
httpwwwfeiradecienciascombrsala13index13asp
Ver tambeacutem
bull Aura humana bull Ceacutelulas e Perispiacuterito bull Corpo fiacutesico bull Fluido espiritual bull Forccedilas bull Glacircndula pineal
bull Magnetohidrodinacircmica bull Mateacuteria bull Mateacuteria PSI bull Microcosmo prodigioso bull Propriedade de corporeidade do perispiacuterito bull Spins e Domiacutenios
Agradecimentos
Lauro Ceacutesar Donadon ndash Dono da Oficina onde foi realizada a montagem do
experimento
Marcos Roberto Mendes ndash Torneiro mecacircnico que preparou os suportes para
guindaste para adequar-se os rolamentos
- F 609 Toacutepicos de Ensino de Fiacutesica I
-
alternada (CA) fluiraacute na espira Este arranjo constitui um gerador simples de
corrente alternada O fato da corrente induzida na espira estar sempre em
oposiccedilatildeo agrave variaccedilatildeo do fluxo produzido pelo iacutematilde permanente eacute explicado pela
lei de Lenz
Figura 31 Variaccedilatildeo do fluxo magneacutetico em uma espira pelo movimento de um
iacutematilde permanente
Suponha agora que a espira eacute secionada em um ponto qualquer como na
figura 31c O movimento alternado do iacutematilde faraacute com que uma forccedila eletromotriz
apareccedila entre os seus terminais Essa forccedila eletromotriz seraacute igual agrave taxa de
variaccedilatildeo do fluxo atraveacutes da espira em relaccedilatildeo ao tempo
dtd
e mϕminus= (31)
Onde
e = forccedila eletromotriz induzida em Volts
mϕ = fluxo magneacutetico em Weber
t = tempo em segundos
A equaccedilatildeo 31 eacute uma maneira de apresentar a lei de Faraday e expressa a
forccedila eletromotriz induzida em um circuito devido agrave variaccedilatildeo do fluxo no
circuito Esta variaccedilatildeo de fluxo concatenado pode ocorrer atraveacutes de
- variaccedilatildeo no tempo da amplitude do fluxo magneacutetico
- variaccedilatildeo da aacuterea da espira
- movimento relativo entre um campo magneacutetico e o circuito
- combinaccedilatildeo de todos
32 - Tensatildeo Induzida por Efeito Variacional
A forccedila eletromotriz em um circuito eacute igual agrave integral do vetor intensidade de
campo eleacutetrico associado com a corrente induzida ao longo do comprimento da
espira considerando a separaccedilatildeo entre os terminais como sendo despreziacutevel
int=1
dlEe (32)
O fluxo atraveacutes da espira eacute igual agrave integral da componente normal do vetor
induccedilatildeo magneacutetica sobre a superfiacutecie envolvida pela espira
dSBS
m int= ϕ (33)
onde
B = vetor induccedilatildeo magneacutetica em Weberm2
dS = elemento diferencial de aacuterea em m2
Substituindo a equaccedilatildeo (33) em (31) ter-se-aacute
dSBdtde
S
intminus= (34)
E se a espira ou circuito fechado for estacionaacuterio ou manter a sua forma fixa
SdtBe
S
int partpartminus= (35)
Esta forma da lei de Faraday expressa a forccedila eletromotriz induzida devido
especificamente agrave variaccedilatildeo do vetor campo magneacutetico em relaccedilatildeo ao tempo
para uma espira ou circuito fechado que estaacute em repouso em relaccedilatildeo ao
observador Ela tambeacutem eacute chamada de tensatildeo de transformador Combinando
as equaccedilotildees (35) e (32)
SdtBdLE
S
1
intint partpartminus= (36)
Esta eacute uma das equaccedilotildees de Maxwell derivada da lei de Faraday
33- Correntes de Foucalt
A induccedilatildeo eletromagneacutetica que se processa num condutor em forma de fio
colocado num campo magneacutetico mas tambeacutem existe induccedilatildeo eletromagneacutetica
em um bloco metaacutelico sujeito ao fluxo magneacutetico variaacutevel
Suponhamos por exemplo que um bloco de ferro seja colocado com a face
plana ABCD perpendicular a um campo magneacutetico variaacutevel Sendo S a aacuterea
dessa face ela eacute atravessada por um fluxo Se o campo for
variaacutevel entatildeo o fluxo seraacute variaacutevel Neste caso o bloco de ferro sofreraacute
induccedilatildeo eletromagneacutetica e apareceratildeo nele correntes eleacutetricas induzidas
circulares situadas em planos perpendiculares agrave induccedilatildeo magneacutetica isto eacute
planos paralelos a ABCD
Figura 33 Esquema de formaccedilatildeo das correntes de Foucalt em um metal
Chama-se corrente de Foucalt a essas correntes que aparecem por induccedilatildeo
em blocos metaacutelicos Pode-se demonstrar que a energia perdida num bloco
metaacutelico por causa das correntes de Foucalt eacute proporcional ao quadrado da
espessura de laminas de comprimento BC do bloco da figura 32b Para
diminuir essa perda nos transformadores por exemplo lamina-se o bloco isto
eacute em vez de fazermos um bloco metaacutelico maciccedilo juntamos um grande nuacutemero
de lacircminas finas
No caso do freio eletromagneacutetico retro-alimentaacutevel utilizou-se dos princiacutepios
fundamentados nos toacutepicos 32 e 33 Assim aplica-se tensatildeo em uma bobina
para frenar um eixo e aproveitar o movimento do eixo para produzir novamente
tensatildeo
4- Montagem Experimental
Neste experimento utilizou principalmente peccedilas automotivas dentre as quais a
maioria destina-se a aplicaccedilatildeo em alternadores (peccedila automotiva que
proporciona a alimentaccedilatildeo do sistema eleacutetrico do carro) Optou-se pela
elaboraccedilatildeo de dois sistemas para explicar o funcionamento deste protoacutetipo de
freio
Figura 41 Alternador automotivo com alguns de seus principais componentes(Estator Rotor rolamentos e escovas de carvatildeo)
O primeiro eacute composto por duas bobinas extraiacutedas de solenoacuteides de motores
de partida pecircndulo de alumiacutenio garras tipo jacareacute barras de rosca arruelas
porcas fixadores de fios fios e suporte de madeira
Figura 42a Montagem experimental do sistema de pecircndulo
Assim as duas bobinas produzem um campo magneacutetico com a finalidade de
frenar um pecircndulo de metal (alumiacutenio) provando a eficaacutecia do sistema de
frenagem e tambeacutem a existecircncia das correntes de Foucalt uma vez que o
alumiacutenio natildeo possui propriedades ferromagneacuteticas (metais que natildeo satildeo
atraiacutedos por campos magneacuteticos)
Figura 42b Montagem experimental do sistema de pecircndulo
A velocidade do pecircndulo eacute diminuiacuteda com o acionamento das bobinas ou seja
com a passagem do metal pelo campo magneacutetico assim as correntes
induzidas no metal proporcionam um torque contraacuterio ao movimento do
pecircndulo obtendo um sistema de freio que natildeo depende de ldquocontatos fiacutesicosrdquo
como os tradicionais freios a disco ou a tambor Poreacutem que tambeacutem dissipa
calor devido aos choques dos eleacutetrons com a estrutura (ceacutelula molecular) do
metal
Figura 43 Peccedilas utilizadas nos sistemas de freios dos automoacuteveis comerciais
No segundo sistema ou seja composiccedilatildeo do freio eletromagneacutetico retro-
alimentaacutevel utilizou-se todas as peccedilas da figura 41 (estator rotor rolamentos e
escovas de carvatildeo) aleacutem de um regulador de voltagem leds lacircmpada com
soquete garras tipo jacareacute polia barras de rosca porcas arruelas fios
potenciocircmetro suportes para guindaste folha de zinco fixadores de fios e
madeira para suporte
Figura 44a Montagem experimental do sistema de freio (visatildeo frontal)
Figura 44b Montagem experimental do sistema de freio (visatildeo parte posterior)
Figura 44c Montagem experimental do sistema de freio (visatildeo lateral)
Finalidades dos principais materiais
- Rotor - Peccedila composto por uma bobina interna que devido a sua estrutura
proporciona a variaccedilatildeo de campo magneacutetico
Figura 45 Rotor automotivo
- Estator - Peccedila composta por vaacuterias bobinas que tem por finalidade produzir
a corrente oriunda da variaccedilatildeo do fluxo magneacutetico
-Escovas de carvatildeo ndash Material que conduz uma elevada corrente ao coletor
do rotor proporcionando mobilidade ao rotor
-Leds ndash Dispositivo eletrocircnico acionado por pequenas correntes eleacutetricas com
a finalidade de provar a existecircncia de correntes oriundas do estator
-Potenciocircmetro ndash Resistecircncia variaacutevel que tem como finalidade simular um
pedal de freio
Funcionamento do freio
Sem a presenccedila do campo magneacutetico oriundo do rotor o sistema funciona
livremente graccedilas agrave presenccedila dos rolamentos como todo sistema de eixos
automotivos
Quando acionado o potenciocircmetro o rotor produz um campo magneacutetico que
induz uma diferenccedila de potencial no rotor e graccedilas as correntes de Foulcalt e a
variaccedilatildeo de fluxo caracteriacutesticas do movimento e estrutura do rotor o sistema
de freio eacute acionado A regulagem de frenagem eacute acionada pelo potenciocircmetro
aumentando ou diminuindo sua eficaacutecia O movimento do rotor produz corrente
que neste caso eacute detectada pelo funcionamento dos leds
5-Conclusatildeo
A partir dos resultados obtidos pela experiecircncia do pecircndulo bem como do freio
eletromagneacutetico conclui-se que tanto a eficaacutecia dos meacutetodos aplicados quanto
agrave das experiecircncias eacute verificada
A aplicaccedilatildeo deste tipo de freio eacute relativamente cara assim bem como sua
manutenccedilatildeo o que natildeo inviabiliza sua aplicaccedilatildeo para maximizar a energia
produzida pela queima de combustiacutevel mas sim o preccedilo final do automoacutevel ao
consumidor na atualidade Contudo pesquisas nesta aacuterea estatildeo sendo feitas
por grandes empresas do ramo (como citado anteriormente) o que sustenta a
viabilidade deste projeto
A montagem da experiecircncia com pecircndulo eacute relativamente simples e barata o
que viabiliza sua aplicaccedilatildeo como meacutetodo de ensino pois se espera estimular a
motivaccedilatildeo intriacutenseca do aluno jaacute o freio exige um maior custo e trabalho para
sua elaboraccedilatildeo dificultando a aplicaccedilatildeo deste em sala de aula
6-Referecircncias
httpwwwartencombr
RECONHECIMENTOSelo Top Five 20062007
Freios e embreagens pneumaacuteticos radiais
Freios para controle de tensatildeo
Conjuntos de embreagem pneumaacutetica com freio de seguranccedila para prensas
Freios e embreagens eletromagneacuteticos monodisco
Freios e embreagens eletromagneacuteticos monodisco polar (flange redondamola plana)
Freios e embreagens pneumaacuteticos
Freios e embreagens hidraacuteulicos
Freios e embreagens multidisco
Freios de seguranccedila
Acoplamentos hidraacuteulicos
Embreagens eletromagneacuteticas dentadas
Conjuntos de freios e embreagens eletromagneacuteticos montados
Discos e lamelas
Freios e embreagens - modelo a molas
Freios a disco
Limitadores de torque
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Mantemos estoques para entrega imediata assim como importamos e fabricamos conforme a sua necessidade Possuiacutemos ainda um departamento de Assistecircncia Teacutecnica para manutenccedilatildeo conserto e reforma de todos os tipos de freios e embreagens
Distribuidor Autorizado Importador
Arten Freios amp Embreagens LtdaRua dos Narcisos 84 - Vila Mariana - Satildeo Paulo SP - CEP 04048-040
Fone (0 xx 11) 5594-8333 Fax (0 xx 11) 5589-2422E-Mail artenartencombr
Web Site Hospedado por Web Server Ultralink Ltda
http wwwkalateccombrdetalha_prodphpproduto=48
Produto - Freio para controle de Tensatildeo
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Maacutequinas especiais dedicadas
Reparo de fusos de esferas
Softwares Manuais Esquemas
de Ligaccedilatildeo Artigos Teacutecnicos
Guias para altas cargas
Encoder Linear Driver STAC6
Driver SI 2035 Redutor
Harmonic Guias em Accedilo inox Motores DC com controle de velocidade
http wwwguiaheunombrmagnetismohtm
Magnetismo e eletricidadeAtualmente os fiacutesicos acreditam que todos os fenocircmenos magneacuteticos resultam de
forccedilas entre cargas eleacutetricas em movimentohttpwwwfeiradecienciascombrsala1313_T01asp
CAMPO ELETROMAGNEacuteTICO Nos primoacuterdios do seacuteculo XIX aparece Tomaacutes Young examinando as ocorrecircncias da reflexatildeo interferecircncia e diacutefraccedilatildeo da luz fundamentando-se sobre a accedilatildeo ondulatoacuteria seguindo-se-lhe Fresnel a consolidar-lhe as deduccedilotildees Sucedem-se investigadores e pioneiros ateacute que em 1869 Maxwell afirma sem que as suas asserccedilotildees lograssem despertar maior interesse nos saacutebios de seu tempo que as ondulaccedilotildees de luz nasciam de um campo magneacutetico associado a um campo eleacutetrico anunciando a correlaccedilatildeo entre a eletricidade e a luz e assegurando que as linhas de forccedila extravasam dos circuitos assaltando o espaccedilo ambiente e expandindo-se como pulsaccedilotildees ondulatoacuterias Cria ele a notaacutevel teoria eletromagneacutetica Desde essa eacutepoca o conceito de laquocampo eletromagneacuteticoraquo assume singular importacircncia no mundo ateacute que Hertz consegue positivar a existecircncia das ondas eleacutetricas descobrindo-as e colocando-as a serviccedilo da Humanidade (Ver Ondas Hertzianas) Nas veacutesperas do seacuteculo XX a Ciecircncia jaacute considera a Natureza terrestre como percorrida por ondas inumeraacuteveis que cruzam todas as faixas do Planeta sem jamais se misturarem Entretanto certa indagaccedilatildeo se generalizara Reconhecido o mundo como vasto magneto composto de aacutetomos e sabendo-se que as ondas provinham deles como poderiam os sistemas atocircmicos geraacute-las criando por exemplo o calor e a luz [29 - paacutegina 28] - Andreacute Luiz - 1959
LINKsbull Eletricidade e Magnetismo
httpwwwifufrgsbrtexfis142 bull Eletroiacutematilde Trem de levitaccedilatildeo magneacutetica Radiaccedilatildeo eletromagneacutetica
httpwwwvestibular1combrrevisaomagnetismodoc bull Magnetismo e supercondutividade (Materiais Ceracircmicos e Moleculares)
httpomnisifufrjbr~barthemMCE5html bull Eletromagnetismo
httpwwwfeiradecienciascombrsala13index13asp
Ver tambeacutem
bull Aura humana bull Ceacutelulas e Perispiacuterito bull Corpo fiacutesico bull Fluido espiritual bull Forccedilas bull Glacircndula pineal
bull Magnetohidrodinacircmica bull Mateacuteria bull Mateacuteria PSI bull Microcosmo prodigioso bull Propriedade de corporeidade do perispiacuterito bull Spins e Domiacutenios
Agradecimentos
Lauro Ceacutesar Donadon ndash Dono da Oficina onde foi realizada a montagem do
experimento
Marcos Roberto Mendes ndash Torneiro mecacircnico que preparou os suportes para
guindaste para adequar-se os rolamentos
- F 609 Toacutepicos de Ensino de Fiacutesica I
-
- movimento relativo entre um campo magneacutetico e o circuito
- combinaccedilatildeo de todos
32 - Tensatildeo Induzida por Efeito Variacional
A forccedila eletromotriz em um circuito eacute igual agrave integral do vetor intensidade de
campo eleacutetrico associado com a corrente induzida ao longo do comprimento da
espira considerando a separaccedilatildeo entre os terminais como sendo despreziacutevel
int=1
dlEe (32)
O fluxo atraveacutes da espira eacute igual agrave integral da componente normal do vetor
induccedilatildeo magneacutetica sobre a superfiacutecie envolvida pela espira
dSBS
m int= ϕ (33)
onde
B = vetor induccedilatildeo magneacutetica em Weberm2
dS = elemento diferencial de aacuterea em m2
Substituindo a equaccedilatildeo (33) em (31) ter-se-aacute
dSBdtde
S
intminus= (34)
E se a espira ou circuito fechado for estacionaacuterio ou manter a sua forma fixa
SdtBe
S
int partpartminus= (35)
Esta forma da lei de Faraday expressa a forccedila eletromotriz induzida devido
especificamente agrave variaccedilatildeo do vetor campo magneacutetico em relaccedilatildeo ao tempo
para uma espira ou circuito fechado que estaacute em repouso em relaccedilatildeo ao
observador Ela tambeacutem eacute chamada de tensatildeo de transformador Combinando
as equaccedilotildees (35) e (32)
SdtBdLE
S
1
intint partpartminus= (36)
Esta eacute uma das equaccedilotildees de Maxwell derivada da lei de Faraday
33- Correntes de Foucalt
A induccedilatildeo eletromagneacutetica que se processa num condutor em forma de fio
colocado num campo magneacutetico mas tambeacutem existe induccedilatildeo eletromagneacutetica
em um bloco metaacutelico sujeito ao fluxo magneacutetico variaacutevel
Suponhamos por exemplo que um bloco de ferro seja colocado com a face
plana ABCD perpendicular a um campo magneacutetico variaacutevel Sendo S a aacuterea
dessa face ela eacute atravessada por um fluxo Se o campo for
variaacutevel entatildeo o fluxo seraacute variaacutevel Neste caso o bloco de ferro sofreraacute
induccedilatildeo eletromagneacutetica e apareceratildeo nele correntes eleacutetricas induzidas
circulares situadas em planos perpendiculares agrave induccedilatildeo magneacutetica isto eacute
planos paralelos a ABCD
Figura 33 Esquema de formaccedilatildeo das correntes de Foucalt em um metal
Chama-se corrente de Foucalt a essas correntes que aparecem por induccedilatildeo
em blocos metaacutelicos Pode-se demonstrar que a energia perdida num bloco
metaacutelico por causa das correntes de Foucalt eacute proporcional ao quadrado da
espessura de laminas de comprimento BC do bloco da figura 32b Para
diminuir essa perda nos transformadores por exemplo lamina-se o bloco isto
eacute em vez de fazermos um bloco metaacutelico maciccedilo juntamos um grande nuacutemero
de lacircminas finas
No caso do freio eletromagneacutetico retro-alimentaacutevel utilizou-se dos princiacutepios
fundamentados nos toacutepicos 32 e 33 Assim aplica-se tensatildeo em uma bobina
para frenar um eixo e aproveitar o movimento do eixo para produzir novamente
tensatildeo
4- Montagem Experimental
Neste experimento utilizou principalmente peccedilas automotivas dentre as quais a
maioria destina-se a aplicaccedilatildeo em alternadores (peccedila automotiva que
proporciona a alimentaccedilatildeo do sistema eleacutetrico do carro) Optou-se pela
elaboraccedilatildeo de dois sistemas para explicar o funcionamento deste protoacutetipo de
freio
Figura 41 Alternador automotivo com alguns de seus principais componentes(Estator Rotor rolamentos e escovas de carvatildeo)
O primeiro eacute composto por duas bobinas extraiacutedas de solenoacuteides de motores
de partida pecircndulo de alumiacutenio garras tipo jacareacute barras de rosca arruelas
porcas fixadores de fios fios e suporte de madeira
Figura 42a Montagem experimental do sistema de pecircndulo
Assim as duas bobinas produzem um campo magneacutetico com a finalidade de
frenar um pecircndulo de metal (alumiacutenio) provando a eficaacutecia do sistema de
frenagem e tambeacutem a existecircncia das correntes de Foucalt uma vez que o
alumiacutenio natildeo possui propriedades ferromagneacuteticas (metais que natildeo satildeo
atraiacutedos por campos magneacuteticos)
Figura 42b Montagem experimental do sistema de pecircndulo
A velocidade do pecircndulo eacute diminuiacuteda com o acionamento das bobinas ou seja
com a passagem do metal pelo campo magneacutetico assim as correntes
induzidas no metal proporcionam um torque contraacuterio ao movimento do
pecircndulo obtendo um sistema de freio que natildeo depende de ldquocontatos fiacutesicosrdquo
como os tradicionais freios a disco ou a tambor Poreacutem que tambeacutem dissipa
calor devido aos choques dos eleacutetrons com a estrutura (ceacutelula molecular) do
metal
Figura 43 Peccedilas utilizadas nos sistemas de freios dos automoacuteveis comerciais
No segundo sistema ou seja composiccedilatildeo do freio eletromagneacutetico retro-
alimentaacutevel utilizou-se todas as peccedilas da figura 41 (estator rotor rolamentos e
escovas de carvatildeo) aleacutem de um regulador de voltagem leds lacircmpada com
soquete garras tipo jacareacute polia barras de rosca porcas arruelas fios
potenciocircmetro suportes para guindaste folha de zinco fixadores de fios e
madeira para suporte
Figura 44a Montagem experimental do sistema de freio (visatildeo frontal)
Figura 44b Montagem experimental do sistema de freio (visatildeo parte posterior)
Figura 44c Montagem experimental do sistema de freio (visatildeo lateral)
Finalidades dos principais materiais
- Rotor - Peccedila composto por uma bobina interna que devido a sua estrutura
proporciona a variaccedilatildeo de campo magneacutetico
Figura 45 Rotor automotivo
- Estator - Peccedila composta por vaacuterias bobinas que tem por finalidade produzir
a corrente oriunda da variaccedilatildeo do fluxo magneacutetico
-Escovas de carvatildeo ndash Material que conduz uma elevada corrente ao coletor
do rotor proporcionando mobilidade ao rotor
-Leds ndash Dispositivo eletrocircnico acionado por pequenas correntes eleacutetricas com
a finalidade de provar a existecircncia de correntes oriundas do estator
-Potenciocircmetro ndash Resistecircncia variaacutevel que tem como finalidade simular um
pedal de freio
Funcionamento do freio
Sem a presenccedila do campo magneacutetico oriundo do rotor o sistema funciona
livremente graccedilas agrave presenccedila dos rolamentos como todo sistema de eixos
automotivos
Quando acionado o potenciocircmetro o rotor produz um campo magneacutetico que
induz uma diferenccedila de potencial no rotor e graccedilas as correntes de Foulcalt e a
variaccedilatildeo de fluxo caracteriacutesticas do movimento e estrutura do rotor o sistema
de freio eacute acionado A regulagem de frenagem eacute acionada pelo potenciocircmetro
aumentando ou diminuindo sua eficaacutecia O movimento do rotor produz corrente
que neste caso eacute detectada pelo funcionamento dos leds
5-Conclusatildeo
A partir dos resultados obtidos pela experiecircncia do pecircndulo bem como do freio
eletromagneacutetico conclui-se que tanto a eficaacutecia dos meacutetodos aplicados quanto
agrave das experiecircncias eacute verificada
A aplicaccedilatildeo deste tipo de freio eacute relativamente cara assim bem como sua
manutenccedilatildeo o que natildeo inviabiliza sua aplicaccedilatildeo para maximizar a energia
produzida pela queima de combustiacutevel mas sim o preccedilo final do automoacutevel ao
consumidor na atualidade Contudo pesquisas nesta aacuterea estatildeo sendo feitas
por grandes empresas do ramo (como citado anteriormente) o que sustenta a
viabilidade deste projeto
A montagem da experiecircncia com pecircndulo eacute relativamente simples e barata o
que viabiliza sua aplicaccedilatildeo como meacutetodo de ensino pois se espera estimular a
motivaccedilatildeo intriacutenseca do aluno jaacute o freio exige um maior custo e trabalho para
sua elaboraccedilatildeo dificultando a aplicaccedilatildeo deste em sala de aula
6-Referecircncias
httpwwwartencombr
RECONHECIMENTOSelo Top Five 20062007
Freios e embreagens pneumaacuteticos radiais
Freios para controle de tensatildeo
Conjuntos de embreagem pneumaacutetica com freio de seguranccedila para prensas
Freios e embreagens eletromagneacuteticos monodisco
Freios e embreagens eletromagneacuteticos monodisco polar (flange redondamola plana)
Freios e embreagens pneumaacuteticos
Freios e embreagens hidraacuteulicos
Freios e embreagens multidisco
Freios de seguranccedila
Acoplamentos hidraacuteulicos
Embreagens eletromagneacuteticas dentadas
Conjuntos de freios e embreagens eletromagneacuteticos montados
Discos e lamelas
Freios e embreagens - modelo a molas
Freios a disco
Limitadores de torque
Uniotildees Rotativas
Bem-vindo ao nosso site
A Arten do Brasil atuando haacute mais de 20 anos no mercado eacute uma empresa especializada em freios e embreagens industriais de todos os tipos e para as mais diversas aplicaccedilotildees
Mantemos estoques para entrega imediata assim como importamos e fabricamos conforme a sua necessidade Possuiacutemos ainda um departamento de Assistecircncia Teacutecnica para manutenccedilatildeo conserto e reforma de todos os tipos de freios e embreagens
Distribuidor Autorizado Importador
Arten Freios amp Embreagens LtdaRua dos Narcisos 84 - Vila Mariana - Satildeo Paulo SP - CEP 04048-040
Fone (0 xx 11) 5594-8333 Fax (0 xx 11) 5589-2422E-Mail artenartencombr
Web Site Hospedado por Web Server Ultralink Ltda
http wwwkalateccombrdetalha_prodphpproduto=48
Produto - Freio para controle de Tensatildeo
Busca por produto
Manutenccedilatildeo e Reparo em Freios e Embreagens
Maacutequinas especiais dedicadas
Reparo de fusos de esferas
Softwares Manuais Esquemas
de Ligaccedilatildeo Artigos Teacutecnicos
Guias para altas cargas
Encoder Linear Driver STAC6
Driver SI 2035 Redutor
Harmonic Guias em Accedilo inox Motores DC com controle de velocidade
http wwwguiaheunombrmagnetismohtm
Magnetismo e eletricidadeAtualmente os fiacutesicos acreditam que todos os fenocircmenos magneacuteticos resultam de
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LINKsbull Eletricidade e Magnetismo
httpwwwifufrgsbrtexfis142 bull Eletroiacutematilde Trem de levitaccedilatildeo magneacutetica Radiaccedilatildeo eletromagneacutetica
httpwwwvestibular1combrrevisaomagnetismodoc bull Magnetismo e supercondutividade (Materiais Ceracircmicos e Moleculares)
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Ver tambeacutem
bull Aura humana bull Ceacutelulas e Perispiacuterito bull Corpo fiacutesico bull Fluido espiritual bull Forccedilas bull Glacircndula pineal
bull Magnetohidrodinacircmica bull Mateacuteria bull Mateacuteria PSI bull Microcosmo prodigioso bull Propriedade de corporeidade do perispiacuterito bull Spins e Domiacutenios
Agradecimentos
Lauro Ceacutesar Donadon ndash Dono da Oficina onde foi realizada a montagem do
experimento
Marcos Roberto Mendes ndash Torneiro mecacircnico que preparou os suportes para
guindaste para adequar-se os rolamentos
- F 609 Toacutepicos de Ensino de Fiacutesica I
-
Esta forma da lei de Faraday expressa a forccedila eletromotriz induzida devido
especificamente agrave variaccedilatildeo do vetor campo magneacutetico em relaccedilatildeo ao tempo
para uma espira ou circuito fechado que estaacute em repouso em relaccedilatildeo ao
observador Ela tambeacutem eacute chamada de tensatildeo de transformador Combinando
as equaccedilotildees (35) e (32)
SdtBdLE
S
1
intint partpartminus= (36)
Esta eacute uma das equaccedilotildees de Maxwell derivada da lei de Faraday
33- Correntes de Foucalt
A induccedilatildeo eletromagneacutetica que se processa num condutor em forma de fio
colocado num campo magneacutetico mas tambeacutem existe induccedilatildeo eletromagneacutetica
em um bloco metaacutelico sujeito ao fluxo magneacutetico variaacutevel
Suponhamos por exemplo que um bloco de ferro seja colocado com a face
plana ABCD perpendicular a um campo magneacutetico variaacutevel Sendo S a aacuterea
dessa face ela eacute atravessada por um fluxo Se o campo for
variaacutevel entatildeo o fluxo seraacute variaacutevel Neste caso o bloco de ferro sofreraacute
induccedilatildeo eletromagneacutetica e apareceratildeo nele correntes eleacutetricas induzidas
circulares situadas em planos perpendiculares agrave induccedilatildeo magneacutetica isto eacute
planos paralelos a ABCD
Figura 33 Esquema de formaccedilatildeo das correntes de Foucalt em um metal
Chama-se corrente de Foucalt a essas correntes que aparecem por induccedilatildeo
em blocos metaacutelicos Pode-se demonstrar que a energia perdida num bloco
metaacutelico por causa das correntes de Foucalt eacute proporcional ao quadrado da
espessura de laminas de comprimento BC do bloco da figura 32b Para
diminuir essa perda nos transformadores por exemplo lamina-se o bloco isto
eacute em vez de fazermos um bloco metaacutelico maciccedilo juntamos um grande nuacutemero
de lacircminas finas
No caso do freio eletromagneacutetico retro-alimentaacutevel utilizou-se dos princiacutepios
fundamentados nos toacutepicos 32 e 33 Assim aplica-se tensatildeo em uma bobina
para frenar um eixo e aproveitar o movimento do eixo para produzir novamente
tensatildeo
4- Montagem Experimental
Neste experimento utilizou principalmente peccedilas automotivas dentre as quais a
maioria destina-se a aplicaccedilatildeo em alternadores (peccedila automotiva que
proporciona a alimentaccedilatildeo do sistema eleacutetrico do carro) Optou-se pela
elaboraccedilatildeo de dois sistemas para explicar o funcionamento deste protoacutetipo de
freio
Figura 41 Alternador automotivo com alguns de seus principais componentes(Estator Rotor rolamentos e escovas de carvatildeo)
O primeiro eacute composto por duas bobinas extraiacutedas de solenoacuteides de motores
de partida pecircndulo de alumiacutenio garras tipo jacareacute barras de rosca arruelas
porcas fixadores de fios fios e suporte de madeira
Figura 42a Montagem experimental do sistema de pecircndulo
Assim as duas bobinas produzem um campo magneacutetico com a finalidade de
frenar um pecircndulo de metal (alumiacutenio) provando a eficaacutecia do sistema de
frenagem e tambeacutem a existecircncia das correntes de Foucalt uma vez que o
alumiacutenio natildeo possui propriedades ferromagneacuteticas (metais que natildeo satildeo
atraiacutedos por campos magneacuteticos)
Figura 42b Montagem experimental do sistema de pecircndulo
A velocidade do pecircndulo eacute diminuiacuteda com o acionamento das bobinas ou seja
com a passagem do metal pelo campo magneacutetico assim as correntes
induzidas no metal proporcionam um torque contraacuterio ao movimento do
pecircndulo obtendo um sistema de freio que natildeo depende de ldquocontatos fiacutesicosrdquo
como os tradicionais freios a disco ou a tambor Poreacutem que tambeacutem dissipa
calor devido aos choques dos eleacutetrons com a estrutura (ceacutelula molecular) do
metal
Figura 43 Peccedilas utilizadas nos sistemas de freios dos automoacuteveis comerciais
No segundo sistema ou seja composiccedilatildeo do freio eletromagneacutetico retro-
alimentaacutevel utilizou-se todas as peccedilas da figura 41 (estator rotor rolamentos e
escovas de carvatildeo) aleacutem de um regulador de voltagem leds lacircmpada com
soquete garras tipo jacareacute polia barras de rosca porcas arruelas fios
potenciocircmetro suportes para guindaste folha de zinco fixadores de fios e
madeira para suporte
Figura 44a Montagem experimental do sistema de freio (visatildeo frontal)
Figura 44b Montagem experimental do sistema de freio (visatildeo parte posterior)
Figura 44c Montagem experimental do sistema de freio (visatildeo lateral)
Finalidades dos principais materiais
- Rotor - Peccedila composto por uma bobina interna que devido a sua estrutura
proporciona a variaccedilatildeo de campo magneacutetico
Figura 45 Rotor automotivo
- Estator - Peccedila composta por vaacuterias bobinas que tem por finalidade produzir
a corrente oriunda da variaccedilatildeo do fluxo magneacutetico
-Escovas de carvatildeo ndash Material que conduz uma elevada corrente ao coletor
do rotor proporcionando mobilidade ao rotor
-Leds ndash Dispositivo eletrocircnico acionado por pequenas correntes eleacutetricas com
a finalidade de provar a existecircncia de correntes oriundas do estator
-Potenciocircmetro ndash Resistecircncia variaacutevel que tem como finalidade simular um
pedal de freio
Funcionamento do freio
Sem a presenccedila do campo magneacutetico oriundo do rotor o sistema funciona
livremente graccedilas agrave presenccedila dos rolamentos como todo sistema de eixos
automotivos
Quando acionado o potenciocircmetro o rotor produz um campo magneacutetico que
induz uma diferenccedila de potencial no rotor e graccedilas as correntes de Foulcalt e a
variaccedilatildeo de fluxo caracteriacutesticas do movimento e estrutura do rotor o sistema
de freio eacute acionado A regulagem de frenagem eacute acionada pelo potenciocircmetro
aumentando ou diminuindo sua eficaacutecia O movimento do rotor produz corrente
que neste caso eacute detectada pelo funcionamento dos leds
5-Conclusatildeo
A partir dos resultados obtidos pela experiecircncia do pecircndulo bem como do freio
eletromagneacutetico conclui-se que tanto a eficaacutecia dos meacutetodos aplicados quanto
agrave das experiecircncias eacute verificada
A aplicaccedilatildeo deste tipo de freio eacute relativamente cara assim bem como sua
manutenccedilatildeo o que natildeo inviabiliza sua aplicaccedilatildeo para maximizar a energia
produzida pela queima de combustiacutevel mas sim o preccedilo final do automoacutevel ao
consumidor na atualidade Contudo pesquisas nesta aacuterea estatildeo sendo feitas
por grandes empresas do ramo (como citado anteriormente) o que sustenta a
viabilidade deste projeto
A montagem da experiecircncia com pecircndulo eacute relativamente simples e barata o
que viabiliza sua aplicaccedilatildeo como meacutetodo de ensino pois se espera estimular a
motivaccedilatildeo intriacutenseca do aluno jaacute o freio exige um maior custo e trabalho para
sua elaboraccedilatildeo dificultando a aplicaccedilatildeo deste em sala de aula
6-Referecircncias
httpwwwartencombr
RECONHECIMENTOSelo Top Five 20062007
Freios e embreagens pneumaacuteticos radiais
Freios para controle de tensatildeo
Conjuntos de embreagem pneumaacutetica com freio de seguranccedila para prensas
Freios e embreagens eletromagneacuteticos monodisco
Freios e embreagens eletromagneacuteticos monodisco polar (flange redondamola plana)
Freios e embreagens pneumaacuteticos
Freios e embreagens hidraacuteulicos
Freios e embreagens multidisco
Freios de seguranccedila
Acoplamentos hidraacuteulicos
Embreagens eletromagneacuteticas dentadas
Conjuntos de freios e embreagens eletromagneacuteticos montados
Discos e lamelas
Freios e embreagens - modelo a molas
Freios a disco
Limitadores de torque
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Produto - Freio para controle de Tensatildeo
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Magnetismo e eletricidadeAtualmente os fiacutesicos acreditam que todos os fenocircmenos magneacuteticos resultam de
forccedilas entre cargas eleacutetricas em movimentohttpwwwfeiradecienciascombrsala1313_T01asp
CAMPO ELETROMAGNEacuteTICO Nos primoacuterdios do seacuteculo XIX aparece Tomaacutes Young examinando as ocorrecircncias da reflexatildeo interferecircncia e diacutefraccedilatildeo da luz fundamentando-se sobre a accedilatildeo ondulatoacuteria seguindo-se-lhe Fresnel a consolidar-lhe as deduccedilotildees Sucedem-se investigadores e pioneiros ateacute que em 1869 Maxwell afirma sem que as suas asserccedilotildees lograssem despertar maior interesse nos saacutebios de seu tempo que as ondulaccedilotildees de luz nasciam de um campo magneacutetico associado a um campo eleacutetrico anunciando a correlaccedilatildeo entre a eletricidade e a luz e assegurando que as linhas de forccedila extravasam dos circuitos assaltando o espaccedilo ambiente e expandindo-se como pulsaccedilotildees ondulatoacuterias Cria ele a notaacutevel teoria eletromagneacutetica Desde essa eacutepoca o conceito de laquocampo eletromagneacuteticoraquo assume singular importacircncia no mundo ateacute que Hertz consegue positivar a existecircncia das ondas eleacutetricas descobrindo-as e colocando-as a serviccedilo da Humanidade (Ver Ondas Hertzianas) Nas veacutesperas do seacuteculo XX a Ciecircncia jaacute considera a Natureza terrestre como percorrida por ondas inumeraacuteveis que cruzam todas as faixas do Planeta sem jamais se misturarem Entretanto certa indagaccedilatildeo se generalizara Reconhecido o mundo como vasto magneto composto de aacutetomos e sabendo-se que as ondas provinham deles como poderiam os sistemas atocircmicos geraacute-las criando por exemplo o calor e a luz [29 - paacutegina 28] - Andreacute Luiz - 1959
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bull Aura humana bull Ceacutelulas e Perispiacuterito bull Corpo fiacutesico bull Fluido espiritual bull Forccedilas bull Glacircndula pineal
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Agradecimentos
Lauro Ceacutesar Donadon ndash Dono da Oficina onde foi realizada a montagem do
experimento
Marcos Roberto Mendes ndash Torneiro mecacircnico que preparou os suportes para
guindaste para adequar-se os rolamentos
- F 609 Toacutepicos de Ensino de Fiacutesica I
-
Chama-se corrente de Foucalt a essas correntes que aparecem por induccedilatildeo
em blocos metaacutelicos Pode-se demonstrar que a energia perdida num bloco
metaacutelico por causa das correntes de Foucalt eacute proporcional ao quadrado da
espessura de laminas de comprimento BC do bloco da figura 32b Para
diminuir essa perda nos transformadores por exemplo lamina-se o bloco isto
eacute em vez de fazermos um bloco metaacutelico maciccedilo juntamos um grande nuacutemero
de lacircminas finas
No caso do freio eletromagneacutetico retro-alimentaacutevel utilizou-se dos princiacutepios
fundamentados nos toacutepicos 32 e 33 Assim aplica-se tensatildeo em uma bobina
para frenar um eixo e aproveitar o movimento do eixo para produzir novamente
tensatildeo
4- Montagem Experimental
Neste experimento utilizou principalmente peccedilas automotivas dentre as quais a
maioria destina-se a aplicaccedilatildeo em alternadores (peccedila automotiva que
proporciona a alimentaccedilatildeo do sistema eleacutetrico do carro) Optou-se pela
elaboraccedilatildeo de dois sistemas para explicar o funcionamento deste protoacutetipo de
freio
Figura 41 Alternador automotivo com alguns de seus principais componentes(Estator Rotor rolamentos e escovas de carvatildeo)
O primeiro eacute composto por duas bobinas extraiacutedas de solenoacuteides de motores
de partida pecircndulo de alumiacutenio garras tipo jacareacute barras de rosca arruelas
porcas fixadores de fios fios e suporte de madeira
Figura 42a Montagem experimental do sistema de pecircndulo
Assim as duas bobinas produzem um campo magneacutetico com a finalidade de
frenar um pecircndulo de metal (alumiacutenio) provando a eficaacutecia do sistema de
frenagem e tambeacutem a existecircncia das correntes de Foucalt uma vez que o
alumiacutenio natildeo possui propriedades ferromagneacuteticas (metais que natildeo satildeo
atraiacutedos por campos magneacuteticos)
Figura 42b Montagem experimental do sistema de pecircndulo
A velocidade do pecircndulo eacute diminuiacuteda com o acionamento das bobinas ou seja
com a passagem do metal pelo campo magneacutetico assim as correntes
induzidas no metal proporcionam um torque contraacuterio ao movimento do
pecircndulo obtendo um sistema de freio que natildeo depende de ldquocontatos fiacutesicosrdquo
como os tradicionais freios a disco ou a tambor Poreacutem que tambeacutem dissipa
calor devido aos choques dos eleacutetrons com a estrutura (ceacutelula molecular) do
metal
Figura 43 Peccedilas utilizadas nos sistemas de freios dos automoacuteveis comerciais
No segundo sistema ou seja composiccedilatildeo do freio eletromagneacutetico retro-
alimentaacutevel utilizou-se todas as peccedilas da figura 41 (estator rotor rolamentos e
escovas de carvatildeo) aleacutem de um regulador de voltagem leds lacircmpada com
soquete garras tipo jacareacute polia barras de rosca porcas arruelas fios
potenciocircmetro suportes para guindaste folha de zinco fixadores de fios e
madeira para suporte
Figura 44a Montagem experimental do sistema de freio (visatildeo frontal)
Figura 44b Montagem experimental do sistema de freio (visatildeo parte posterior)
Figura 44c Montagem experimental do sistema de freio (visatildeo lateral)
Finalidades dos principais materiais
- Rotor - Peccedila composto por uma bobina interna que devido a sua estrutura
proporciona a variaccedilatildeo de campo magneacutetico
Figura 45 Rotor automotivo
- Estator - Peccedila composta por vaacuterias bobinas que tem por finalidade produzir
a corrente oriunda da variaccedilatildeo do fluxo magneacutetico
-Escovas de carvatildeo ndash Material que conduz uma elevada corrente ao coletor
do rotor proporcionando mobilidade ao rotor
-Leds ndash Dispositivo eletrocircnico acionado por pequenas correntes eleacutetricas com
a finalidade de provar a existecircncia de correntes oriundas do estator
-Potenciocircmetro ndash Resistecircncia variaacutevel que tem como finalidade simular um
pedal de freio
Funcionamento do freio
Sem a presenccedila do campo magneacutetico oriundo do rotor o sistema funciona
livremente graccedilas agrave presenccedila dos rolamentos como todo sistema de eixos
automotivos
Quando acionado o potenciocircmetro o rotor produz um campo magneacutetico que
induz uma diferenccedila de potencial no rotor e graccedilas as correntes de Foulcalt e a
variaccedilatildeo de fluxo caracteriacutesticas do movimento e estrutura do rotor o sistema
de freio eacute acionado A regulagem de frenagem eacute acionada pelo potenciocircmetro
aumentando ou diminuindo sua eficaacutecia O movimento do rotor produz corrente
que neste caso eacute detectada pelo funcionamento dos leds
5-Conclusatildeo
A partir dos resultados obtidos pela experiecircncia do pecircndulo bem como do freio
eletromagneacutetico conclui-se que tanto a eficaacutecia dos meacutetodos aplicados quanto
agrave das experiecircncias eacute verificada
A aplicaccedilatildeo deste tipo de freio eacute relativamente cara assim bem como sua
manutenccedilatildeo o que natildeo inviabiliza sua aplicaccedilatildeo para maximizar a energia
produzida pela queima de combustiacutevel mas sim o preccedilo final do automoacutevel ao
consumidor na atualidade Contudo pesquisas nesta aacuterea estatildeo sendo feitas
por grandes empresas do ramo (como citado anteriormente) o que sustenta a
viabilidade deste projeto
A montagem da experiecircncia com pecircndulo eacute relativamente simples e barata o
que viabiliza sua aplicaccedilatildeo como meacutetodo de ensino pois se espera estimular a
motivaccedilatildeo intriacutenseca do aluno jaacute o freio exige um maior custo e trabalho para
sua elaboraccedilatildeo dificultando a aplicaccedilatildeo deste em sala de aula
6-Referecircncias
httpwwwartencombr
RECONHECIMENTOSelo Top Five 20062007
Freios e embreagens pneumaacuteticos radiais
Freios para controle de tensatildeo
Conjuntos de embreagem pneumaacutetica com freio de seguranccedila para prensas
Freios e embreagens eletromagneacuteticos monodisco
Freios e embreagens eletromagneacuteticos monodisco polar (flange redondamola plana)
Freios e embreagens pneumaacuteticos
Freios e embreagens hidraacuteulicos
Freios e embreagens multidisco
Freios de seguranccedila
Acoplamentos hidraacuteulicos
Embreagens eletromagneacuteticas dentadas
Conjuntos de freios e embreagens eletromagneacuteticos montados
Discos e lamelas
Freios e embreagens - modelo a molas
Freios a disco
Limitadores de torque
Uniotildees Rotativas
Bem-vindo ao nosso site
A Arten do Brasil atuando haacute mais de 20 anos no mercado eacute uma empresa especializada em freios e embreagens industriais de todos os tipos e para as mais diversas aplicaccedilotildees
Mantemos estoques para entrega imediata assim como importamos e fabricamos conforme a sua necessidade Possuiacutemos ainda um departamento de Assistecircncia Teacutecnica para manutenccedilatildeo conserto e reforma de todos os tipos de freios e embreagens
Distribuidor Autorizado Importador
Arten Freios amp Embreagens LtdaRua dos Narcisos 84 - Vila Mariana - Satildeo Paulo SP - CEP 04048-040
Fone (0 xx 11) 5594-8333 Fax (0 xx 11) 5589-2422E-Mail artenartencombr
Web Site Hospedado por Web Server Ultralink Ltda
http wwwkalateccombrdetalha_prodphpproduto=48
Produto - Freio para controle de Tensatildeo
Busca por produto
Manutenccedilatildeo e Reparo em Freios e Embreagens
Maacutequinas especiais dedicadas
Reparo de fusos de esferas
Softwares Manuais Esquemas
de Ligaccedilatildeo Artigos Teacutecnicos
Guias para altas cargas
Encoder Linear Driver STAC6
Driver SI 2035 Redutor
Harmonic Guias em Accedilo inox Motores DC com controle de velocidade
http wwwguiaheunombrmagnetismohtm
Magnetismo e eletricidadeAtualmente os fiacutesicos acreditam que todos os fenocircmenos magneacuteticos resultam de
forccedilas entre cargas eleacutetricas em movimentohttpwwwfeiradecienciascombrsala1313_T01asp
CAMPO ELETROMAGNEacuteTICO Nos primoacuterdios do seacuteculo XIX aparece Tomaacutes Young examinando as ocorrecircncias da reflexatildeo interferecircncia e diacutefraccedilatildeo da luz fundamentando-se sobre a accedilatildeo ondulatoacuteria seguindo-se-lhe Fresnel a consolidar-lhe as deduccedilotildees Sucedem-se investigadores e pioneiros ateacute que em 1869 Maxwell afirma sem que as suas asserccedilotildees lograssem despertar maior interesse nos saacutebios de seu tempo que as ondulaccedilotildees de luz nasciam de um campo magneacutetico associado a um campo eleacutetrico anunciando a correlaccedilatildeo entre a eletricidade e a luz e assegurando que as linhas de forccedila extravasam dos circuitos assaltando o espaccedilo ambiente e expandindo-se como pulsaccedilotildees ondulatoacuterias Cria ele a notaacutevel teoria eletromagneacutetica Desde essa eacutepoca o conceito de laquocampo eletromagneacuteticoraquo assume singular importacircncia no mundo ateacute que Hertz consegue positivar a existecircncia das ondas eleacutetricas descobrindo-as e colocando-as a serviccedilo da Humanidade (Ver Ondas Hertzianas) Nas veacutesperas do seacuteculo XX a Ciecircncia jaacute considera a Natureza terrestre como percorrida por ondas inumeraacuteveis que cruzam todas as faixas do Planeta sem jamais se misturarem Entretanto certa indagaccedilatildeo se generalizara Reconhecido o mundo como vasto magneto composto de aacutetomos e sabendo-se que as ondas provinham deles como poderiam os sistemas atocircmicos geraacute-las criando por exemplo o calor e a luz [29 - paacutegina 28] - Andreacute Luiz - 1959
LINKsbull Eletricidade e Magnetismo
httpwwwifufrgsbrtexfis142 bull Eletroiacutematilde Trem de levitaccedilatildeo magneacutetica Radiaccedilatildeo eletromagneacutetica
httpwwwvestibular1combrrevisaomagnetismodoc bull Magnetismo e supercondutividade (Materiais Ceracircmicos e Moleculares)
httpomnisifufrjbr~barthemMCE5html bull Eletromagnetismo
httpwwwfeiradecienciascombrsala13index13asp
Ver tambeacutem
bull Aura humana bull Ceacutelulas e Perispiacuterito bull Corpo fiacutesico bull Fluido espiritual bull Forccedilas bull Glacircndula pineal
bull Magnetohidrodinacircmica bull Mateacuteria bull Mateacuteria PSI bull Microcosmo prodigioso bull Propriedade de corporeidade do perispiacuterito bull Spins e Domiacutenios
Agradecimentos
Lauro Ceacutesar Donadon ndash Dono da Oficina onde foi realizada a montagem do
experimento
Marcos Roberto Mendes ndash Torneiro mecacircnico que preparou os suportes para
guindaste para adequar-se os rolamentos
- F 609 Toacutepicos de Ensino de Fiacutesica I
-
O primeiro eacute composto por duas bobinas extraiacutedas de solenoacuteides de motores
de partida pecircndulo de alumiacutenio garras tipo jacareacute barras de rosca arruelas
porcas fixadores de fios fios e suporte de madeira
Figura 42a Montagem experimental do sistema de pecircndulo
Assim as duas bobinas produzem um campo magneacutetico com a finalidade de
frenar um pecircndulo de metal (alumiacutenio) provando a eficaacutecia do sistema de
frenagem e tambeacutem a existecircncia das correntes de Foucalt uma vez que o
alumiacutenio natildeo possui propriedades ferromagneacuteticas (metais que natildeo satildeo
atraiacutedos por campos magneacuteticos)
Figura 42b Montagem experimental do sistema de pecircndulo
A velocidade do pecircndulo eacute diminuiacuteda com o acionamento das bobinas ou seja
com a passagem do metal pelo campo magneacutetico assim as correntes
induzidas no metal proporcionam um torque contraacuterio ao movimento do
pecircndulo obtendo um sistema de freio que natildeo depende de ldquocontatos fiacutesicosrdquo
como os tradicionais freios a disco ou a tambor Poreacutem que tambeacutem dissipa
calor devido aos choques dos eleacutetrons com a estrutura (ceacutelula molecular) do
metal
Figura 43 Peccedilas utilizadas nos sistemas de freios dos automoacuteveis comerciais
No segundo sistema ou seja composiccedilatildeo do freio eletromagneacutetico retro-
alimentaacutevel utilizou-se todas as peccedilas da figura 41 (estator rotor rolamentos e
escovas de carvatildeo) aleacutem de um regulador de voltagem leds lacircmpada com
soquete garras tipo jacareacute polia barras de rosca porcas arruelas fios
potenciocircmetro suportes para guindaste folha de zinco fixadores de fios e
madeira para suporte
Figura 44a Montagem experimental do sistema de freio (visatildeo frontal)
Figura 44b Montagem experimental do sistema de freio (visatildeo parte posterior)
Figura 44c Montagem experimental do sistema de freio (visatildeo lateral)
Finalidades dos principais materiais
- Rotor - Peccedila composto por uma bobina interna que devido a sua estrutura
proporciona a variaccedilatildeo de campo magneacutetico
Figura 45 Rotor automotivo
- Estator - Peccedila composta por vaacuterias bobinas que tem por finalidade produzir
a corrente oriunda da variaccedilatildeo do fluxo magneacutetico
-Escovas de carvatildeo ndash Material que conduz uma elevada corrente ao coletor
do rotor proporcionando mobilidade ao rotor
-Leds ndash Dispositivo eletrocircnico acionado por pequenas correntes eleacutetricas com
a finalidade de provar a existecircncia de correntes oriundas do estator
-Potenciocircmetro ndash Resistecircncia variaacutevel que tem como finalidade simular um
pedal de freio
Funcionamento do freio
Sem a presenccedila do campo magneacutetico oriundo do rotor o sistema funciona
livremente graccedilas agrave presenccedila dos rolamentos como todo sistema de eixos
automotivos
Quando acionado o potenciocircmetro o rotor produz um campo magneacutetico que
induz uma diferenccedila de potencial no rotor e graccedilas as correntes de Foulcalt e a
variaccedilatildeo de fluxo caracteriacutesticas do movimento e estrutura do rotor o sistema
de freio eacute acionado A regulagem de frenagem eacute acionada pelo potenciocircmetro
aumentando ou diminuindo sua eficaacutecia O movimento do rotor produz corrente
que neste caso eacute detectada pelo funcionamento dos leds
5-Conclusatildeo
A partir dos resultados obtidos pela experiecircncia do pecircndulo bem como do freio
eletromagneacutetico conclui-se que tanto a eficaacutecia dos meacutetodos aplicados quanto
agrave das experiecircncias eacute verificada
A aplicaccedilatildeo deste tipo de freio eacute relativamente cara assim bem como sua
manutenccedilatildeo o que natildeo inviabiliza sua aplicaccedilatildeo para maximizar a energia
produzida pela queima de combustiacutevel mas sim o preccedilo final do automoacutevel ao
consumidor na atualidade Contudo pesquisas nesta aacuterea estatildeo sendo feitas
por grandes empresas do ramo (como citado anteriormente) o que sustenta a
viabilidade deste projeto
A montagem da experiecircncia com pecircndulo eacute relativamente simples e barata o
que viabiliza sua aplicaccedilatildeo como meacutetodo de ensino pois se espera estimular a
motivaccedilatildeo intriacutenseca do aluno jaacute o freio exige um maior custo e trabalho para
sua elaboraccedilatildeo dificultando a aplicaccedilatildeo deste em sala de aula
6-Referecircncias
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Freios para controle de tensatildeo
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Freios e embreagens eletromagneacuteticos monodisco polar (flange redondamola plana)
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Freios e embreagens hidraacuteulicos
Freios e embreagens multidisco
Freios de seguranccedila
Acoplamentos hidraacuteulicos
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Driver SI 2035 Redutor
Harmonic Guias em Accedilo inox Motores DC com controle de velocidade
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Magnetismo e eletricidadeAtualmente os fiacutesicos acreditam que todos os fenocircmenos magneacuteticos resultam de
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CAMPO ELETROMAGNEacuteTICO Nos primoacuterdios do seacuteculo XIX aparece Tomaacutes Young examinando as ocorrecircncias da reflexatildeo interferecircncia e diacutefraccedilatildeo da luz fundamentando-se sobre a accedilatildeo ondulatoacuteria seguindo-se-lhe Fresnel a consolidar-lhe as deduccedilotildees Sucedem-se investigadores e pioneiros ateacute que em 1869 Maxwell afirma sem que as suas asserccedilotildees lograssem despertar maior interesse nos saacutebios de seu tempo que as ondulaccedilotildees de luz nasciam de um campo magneacutetico associado a um campo eleacutetrico anunciando a correlaccedilatildeo entre a eletricidade e a luz e assegurando que as linhas de forccedila extravasam dos circuitos assaltando o espaccedilo ambiente e expandindo-se como pulsaccedilotildees ondulatoacuterias Cria ele a notaacutevel teoria eletromagneacutetica Desde essa eacutepoca o conceito de laquocampo eletromagneacuteticoraquo assume singular importacircncia no mundo ateacute que Hertz consegue positivar a existecircncia das ondas eleacutetricas descobrindo-as e colocando-as a serviccedilo da Humanidade (Ver Ondas Hertzianas) Nas veacutesperas do seacuteculo XX a Ciecircncia jaacute considera a Natureza terrestre como percorrida por ondas inumeraacuteveis que cruzam todas as faixas do Planeta sem jamais se misturarem Entretanto certa indagaccedilatildeo se generalizara Reconhecido o mundo como vasto magneto composto de aacutetomos e sabendo-se que as ondas provinham deles como poderiam os sistemas atocircmicos geraacute-las criando por exemplo o calor e a luz [29 - paacutegina 28] - Andreacute Luiz - 1959
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httpwwwifufrgsbrtexfis142 bull Eletroiacutematilde Trem de levitaccedilatildeo magneacutetica Radiaccedilatildeo eletromagneacutetica
httpwwwvestibular1combrrevisaomagnetismodoc bull Magnetismo e supercondutividade (Materiais Ceracircmicos e Moleculares)
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Ver tambeacutem
bull Aura humana bull Ceacutelulas e Perispiacuterito bull Corpo fiacutesico bull Fluido espiritual bull Forccedilas bull Glacircndula pineal
bull Magnetohidrodinacircmica bull Mateacuteria bull Mateacuteria PSI bull Microcosmo prodigioso bull Propriedade de corporeidade do perispiacuterito bull Spins e Domiacutenios
Agradecimentos
Lauro Ceacutesar Donadon ndash Dono da Oficina onde foi realizada a montagem do
experimento
Marcos Roberto Mendes ndash Torneiro mecacircnico que preparou os suportes para
guindaste para adequar-se os rolamentos
- F 609 Toacutepicos de Ensino de Fiacutesica I
-
Figura 42b Montagem experimental do sistema de pecircndulo
A velocidade do pecircndulo eacute diminuiacuteda com o acionamento das bobinas ou seja
com a passagem do metal pelo campo magneacutetico assim as correntes
induzidas no metal proporcionam um torque contraacuterio ao movimento do
pecircndulo obtendo um sistema de freio que natildeo depende de ldquocontatos fiacutesicosrdquo
como os tradicionais freios a disco ou a tambor Poreacutem que tambeacutem dissipa
calor devido aos choques dos eleacutetrons com a estrutura (ceacutelula molecular) do
metal
Figura 43 Peccedilas utilizadas nos sistemas de freios dos automoacuteveis comerciais
No segundo sistema ou seja composiccedilatildeo do freio eletromagneacutetico retro-
alimentaacutevel utilizou-se todas as peccedilas da figura 41 (estator rotor rolamentos e
escovas de carvatildeo) aleacutem de um regulador de voltagem leds lacircmpada com
soquete garras tipo jacareacute polia barras de rosca porcas arruelas fios
potenciocircmetro suportes para guindaste folha de zinco fixadores de fios e
madeira para suporte
Figura 44a Montagem experimental do sistema de freio (visatildeo frontal)
Figura 44b Montagem experimental do sistema de freio (visatildeo parte posterior)
Figura 44c Montagem experimental do sistema de freio (visatildeo lateral)
Finalidades dos principais materiais
- Rotor - Peccedila composto por uma bobina interna que devido a sua estrutura
proporciona a variaccedilatildeo de campo magneacutetico
Figura 45 Rotor automotivo
- Estator - Peccedila composta por vaacuterias bobinas que tem por finalidade produzir
a corrente oriunda da variaccedilatildeo do fluxo magneacutetico
-Escovas de carvatildeo ndash Material que conduz uma elevada corrente ao coletor
do rotor proporcionando mobilidade ao rotor
-Leds ndash Dispositivo eletrocircnico acionado por pequenas correntes eleacutetricas com
a finalidade de provar a existecircncia de correntes oriundas do estator
-Potenciocircmetro ndash Resistecircncia variaacutevel que tem como finalidade simular um
pedal de freio
Funcionamento do freio
Sem a presenccedila do campo magneacutetico oriundo do rotor o sistema funciona
livremente graccedilas agrave presenccedila dos rolamentos como todo sistema de eixos
automotivos
Quando acionado o potenciocircmetro o rotor produz um campo magneacutetico que
induz uma diferenccedila de potencial no rotor e graccedilas as correntes de Foulcalt e a
variaccedilatildeo de fluxo caracteriacutesticas do movimento e estrutura do rotor o sistema
de freio eacute acionado A regulagem de frenagem eacute acionada pelo potenciocircmetro
aumentando ou diminuindo sua eficaacutecia O movimento do rotor produz corrente
que neste caso eacute detectada pelo funcionamento dos leds
5-Conclusatildeo
A partir dos resultados obtidos pela experiecircncia do pecircndulo bem como do freio
eletromagneacutetico conclui-se que tanto a eficaacutecia dos meacutetodos aplicados quanto
agrave das experiecircncias eacute verificada
A aplicaccedilatildeo deste tipo de freio eacute relativamente cara assim bem como sua
manutenccedilatildeo o que natildeo inviabiliza sua aplicaccedilatildeo para maximizar a energia
produzida pela queima de combustiacutevel mas sim o preccedilo final do automoacutevel ao
consumidor na atualidade Contudo pesquisas nesta aacuterea estatildeo sendo feitas
por grandes empresas do ramo (como citado anteriormente) o que sustenta a
viabilidade deste projeto
A montagem da experiecircncia com pecircndulo eacute relativamente simples e barata o
que viabiliza sua aplicaccedilatildeo como meacutetodo de ensino pois se espera estimular a
motivaccedilatildeo intriacutenseca do aluno jaacute o freio exige um maior custo e trabalho para
sua elaboraccedilatildeo dificultando a aplicaccedilatildeo deste em sala de aula
6-Referecircncias
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Freios e embreagens pneumaacuteticos radiais
Freios para controle de tensatildeo
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Mantemos estoques para entrega imediata assim como importamos e fabricamos conforme a sua necessidade Possuiacutemos ainda um departamento de Assistecircncia Teacutecnica para manutenccedilatildeo conserto e reforma de todos os tipos de freios e embreagens
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Guias para altas cargas
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Driver SI 2035 Redutor
Harmonic Guias em Accedilo inox Motores DC com controle de velocidade
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Magnetismo e eletricidadeAtualmente os fiacutesicos acreditam que todos os fenocircmenos magneacuteticos resultam de
forccedilas entre cargas eleacutetricas em movimentohttpwwwfeiradecienciascombrsala1313_T01asp
CAMPO ELETROMAGNEacuteTICO Nos primoacuterdios do seacuteculo XIX aparece Tomaacutes Young examinando as ocorrecircncias da reflexatildeo interferecircncia e diacutefraccedilatildeo da luz fundamentando-se sobre a accedilatildeo ondulatoacuteria seguindo-se-lhe Fresnel a consolidar-lhe as deduccedilotildees Sucedem-se investigadores e pioneiros ateacute que em 1869 Maxwell afirma sem que as suas asserccedilotildees lograssem despertar maior interesse nos saacutebios de seu tempo que as ondulaccedilotildees de luz nasciam de um campo magneacutetico associado a um campo eleacutetrico anunciando a correlaccedilatildeo entre a eletricidade e a luz e assegurando que as linhas de forccedila extravasam dos circuitos assaltando o espaccedilo ambiente e expandindo-se como pulsaccedilotildees ondulatoacuterias Cria ele a notaacutevel teoria eletromagneacutetica Desde essa eacutepoca o conceito de laquocampo eletromagneacuteticoraquo assume singular importacircncia no mundo ateacute que Hertz consegue positivar a existecircncia das ondas eleacutetricas descobrindo-as e colocando-as a serviccedilo da Humanidade (Ver Ondas Hertzianas) Nas veacutesperas do seacuteculo XX a Ciecircncia jaacute considera a Natureza terrestre como percorrida por ondas inumeraacuteveis que cruzam todas as faixas do Planeta sem jamais se misturarem Entretanto certa indagaccedilatildeo se generalizara Reconhecido o mundo como vasto magneto composto de aacutetomos e sabendo-se que as ondas provinham deles como poderiam os sistemas atocircmicos geraacute-las criando por exemplo o calor e a luz [29 - paacutegina 28] - Andreacute Luiz - 1959
LINKsbull Eletricidade e Magnetismo
httpwwwifufrgsbrtexfis142 bull Eletroiacutematilde Trem de levitaccedilatildeo magneacutetica Radiaccedilatildeo eletromagneacutetica
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Ver tambeacutem
bull Aura humana bull Ceacutelulas e Perispiacuterito bull Corpo fiacutesico bull Fluido espiritual bull Forccedilas bull Glacircndula pineal
bull Magnetohidrodinacircmica bull Mateacuteria bull Mateacuteria PSI bull Microcosmo prodigioso bull Propriedade de corporeidade do perispiacuterito bull Spins e Domiacutenios
Agradecimentos
Lauro Ceacutesar Donadon ndash Dono da Oficina onde foi realizada a montagem do
experimento
Marcos Roberto Mendes ndash Torneiro mecacircnico que preparou os suportes para
guindaste para adequar-se os rolamentos
- F 609 Toacutepicos de Ensino de Fiacutesica I
-
Figura 43 Peccedilas utilizadas nos sistemas de freios dos automoacuteveis comerciais
No segundo sistema ou seja composiccedilatildeo do freio eletromagneacutetico retro-
alimentaacutevel utilizou-se todas as peccedilas da figura 41 (estator rotor rolamentos e
escovas de carvatildeo) aleacutem de um regulador de voltagem leds lacircmpada com
soquete garras tipo jacareacute polia barras de rosca porcas arruelas fios
potenciocircmetro suportes para guindaste folha de zinco fixadores de fios e
madeira para suporte
Figura 44a Montagem experimental do sistema de freio (visatildeo frontal)
Figura 44b Montagem experimental do sistema de freio (visatildeo parte posterior)
Figura 44c Montagem experimental do sistema de freio (visatildeo lateral)
Finalidades dos principais materiais
- Rotor - Peccedila composto por uma bobina interna que devido a sua estrutura
proporciona a variaccedilatildeo de campo magneacutetico
Figura 45 Rotor automotivo
- Estator - Peccedila composta por vaacuterias bobinas que tem por finalidade produzir
a corrente oriunda da variaccedilatildeo do fluxo magneacutetico
-Escovas de carvatildeo ndash Material que conduz uma elevada corrente ao coletor
do rotor proporcionando mobilidade ao rotor
-Leds ndash Dispositivo eletrocircnico acionado por pequenas correntes eleacutetricas com
a finalidade de provar a existecircncia de correntes oriundas do estator
-Potenciocircmetro ndash Resistecircncia variaacutevel que tem como finalidade simular um
pedal de freio
Funcionamento do freio
Sem a presenccedila do campo magneacutetico oriundo do rotor o sistema funciona
livremente graccedilas agrave presenccedila dos rolamentos como todo sistema de eixos
automotivos
Quando acionado o potenciocircmetro o rotor produz um campo magneacutetico que
induz uma diferenccedila de potencial no rotor e graccedilas as correntes de Foulcalt e a
variaccedilatildeo de fluxo caracteriacutesticas do movimento e estrutura do rotor o sistema
de freio eacute acionado A regulagem de frenagem eacute acionada pelo potenciocircmetro
aumentando ou diminuindo sua eficaacutecia O movimento do rotor produz corrente
que neste caso eacute detectada pelo funcionamento dos leds
5-Conclusatildeo
A partir dos resultados obtidos pela experiecircncia do pecircndulo bem como do freio
eletromagneacutetico conclui-se que tanto a eficaacutecia dos meacutetodos aplicados quanto
agrave das experiecircncias eacute verificada
A aplicaccedilatildeo deste tipo de freio eacute relativamente cara assim bem como sua
manutenccedilatildeo o que natildeo inviabiliza sua aplicaccedilatildeo para maximizar a energia
produzida pela queima de combustiacutevel mas sim o preccedilo final do automoacutevel ao
consumidor na atualidade Contudo pesquisas nesta aacuterea estatildeo sendo feitas
por grandes empresas do ramo (como citado anteriormente) o que sustenta a
viabilidade deste projeto
A montagem da experiecircncia com pecircndulo eacute relativamente simples e barata o
que viabiliza sua aplicaccedilatildeo como meacutetodo de ensino pois se espera estimular a
motivaccedilatildeo intriacutenseca do aluno jaacute o freio exige um maior custo e trabalho para
sua elaboraccedilatildeo dificultando a aplicaccedilatildeo deste em sala de aula
6-Referecircncias
httpwwwartencombr
RECONHECIMENTOSelo Top Five 20062007
Freios e embreagens pneumaacuteticos radiais
Freios para controle de tensatildeo
Conjuntos de embreagem pneumaacutetica com freio de seguranccedila para prensas
Freios e embreagens eletromagneacuteticos monodisco
Freios e embreagens eletromagneacuteticos monodisco polar (flange redondamola plana)
Freios e embreagens pneumaacuteticos
Freios e embreagens hidraacuteulicos
Freios e embreagens multidisco
Freios de seguranccedila
Acoplamentos hidraacuteulicos
Embreagens eletromagneacuteticas dentadas
Conjuntos de freios e embreagens eletromagneacuteticos montados
Discos e lamelas
Freios e embreagens - modelo a molas
Freios a disco
Limitadores de torque
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A Arten do Brasil atuando haacute mais de 20 anos no mercado eacute uma empresa especializada em freios e embreagens industriais de todos os tipos e para as mais diversas aplicaccedilotildees
Mantemos estoques para entrega imediata assim como importamos e fabricamos conforme a sua necessidade Possuiacutemos ainda um departamento de Assistecircncia Teacutecnica para manutenccedilatildeo conserto e reforma de todos os tipos de freios e embreagens
Distribuidor Autorizado Importador
Arten Freios amp Embreagens LtdaRua dos Narcisos 84 - Vila Mariana - Satildeo Paulo SP - CEP 04048-040
Fone (0 xx 11) 5594-8333 Fax (0 xx 11) 5589-2422E-Mail artenartencombr
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Produto - Freio para controle de Tensatildeo
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Manutenccedilatildeo e Reparo em Freios e Embreagens
Maacutequinas especiais dedicadas
Reparo de fusos de esferas
Softwares Manuais Esquemas
de Ligaccedilatildeo Artigos Teacutecnicos
Guias para altas cargas
Encoder Linear Driver STAC6
Driver SI 2035 Redutor
Harmonic Guias em Accedilo inox Motores DC com controle de velocidade
http wwwguiaheunombrmagnetismohtm
Magnetismo e eletricidadeAtualmente os fiacutesicos acreditam que todos os fenocircmenos magneacuteticos resultam de
forccedilas entre cargas eleacutetricas em movimentohttpwwwfeiradecienciascombrsala1313_T01asp
CAMPO ELETROMAGNEacuteTICO Nos primoacuterdios do seacuteculo XIX aparece Tomaacutes Young examinando as ocorrecircncias da reflexatildeo interferecircncia e diacutefraccedilatildeo da luz fundamentando-se sobre a accedilatildeo ondulatoacuteria seguindo-se-lhe Fresnel a consolidar-lhe as deduccedilotildees Sucedem-se investigadores e pioneiros ateacute que em 1869 Maxwell afirma sem que as suas asserccedilotildees lograssem despertar maior interesse nos saacutebios de seu tempo que as ondulaccedilotildees de luz nasciam de um campo magneacutetico associado a um campo eleacutetrico anunciando a correlaccedilatildeo entre a eletricidade e a luz e assegurando que as linhas de forccedila extravasam dos circuitos assaltando o espaccedilo ambiente e expandindo-se como pulsaccedilotildees ondulatoacuterias Cria ele a notaacutevel teoria eletromagneacutetica Desde essa eacutepoca o conceito de laquocampo eletromagneacuteticoraquo assume singular importacircncia no mundo ateacute que Hertz consegue positivar a existecircncia das ondas eleacutetricas descobrindo-as e colocando-as a serviccedilo da Humanidade (Ver Ondas Hertzianas) Nas veacutesperas do seacuteculo XX a Ciecircncia jaacute considera a Natureza terrestre como percorrida por ondas inumeraacuteveis que cruzam todas as faixas do Planeta sem jamais se misturarem Entretanto certa indagaccedilatildeo se generalizara Reconhecido o mundo como vasto magneto composto de aacutetomos e sabendo-se que as ondas provinham deles como poderiam os sistemas atocircmicos geraacute-las criando por exemplo o calor e a luz [29 - paacutegina 28] - Andreacute Luiz - 1959
LINKsbull Eletricidade e Magnetismo
httpwwwifufrgsbrtexfis142 bull Eletroiacutematilde Trem de levitaccedilatildeo magneacutetica Radiaccedilatildeo eletromagneacutetica
httpwwwvestibular1combrrevisaomagnetismodoc bull Magnetismo e supercondutividade (Materiais Ceracircmicos e Moleculares)
httpomnisifufrjbr~barthemMCE5html bull Eletromagnetismo
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Ver tambeacutem
bull Aura humana bull Ceacutelulas e Perispiacuterito bull Corpo fiacutesico bull Fluido espiritual bull Forccedilas bull Glacircndula pineal
bull Magnetohidrodinacircmica bull Mateacuteria bull Mateacuteria PSI bull Microcosmo prodigioso bull Propriedade de corporeidade do perispiacuterito bull Spins e Domiacutenios
Agradecimentos
Lauro Ceacutesar Donadon ndash Dono da Oficina onde foi realizada a montagem do
experimento
Marcos Roberto Mendes ndash Torneiro mecacircnico que preparou os suportes para
guindaste para adequar-se os rolamentos
- F 609 Toacutepicos de Ensino de Fiacutesica I
-
Figura 44a Montagem experimental do sistema de freio (visatildeo frontal)
Figura 44b Montagem experimental do sistema de freio (visatildeo parte posterior)
Figura 44c Montagem experimental do sistema de freio (visatildeo lateral)
Finalidades dos principais materiais
- Rotor - Peccedila composto por uma bobina interna que devido a sua estrutura
proporciona a variaccedilatildeo de campo magneacutetico
Figura 45 Rotor automotivo
- Estator - Peccedila composta por vaacuterias bobinas que tem por finalidade produzir
a corrente oriunda da variaccedilatildeo do fluxo magneacutetico
-Escovas de carvatildeo ndash Material que conduz uma elevada corrente ao coletor
do rotor proporcionando mobilidade ao rotor
-Leds ndash Dispositivo eletrocircnico acionado por pequenas correntes eleacutetricas com
a finalidade de provar a existecircncia de correntes oriundas do estator
-Potenciocircmetro ndash Resistecircncia variaacutevel que tem como finalidade simular um
pedal de freio
Funcionamento do freio
Sem a presenccedila do campo magneacutetico oriundo do rotor o sistema funciona
livremente graccedilas agrave presenccedila dos rolamentos como todo sistema de eixos
automotivos
Quando acionado o potenciocircmetro o rotor produz um campo magneacutetico que
induz uma diferenccedila de potencial no rotor e graccedilas as correntes de Foulcalt e a
variaccedilatildeo de fluxo caracteriacutesticas do movimento e estrutura do rotor o sistema
de freio eacute acionado A regulagem de frenagem eacute acionada pelo potenciocircmetro
aumentando ou diminuindo sua eficaacutecia O movimento do rotor produz corrente
que neste caso eacute detectada pelo funcionamento dos leds
5-Conclusatildeo
A partir dos resultados obtidos pela experiecircncia do pecircndulo bem como do freio
eletromagneacutetico conclui-se que tanto a eficaacutecia dos meacutetodos aplicados quanto
agrave das experiecircncias eacute verificada
A aplicaccedilatildeo deste tipo de freio eacute relativamente cara assim bem como sua
manutenccedilatildeo o que natildeo inviabiliza sua aplicaccedilatildeo para maximizar a energia
produzida pela queima de combustiacutevel mas sim o preccedilo final do automoacutevel ao
consumidor na atualidade Contudo pesquisas nesta aacuterea estatildeo sendo feitas
por grandes empresas do ramo (como citado anteriormente) o que sustenta a
viabilidade deste projeto
A montagem da experiecircncia com pecircndulo eacute relativamente simples e barata o
que viabiliza sua aplicaccedilatildeo como meacutetodo de ensino pois se espera estimular a
motivaccedilatildeo intriacutenseca do aluno jaacute o freio exige um maior custo e trabalho para
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automotivos
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aumentando ou diminuindo sua eficaacutecia O movimento do rotor produz corrente
que neste caso eacute detectada pelo funcionamento dos leds
5-Conclusatildeo
A partir dos resultados obtidos pela experiecircncia do pecircndulo bem como do freio
eletromagneacutetico conclui-se que tanto a eficaacutecia dos meacutetodos aplicados quanto
agrave das experiecircncias eacute verificada
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-
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A montagem da experiecircncia com pecircndulo eacute relativamente simples e barata o
que viabiliza sua aplicaccedilatildeo como meacutetodo de ensino pois se espera estimular a
motivaccedilatildeo intriacutenseca do aluno jaacute o freio exige um maior custo e trabalho para
sua elaboraccedilatildeo dificultando a aplicaccedilatildeo deste em sala de aula
6-Referecircncias
httpwwwartencombr
RECONHECIMENTOSelo Top Five 20062007
Freios e embreagens pneumaacuteticos radiais
Freios para controle de tensatildeo
Conjuntos de embreagem pneumaacutetica com freio de seguranccedila para prensas
Freios e embreagens eletromagneacuteticos monodisco
Freios e embreagens eletromagneacuteticos monodisco polar (flange redondamola plana)
Freios e embreagens pneumaacuteticos
Freios e embreagens hidraacuteulicos
Freios e embreagens multidisco
Freios de seguranccedila
Acoplamentos hidraacuteulicos
Embreagens eletromagneacuteticas dentadas
Conjuntos de freios e embreagens eletromagneacuteticos montados
Discos e lamelas
Freios e embreagens - modelo a molas
Freios a disco
Limitadores de torque
Uniotildees Rotativas
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A Arten do Brasil atuando haacute mais de 20 anos no mercado eacute uma empresa especializada em freios e embreagens industriais de todos os tipos e para as mais diversas aplicaccedilotildees
Mantemos estoques para entrega imediata assim como importamos e fabricamos conforme a sua necessidade Possuiacutemos ainda um departamento de Assistecircncia Teacutecnica para manutenccedilatildeo conserto e reforma de todos os tipos de freios e embreagens
Distribuidor Autorizado Importador
Arten Freios amp Embreagens LtdaRua dos Narcisos 84 - Vila Mariana - Satildeo Paulo SP - CEP 04048-040
Fone (0 xx 11) 5594-8333 Fax (0 xx 11) 5589-2422E-Mail artenartencombr
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de Ligaccedilatildeo Artigos Teacutecnicos
Guias para altas cargas
Encoder Linear Driver STAC6
Driver SI 2035 Redutor
Harmonic Guias em Accedilo inox Motores DC com controle de velocidade
http wwwguiaheunombrmagnetismohtm
Magnetismo e eletricidadeAtualmente os fiacutesicos acreditam que todos os fenocircmenos magneacuteticos resultam de
forccedilas entre cargas eleacutetricas em movimentohttpwwwfeiradecienciascombrsala1313_T01asp
CAMPO ELETROMAGNEacuteTICO Nos primoacuterdios do seacuteculo XIX aparece Tomaacutes Young examinando as ocorrecircncias da reflexatildeo interferecircncia e diacutefraccedilatildeo da luz fundamentando-se sobre a accedilatildeo ondulatoacuteria seguindo-se-lhe Fresnel a consolidar-lhe as deduccedilotildees Sucedem-se investigadores e pioneiros ateacute que em 1869 Maxwell afirma sem que as suas asserccedilotildees lograssem despertar maior interesse nos saacutebios de seu tempo que as ondulaccedilotildees de luz nasciam de um campo magneacutetico associado a um campo eleacutetrico anunciando a correlaccedilatildeo entre a eletricidade e a luz e assegurando que as linhas de forccedila extravasam dos circuitos assaltando o espaccedilo ambiente e expandindo-se como pulsaccedilotildees ondulatoacuterias Cria ele a notaacutevel teoria eletromagneacutetica Desde essa eacutepoca o conceito de laquocampo eletromagneacuteticoraquo assume singular importacircncia no mundo ateacute que Hertz consegue positivar a existecircncia das ondas eleacutetricas descobrindo-as e colocando-as a serviccedilo da Humanidade (Ver Ondas Hertzianas) Nas veacutesperas do seacuteculo XX a Ciecircncia jaacute considera a Natureza terrestre como percorrida por ondas inumeraacuteveis que cruzam todas as faixas do Planeta sem jamais se misturarem Entretanto certa indagaccedilatildeo se generalizara Reconhecido o mundo como vasto magneto composto de aacutetomos e sabendo-se que as ondas provinham deles como poderiam os sistemas atocircmicos geraacute-las criando por exemplo o calor e a luz [29 - paacutegina 28] - Andreacute Luiz - 1959
LINKsbull Eletricidade e Magnetismo
httpwwwifufrgsbrtexfis142 bull Eletroiacutematilde Trem de levitaccedilatildeo magneacutetica Radiaccedilatildeo eletromagneacutetica
httpwwwvestibular1combrrevisaomagnetismodoc bull Magnetismo e supercondutividade (Materiais Ceracircmicos e Moleculares)
httpomnisifufrjbr~barthemMCE5html bull Eletromagnetismo
httpwwwfeiradecienciascombrsala13index13asp
Ver tambeacutem
bull Aura humana bull Ceacutelulas e Perispiacuterito bull Corpo fiacutesico bull Fluido espiritual bull Forccedilas bull Glacircndula pineal
bull Magnetohidrodinacircmica bull Mateacuteria bull Mateacuteria PSI bull Microcosmo prodigioso bull Propriedade de corporeidade do perispiacuterito bull Spins e Domiacutenios
Agradecimentos
Lauro Ceacutesar Donadon ndash Dono da Oficina onde foi realizada a montagem do
experimento
Marcos Roberto Mendes ndash Torneiro mecacircnico que preparou os suportes para
guindaste para adequar-se os rolamentos
- F 609 Toacutepicos de Ensino de Fiacutesica I
-
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CAMPO ELETROMAGNEacuteTICO Nos primoacuterdios do seacuteculo XIX aparece Tomaacutes Young examinando as ocorrecircncias da reflexatildeo interferecircncia e diacutefraccedilatildeo da luz fundamentando-se sobre a accedilatildeo ondulatoacuteria seguindo-se-lhe Fresnel a consolidar-lhe as deduccedilotildees Sucedem-se investigadores e pioneiros ateacute que em 1869 Maxwell afirma sem que as suas asserccedilotildees lograssem despertar maior interesse nos saacutebios de seu tempo que as ondulaccedilotildees de luz nasciam de um campo magneacutetico associado a um campo eleacutetrico anunciando a correlaccedilatildeo entre a eletricidade e a luz e assegurando que as linhas de forccedila extravasam dos circuitos assaltando o espaccedilo ambiente e expandindo-se como pulsaccedilotildees ondulatoacuterias Cria ele a notaacutevel teoria eletromagneacutetica Desde essa eacutepoca o conceito de laquocampo eletromagneacuteticoraquo assume singular importacircncia no mundo ateacute que Hertz consegue positivar a existecircncia das ondas eleacutetricas descobrindo-as e colocando-as a serviccedilo da Humanidade (Ver Ondas Hertzianas) Nas veacutesperas do seacuteculo XX a Ciecircncia jaacute considera a Natureza terrestre como percorrida por ondas inumeraacuteveis que cruzam todas as faixas do Planeta sem jamais se misturarem Entretanto certa indagaccedilatildeo se generalizara Reconhecido o mundo como vasto magneto composto de aacutetomos e sabendo-se que as ondas provinham deles como poderiam os sistemas atocircmicos geraacute-las criando por exemplo o calor e a luz [29 - paacutegina 28] - Andreacute Luiz - 1959
LINKsbull Eletricidade e Magnetismo
httpwwwifufrgsbrtexfis142 bull Eletroiacutematilde Trem de levitaccedilatildeo magneacutetica Radiaccedilatildeo eletromagneacutetica
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bull Aura humana bull Ceacutelulas e Perispiacuterito bull Corpo fiacutesico bull Fluido espiritual bull Forccedilas bull Glacircndula pineal
bull Magnetohidrodinacircmica bull Mateacuteria bull Mateacuteria PSI bull Microcosmo prodigioso bull Propriedade de corporeidade do perispiacuterito bull Spins e Domiacutenios
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