CAPÍTULO XVII
SISTEMA ELÉTRICO
Parte 2/3
CONTINUAÇÃO ...
CORRENTE ALTERNADA
A energia elétrica urbana é fornecida sob forma de corrente alternada. Ela recebe esse nome por que sua tensão torna-se alternadamente positiva ou negativa, à razão de 60 variações por segundo (60 hertz).
MAGNETISMO
É uma propriedade muito conhecida dos imãs, de atrair o ferro. Um imã possui dois pólos magnéticos denominados norte e sul, entre os quais há um campo magnético, cuja existência pode ser comprovada colocando uma folha de papel sobre o imã e espalhando limalha fina de ferro sobre a mesma. Apesar de nã existir nada fluindo entre os polos, convenciona-se que há um fluxo magnético dirigido do pólo norte para o pólo sul (dentro do imã o fluxo continua, porém do sul para o norte).
Dois imãs próximos um ao outro interagem de acordo com a lei dos pólos "pólos iguais se repelem e pólos opostos se atraem"
ELETROMAGNETISMO
O campo magnético forma-se também ao redor de um fio onde há uma corrente elétrica, no plano perpendicular ao mesmo, conforme mostra a figura abaixo (imagem 1). Isso é aproveitado para construir os eletroímãs, que têm a vantagem de poderem ser desligados, o que não é possível com os imãs permanentes.
APLICAÇÕES DO ELETROÍMÃ
INDUÇÃO ELETROMAGNÉTICA
Quando um fio é movimentado dentro de um campo magnético, surge uma força eletromotriz nesse fio. Esse fenômeno chama-se indução eletromagnética e a experiência é conhecida como experiência de Faraday. Uma de suas aplicações é o gerador elétrico, que produz eletricidade através da energia mecânica.
ALTERNADOR
É um gerador que produz corrente alternada. A figura abaixo (imagem 5) mostra esquematicamente um alternador elementar, formado por uma bobina em forma de quadro que gira entre os pólos de um imã. O campo magnético do imã é imutável, mas cada lado do quadro giratório troca de posição com o lado oposto a cada meia-volta, invertendo o sentido da corrente. Por isso a corrente gerada é alternada.
TRANSFORMADOR
É um dispositivo baseado na indução eletromagnética, permitindo alterar uma tensão alternada. A figura ao lado mostra esquematicamente a sua construção.
A tensão alternada no enrolamento primário cria um campo magnético alternado no núcleo de ferro, simulando o o movimento alternado de um umã próximo ao enrolamento secundário. Conseqüentemente, serpa induzida uma tensão alternada no secundário, que depende de espiras (voltas) desse enrolamento. Se o número de espiras for igual ao do primeiro, a tensão gerada será igual; se houver mais espiras, a tensão será maior e vice e versa. Podemos notar que no transformador a tensão é gerada numa bobina fixa através de um campo magnético móvel, e num gerador de campo magnético é fixo e a bobina é móvel.
TRANSFORMAÇÃO DE CORRENTE
CORRENTE ALTERNADA
A energia elétrica urbana é fornecida sob forma de corrente alternada. Ela recebe esse nome por que sua tensão torna-se alternadamente positiva ou negativa, à razão de 60 variações por segundo (60 hertz).
MAGNETISMO
É uma propriedade muito conhecida dos imãs, de atrair o ferro. Um imã possui dois pólos magnéticos denominados norte e sul, entre os quais há um campo magnético, cuja existência pode ser comprovada colocando uma folha de papel sobre o imã e espalhando limalha fina de ferro sobre a mesma. Apesar de nã existir nada fluindo entre os polos, convenciona-se que há um fluxo magnético dirigido do pólo norte para o pólo sul (dentro do imã o fluxo continua, porém do sul para o norte).
Dois imãs próximos um ao outro interagem de acordo com a lei dos pólos "pólos iguais se repelem e pólos opostos se atraem"
NOTA: Diferentemente das cargas elétricas, os pólos do imã não existem separadamente. Se quebrarmos um imã, cada pedaço será um imã independente, com dois pólos cada.
ELETROMAGNETISMO
O campo magnético forma-se também ao redor de um fio onde há uma corrente elétrica, no plano perpendicular ao mesmo, conforme mostra a figura abaixo (imagem 1). Isso é aproveitado para construir os eletroímãs, que têm a vantagem de poderem ser desligados, o que não é possível com os imãs permanentes.
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| Imagem 1 |
APLICAÇÕES DO ELETROÍMÃ
- Relê - É um interruptor acionado por eletroímã. É utilizado para ligar e desligar dispositivos elétricos. Basicamente é constituído por um eletroímã que atrai uma lâmina móvel de ferro, que aciona os contatos elétricos.
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| Imagem 2 |
- Solenoide- O solenoide é um eletroímã destinado a acionar mecanicamente um dispositivo qualquer, provocando um deslocamento. A figura abaixo mostra um solenoide capaz de abrir uma válvula hidráulica.
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| Imagem 3 |
INDUÇÃO ELETROMAGNÉTICA
Quando um fio é movimentado dentro de um campo magnético, surge uma força eletromotriz nesse fio. Esse fenômeno chama-se indução eletromagnética e a experiência é conhecida como experiência de Faraday. Uma de suas aplicações é o gerador elétrico, que produz eletricidade através da energia mecânica.
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| Imagem 4 |
ALTERNADOR
É um gerador que produz corrente alternada. A figura abaixo (imagem 5) mostra esquematicamente um alternador elementar, formado por uma bobina em forma de quadro que gira entre os pólos de um imã. O campo magnético do imã é imutável, mas cada lado do quadro giratório troca de posição com o lado oposto a cada meia-volta, invertendo o sentido da corrente. Por isso a corrente gerada é alternada.
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| Imagem 5 |
TRANSFORMADOR
É um dispositivo baseado na indução eletromagnética, permitindo alterar uma tensão alternada. A figura ao lado mostra esquematicamente a sua construção.
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| Imagem 6 |
A tensão alternada no enrolamento primário cria um campo magnético alternado no núcleo de ferro, simulando o o movimento alternado de um umã próximo ao enrolamento secundário. Conseqüentemente, serpa induzida uma tensão alternada no secundário, que depende de espiras (voltas) desse enrolamento. Se o número de espiras for igual ao do primeiro, a tensão gerada será igual; se houver mais espiras, a tensão será maior e vice e versa. Podemos notar que no transformador a tensão é gerada numa bobina fixa através de um campo magnético móvel, e num gerador de campo magnético é fixo e a bobina é móvel.
TRANSFORMAÇÃO DE CORRENTE
O transformador não funciona com corrente contínua por que produz um campo magnético fixo, que não induz tensão no enrolamento secundário. Quando se torna necessário aumentar ou diminuir uma tensão contínua, é preciso utilizar os dispositivos ilustrados abaixo (Imagem 7):
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| Imagem 7 |
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