EletricidadeEletricidade

Dinâmica (corrente alternada x continua)

Diferenças entre alternada e contínua

A Tomada do micro

Cálculos de potência, tensão e corrente

Tabela de consumo dos principais periféricos

Estática (como é gerada, o que causa e proteção através de EPIs)

Aterramento

O que é, para que serve e como fazer (materiais utilizados)

Diferença entre o aterramento padrão e alternativo (terra virtual)

Exercícios

  

Eletricidade

Habitualmente,  pensa­se  que  há  duas  espécies  de eletricidade: a eletricidade estática e a eletricidade dinâmica. 

Mas, na verdade, ambas são a mesma coisa. só que:

  

A electricidade estática......

é  a  carga  elétrica  num  corpo  cujos  átomos apresentam um desequilíbrio em sua neutralidade. E é constituída de elétrons ou  íons que não estão em  movimento.  Pode­se  produzir  eletricidade estática esfregando um pente com um pedaço de lã.  Os  átomos  da  lã  perdem  alguns  dos  seus elétrons,  que  são  captados  pelo  pente.  Dessa forma,  o  pente  fica  carregado  negativamente, enquanto a lã fica carregada positivamente. 

  

A Eletricidade Dinâmica ....

… consiste de elétrons ou íons em movimento. Sob essa forma, a eletricidade é usada para acionar os chamados  aparelhos  elétricos  –  dos  grandes equipamentos  industriais,  como  as  linhas  de montagem  de  automóveis,  aos  aparelhos eletrodomésticos, como geladeiras e televisores. 

  

Eletricidade Dinâmica [1]

O  uso  corrente  da  eletricidade  deve­se  à  sua  fácil transformação em diversos tipos de energia. 

A  eletricidade  pode  ser  convertida,  por  exemplo, em  energia  mecânica  (motores),  térmica (aquecedores), luminosa (sistemas de iluminação) e química (eletrólise).

  

Eletricidade Dinâmica [2]

Qual a diferença entre corrente alternada e corrente contínua?

  

Eletricidade Dinâmica [3]

A  diferença  é  o  sentido  da  tal  corrente.  Uma corrente  elétrica  nada  mais  é  que  um  fluxo  de elétrons  (partículas  que  carregam  energia) passando  por  um  fio,  algo  como  a  água  que circula  dentro  de  uma  mangueira.  Se  os  elétrons se movimentam num único sentido, essa corrente é chamada de contínua. Se eles mudam de direção constantemente, estamos falando de uma corrente alternada.  Na  prática,  a  diferença  entre  elas  está na  capacidade  de  transmitir  energia  para  locais distantes. 

  

Eletricidade Dinâmica [4]

A  energia  que  usamos  em  casa  é  produzida  por alguma  usina  e  precisa  percorrer  centenas  de quilômetros  até  chegar  à  tomada.  Quando  essa energia é  transmitida por uma corrente alternada, ela não perde muita força no meio caminho. Já na contínua  o  desperdício  é  muito  grande.  Isso porque  a  corrente  alternada  pode,  facilmente, ficar  com  uma  voltagem  muito  mais  alta  que  a contínua,  e  quanto  maior  é  essa  voltagem,  mais longe a energia chega sem perder força no trajeto.

  

Eletricidade Dinâmica [5]

Se  todos  os  sistemas  de  transmissão  fossem  em corrente  contínua,  seria  preciso  uma  usina  em cada  bairro  para  abastecer  as  casas  com eletricidade.  O  único  problema  da  alta  voltagem transportada  pela  corrente  alternada  é  que  ela poderia  provocar  choques  fatais  dentro  das residências.  "Por  isso,  a  alta  voltagem  é transformada no final em tensões baixas. As mais comuns são as de 127 ou 220 volts", diz o físico Cláudio Furukawa, da USP. 

  

Eletricidade Dinâmica [6]

Portanto, a corrente que chega à tomada de sua casa continua sendo alternada, mas com uma voltagem bem  mais  baixa.  Já  a  corrente  contínua  sai,  por exemplo,  de  pilhas  e  baterias,  pois  a  energia gerada por elas, usada nos próprios aparelhos que as  carregam,  não  precisa  ir  longe.  Também  há muitos  equipamentos  eletrônicos  que  só funcionam  com  corrente  contínua,  possuindo transformadores internos, que adaptam a corrente alternada que chega pela tomada.

  

VIDEOSVIDEOS

  

Alternada...

Nesse  tipo  de  corrente,  o  fluxo  de  elétrons  que carrega  a  energia  elétrica  dentro  de  um  fio  não segue um sentido único. Ora os elétrons vão para a frente, ora para trás, mudando de rota 120 vezes por  segundo.  Essa  variação  é  fundamental,  pois os  transformadores  que  existem  numa  linha  de transmissão  só  funcionam  recebendo  esse  fluxo de elétrons alternado. Dentro do transformador, a voltagem  da  energia  transmitida  é  aumentada, permitindo que  ela viaje  longe,  desde uma usina até a sua casa

  

Continua

Aqui o  fluxo de elétrons passa pelo  fio  sempre no mesmo  sentido.  Como  não  há  alternância,  essa corrente não é aceita pelos transformadores e não ganha  voltagem  maior.  Resultado:  a  energia elétrica não pode  seguir muito  longe. Por  isso,  a corrente contínua é usada em pilhas e baterias ou para  percorrer  circuitos  internos  de  aparelhos elétricos,  como  um  chuveiro.  Mas  ela  não  serve para  transportar  energia  entre  uma  usina  e  uma cidade

  

Tomadas

  

Eletricidade Estática [1]

 é um fenômeno de acumulação de cargas elétricas em um corpo, seja ele condutor, semicondutor ou isolante. Essa eletricidade  deve­se  ao  fato  de  os  átomos  dos  corpos apresentarem desequilíbrio quanto à  sua neutralidade. A eletrostática  é  o  ramo  da  eletricidade  que  estuda  os comportamentos  e  as  propriedades  das  cargas  elétricas em  repouso  em  um  corpo  que  de  alguma  forma  ficou eletricamente  carregado,  também  denominado  de eletrizado.  O  fenômeno  da  eletricidade  estática  ocorre quando os átomos de um determinado corpo perdem ou ganham  elétrons,  ficando  dessa  forma  carregado positivamente ou negativamente. 

  

Eletricidade Estática [2]

O  estudo  da  eletrostática  é  dividido  em  três  partes,  que correspondem  aos  tipos  de  eletrização.  São  elas: eletrização  por  atrito,  eletrização  por  contato  e eletrização  por  indução.  O  estudo  da  eletrostática  teve início  com Tales  de Mileto no  século VI  a.C. Tales  fez experimentos com o âmbar, uma resina amarelada, com o intuito  de  explicar  o  fenômeno  da  atração  que  ocorria com  o  material.  Os  gregos,  também  no  século  VI, utilizavam  o  âmbar  como  meio  para  atrair  pequenos objetos como, por exemplo, pedaços de palha. Como isso era  feito? Os gregos atritavam o âmbar com um pedaço de pano, dessa forma ele atraía os objetos. 

  

Eletrização por Atrito

Pode­se  eletrizar  um  corpo  atritando­o  á  outro, fazendo  com  que  um  deles  perca  elétrons,  e conseqüentemente deixando­o com carga elétrica (positiva  ou  negativa).  A  carga  dos  corpos eletrizados  desse  modo  possui  carga  de  sinais opostos.  Um  exemplo  é  quando  passamos  um pente  várias  vezes  no  cabelo,  o  pente  fica carregado, podemos perceber isso aproximando­o a  pequenas  partículas  de  papel.  Funciona  com qualquer  coisa  de  plástico  que  se  esfrega  no cabelo

  

Eletrização por Contato

Ao se pegar um corpo eletrizado e encostá­lo em um neutro, este cede uma parte de sua carga ao corpo neutro, deixando­o com carga de mesmo sinal que o primeiro. Suponhamos que uma das esferas seja a esfera "A" e a outra, esfera "B", digamos que a esfera "A" está eletrizada negativamente e a esfera "B" está neutro, ao entrarem em contato, os elétrons em excesso na esfera "A", espalham­se pelo conjunto. Assim, "A" continua negativa, mas com um menor número de elétrons em excesso e "B", que estava neutro inicialmente, eletriza­se negativamente. Logo, como as duas esferas estão eletrizadas com cargas de mesmo sinal elas se repelem saindo do contato.

  

Eletrização por Aquecimento ou Piro eletrização

Ao  aquecermos  determinados  corpos,  estes adquirem  algum  dos  tipos  possíveis  de  carga.  A este  tipo  possível  de  eletrização  chamamos  Piro eletrização.

  

Geração

Um exemplo típico de geração casual de eletricidade estática em nosso corpo ocorre quando vestimos roupas de lã, etc.

Um fator importante na geração de eletricidade estática é a umidade, pois quanto mais seco estiver o ar, mais facilmente a carga se desenvolve.

  

Influência em máquinas e equipamentos

Na aviação, a eletricidade estática é fator relevante à  segurança  das  aeronaves.  Um  avião,  por exemplo,  após  aterrissar  necessita  ser descarregado  estaticamente,  pois  a  tensão desenvolvida pode facilmente ultrapassar 250.000 volts.

Os helicópteros também precisam ser descarregados eletricamente,  pois  a  carga  eletrostática acumulada na fuselagem pode provocar faíscas e, conseqüentemente, explosões ao se aproximarem do local de aterragem.

  

Influência em máquinas e equipamentos

Nos  automóveis  também  ocorre  a  eletrização, quando  estes  são  submetidos  a  grandes velocidades  ao  ar  seco,  podendo  seus  ocupantes ao  sair  ou  entrar  no  veículo  tomarem  uma descarga  elétrica.  Há  relatos  de  acidentes  com incêndios  em  postos  de  abastecimento  causados por  faísca  devida  a  descargas  eletrostáticas durante o manuseio da bomba de combustível.

  

Influência em máquinas e equipamentos Em eletrônica, a eletricidade estática é objeto de estudo 

e pesquisa, pois muitos são os danos causados pela carga dos corpos e sua conseqüente descarga em equipamentos e componentes sensíveis, como por exemplo, placas­mãe de computadores, módulos de memória, etc.

Recentemente (2003), ocorreu um acidente que, presume­se, foi causado por uma faísca devida a uma descarga eletrostática num foguetão brasileiro na base aeroespacial de Alcântara, cuja explosão causou a morte de diversos técnicos e engenheiros.

  

Aterramento [1]

As condições de rede elétrica atualmente... A energia elétrica, principalmente em nossa cidade, 

tende a oscilar muito. Essas oscilações de energia (aumento  e/ou  queda  brusca)  danificam  o computador  consideravelmente.  Para  isso, existem circuitos elétricos e  técnicas que podem, além de aumentar a vída útil do sistema, proteger­nos  fisicamente,  evitando  que  levemos  choques elétricos de qualquer intensidade.

  

Aterramento [2]

A solução mais simples e  realmente obrigatória na instalação  de  PCs  é  o  aterramento.  Não  é  por acaso que existem três pinos no plug da  tomada. O  maior  é  o  responsável  por  manter  todo  o sistema  aterrado.  É  ele,  por  exemplo,  que  faz  o estabilizado  realmente  funcionar.  É  ele  quem evita  que  levemos  aqueles  choquinho  tão incômodos  quando  tocamos  na  carcaça  do gabinete.  É  ele  que  anula  a  interferência eletromagnética,  que  deixa  turva  a  imagem  de nossa TV quando temos que usar o PC...

  

O aterramento....

A  palavra  aterramento  refere­se  à  terra propriamente  dita.  O  aterramento  é  o  fio  ou  a barra  de  cobre  enterrado,  onde  passa  a  corrente elétrica  para  o  solo.  Quando  se  diz  que  algum aparelho está aterrado (ou eletricamente aterrado) significa que um dos fios de seu cabo de ligação está propositalmente ligado à terra. Ao fio que faz essa ligação denominamos "fio terra".

  

Sabia que o NEUTRO, é um fio TERRA?

Mas o NEUTRO não pode ser usado como TERRA para  proteção  de  nenhum  dispositivo,  pois  ele  é um retorno natural de energia.

Imagine  que  há  uma  fábrica  ao  lado  de  sua  casa. Esta  fábrica  possue  motores  que  trabalham  com altas  correntes de  energia. Utilizam o NEUTRO, que você também utiliza, para retorno de energia.

Por  isso,  cada  componente  tende  ser  protegido individualmente, classificado por tipo de aparelho doméstico.

  

Veja, você não vai proteger teu computador utilizando o TERRA do chuveiro elétrico, não é?

Um estudo sobre o fio TERRA Um  ponto  de  dúvida  é  o  valor  da  resistência  de 

aterramento.  Ela  mede  a  capacidade  do aterramento de descarregar a energia para a terra. Quanto  menor  essa  resistência,  melhor  para  a instalação,  pois  mais  rápida  será  a  atuação  das proteções.

  

Aterramento

A  norma  brasileira  de  proteção  contra  descargas atmosféricas (NBR 5419/93) recomenda um valor máximo de 10 ohms. Para medir a resistência de um  aterramento  usa­se  um  aparelho  chamado  de megômetro.  É  testado  nas  hastes  de  aterramento quando  interligadas,  não  na  tomada.  Valor tolerável é de 1 Ohms até 25 Ohms.

O aterramento deve ser de ponto único e não deve ser  curto­circuitado  ao  neutro,  embora  possa substituí­lo.

  

Confeccionando um aterramento...

Ao fazer um sistema de aterramento, há de se analizar alguns aspectos:

Solo: Um solo ideal é não arenos, ligeiramente úmido e que  não  esteja  bloqueado  por  camadas  de  cimento, evitando que o solo mantenha a umidades.

Material utilizado: Cabos ao invés de fios rígidos, têm melhores resultados.

Cuidado  no  local  de  instalação:  Evite  instalar aterramentos  perto  de  piscinas,  locais  onde  crianças costumam  brincar  ou  travessia  de  carros,  evitando que este se estrague.

  

Confeccionando um aterramento... Barra de cobre: barra de ferro revestido em cobre, 

com tamanhos padronizados entre 1,30m até 3,5m.

Cabos para aterramento: cabos com muitos fios são ideais para um aterramento de qualidade, lembrando sempre que quanto mais espesso for o cabo, melhor a qualidade do aterramento. Se optar por fios rígidos, não esqueça de tirar a capa plástica que envolve o fio, devido a eletricidade estática ­ apesar de aterrado.

  

Confeccionando um aterramento...

Abraçadeira em cobre: Serve para conectar o cabo à barra de cobre, sem precisar de grandes esforços ou improvisos ineficazes.

Tomada com suporte para TERRA: é uma tomada, que tem suporte para o cabo que você está integrando ao sistema elétrico. Além dos conectores NEUTRO e FASE, também há um para o TERRA.

  

Testando o aterramento...

A maneira mais prática de testar um aterramento é aplicando os conhecimentos de Diferença de Potencial.

Se sabemos que o NEUTRO é um retorno de energia, então há uma certa corrente nele. Como o TERRA não possue corrente, então sua voltagem é 0.

  

Testando o aterramento...

Quando,  com  um  multimetro  trabalhando  com  a opção  de  medição  de  corrente  alternada, colocamos suas pontas de teste, um no NEUTRO e outro no TERRA, a diferença de potencial não pode passar de 1v.

Acima disso,  o  aterramento do NEUTRO não  está bom.  A  solução  é  aterrar  o  NEUTRO, isoladamente, claro.

  

Aumentando a confiabilidade do aterramento...

Muitas  vezes,  teremos  problemas  com  o  solo  na hora  de  aterrar.  Aí  então,  a  solução  são  técnicas de aprimoramento do aterramento.

  

Instalando os cabos à tomada...

A instalação dos cabos na tomada devem seguir os padrões da ABNT (Associação Brasileira de Normas Técnicas).Na tomada, o FASE é a direita, o NEUTRO a esquerda e o TERRA no centro, como sugere a imagem...

  

Tipos aterramentos...

aterramento convencional  aterramento alternativo

  

Calculos... Corrente sua unidade é amper (A) Tensao sua unidade é volts (V) Potencia sua unidade é Watts (W) Resistencia sua unidade é Ohms( )Ω

Como calcular:

"W=V.A"

"V=R.A"

"R=V/A"

"A=V/R"

  

Trabalho

Elaborar uma tabela com todos os componentes de Hardware adicionando seus consumos, juntamente com um comparativo de dois computadores, explicando porque um modelo é mais economico do outro.

Entrega: máximo 24/08 E­mail: prof.diego@live.com