Telecurso - Eletricidade E Automação

Telecurso - Eletricidade E Automação

(Parte 1 de 2)

3 AULA

O operÆrio desperta com o toque do rÆdiorelógio. Levanta, acende a luz. Toma um banho quente. Prepara seu lanche com auxílio da torradeira elØtrica.

Sai de casa, pega um trólebus. Chega à fÆbrica, marca o ponto na mÆquina leitora de cartıes magnØticos. Dirige-se ao posto de trabalho e lÆ estÆ o torno CNC dando os œltimos retoques numa peça.

Alguma coisa ajuda a vida do operÆrio desde que ele acorda. É a eletricidade.

VocŒ jÆ imaginou o mundo sem eletricidade? Nªo existiria nenhum dos equipamentos de que o operÆrio precisou. Nem o rÆdio, nem a televisªo. Tampouco existiriam as mÆquinas comandadas por computador e robôs. Certamente, sem a eletricidade a automaçªo nªo teria alcançado o estÆgio de desenvolvimento que possui hoje.

Para poder imaginar um mundo sem eletricidade, temos de regredir mais de cem anos. Foi somente no œltimo quarto do sØculo passado que os primeiros geradores de eletricidade, os dínamos, foram aperfeiçoados de modo a se tornarem fontes de suprimento. Em 1875, um desses geradores foi implantado em Paris (França), para fornecer eletricidade às lâmpadas de uma estaçªo.

Mas o que Ø a eletricidade?

Esta Ø uma questªo em parte jÆ respondida na Aula 1 deste módulo, quando tratamos da automaçªo de forma mais genØrica. Nesta aula vamos abordar conceitos tØcnicos, que sªo fundamentais para a aplicaçªo da automaçªo.

Eletricidade

Eletricidade Ø uma manifestaçªo de uma forma de energia associada a cargas elØtricas, paradas ou em movimento. O que possui cargas elØtricas sªo os elØtrons, partículas minœsculas que giram em volta do nœcleo dos Ætomos que formam as substâncias. A figura a seguir representa um Ætomo de hidrogŒnio.

Eletricidade e automaçªo

3 A U L A

Um problema

3 AULA

Na GrØcia antiga, jÆ se conhecia a propriedade do âmbar de atrair partículas de pó ao ser esfregado em outro material. O âmbar Ø uma resina amarela, semitransparente e quebradiça, e na língua grega Ø chamada de elektron. Talvez tenha saído daí o nome da eletricidade.

Ocorre que certos materiais perdem cargas elØtricas quando atritados com outros (ou, dependendo do material atritado, ganham cargas elØtricas em vez de perdŒ-las).

Quando ganham, dizemos que ficam carregados negativamente, pois convencionou-se dizer que os elØtrons possuem cargas negativas. Quando perdem elØtrons, ficam carregados positivamente. Estando eletricamente carregado, o material Ø capaz de atrair corpos eletricamente neutros e cargas com sinais opostos.

Este fato pode ser verificado facilmente. Por exemplo, um pente depois de ser atritado vÆrias vezes contra o cabelo atrai pedaços pequenos de papel picado.

Esta forma de eletricidade chama-se eletrostÆtica.

Tensªo, corrente e resistŒncia elØtricas

No ano 1800, o italiano Alessandro Volta inventou a pilha elØtrica.

Ele observou que dois metais diferentes, em contato com as pernas de uma rª morta, fizeram a perna da rª se movimentar. Volta concluiu acertadamente que o movimento da perna da rª devia-se à passagem de elØtrons, a que ele denominou corrente elØtrica.

Mais tarde, Volta descobriu que os elØtrons se movimentavam de um metal para outro, atravØs da perna da rª, impulsionados por uma diferença de cargas elØtricas entre os metais. Essa diferença, capaz de provocar o movimento orde- nado dos elØtrons de um metal para outro, Ø chamada hoje de tensªo elØtricatensªo elØtricatensªo elØtricatensªo elØtricatensªo elØtrica ou diferença de potencial elØtrico. A unidade de medida de tensªo elØtrica Ø o volt, em homenagem a Alessandro Volta.

A pilha de Volta, ou pilha voltaica, ou qualquer gerador de tensªo elØtrica sªo capazes de manter entre seus pólos uma diferença de potencial. HÆ o pólo positivo, que tem menos elØtrons e o negativo, que tem mais elØtrons.

Um material condutor (como o fio de cobre, no qual os elØtrons se movimentam de um Ætomo a outro com mais facilidade) quando Ø ligado entre os dois pólos representação do átomo de hidrogênio

Tensão elétrica: diferença de potencial elétrico entre dois pontos, capaz de gerar movimento ordenado dos elétrons entre um ponto e outro.

AULAdo gerador permite a passagem de corrente elØtrica no sentido do negativo para o positivo. O corpo que tem menos elØtrons tende a atrair os elØtrons do corpo que tem mais.

As figuras representam um circuito elØtrico. Qualquer caminho fechado por onde possa passar a corrente elØtrica forma um circuito elØtrico. O circuito tambØm pode ser desenhado com símbolos:

A corrente elØtrica provocada por uma pilha Ø chamada corrente contínuacorrente contínuacorrente contínuacorrente contínuacorrente contínua, pois sempre percorre o circuito no mesmo sentido. Assim tambØm Ø a corrente gerada pelas baterias dos automóveis.

As mÆquinas utilizadas na automaçªo necessitam de corrente contínua para movimentar certos tipos de motores e grande parte dos componentes eletrônicos.

Em 1831, Michael Faraday observou que ímªs em movimento dentro de circuitos fechados dªo origem à corrente elØtrica.

pilha gerando corrente em um condutor pilha gerando corrente em um condutor com a pilha substituída pelo seu símbolo

Corrente contínua: movimento ordenado de cargas elétricas, sempre no mesmo sentido, do pólo negativo de uma fonte para o pólo positivo. Sua unidade de medida é o ampère.

movimento de ímã gerando corrente

AULAOutra coisa que Faraday percebeu, usando instrumentos sensíveis ao movimento dos elØtrons, foi que, afastando-se o ímª do circuito, o sentido

da corrente mudava. Assim, com movimentos de aproximaçªo e afastamento do ímª, produziu-se pela primeira vez uma corrente elØtrica que mudava de sentido. Isto recebeu o nome de corrente alternadacorrente alternadacorrente alternadacorrente alternadacorrente alternada.

As usinas geradoras de energia elØtrica produzem tensªo e corrente alternadas. O símbolo de um gerador de tensªo alternada Ø mostrado na figura ao lado. Este Ø o tipo de tensªo que encontramos nas tomadas de nossas residŒncias e fÆbricas.

Observe que nªo existe definiçªo de qual seja o pólo positivo ou negativo. O que de fato ocorre Ø que a polaridade da tensªo alternada se inverte vÆrias vezes a cada segundo. No Brasil, graças à velocidade com que giram as turbinas das nossas hidrelØtricas, a polaridade da tensªo alternada se inverte 60 vezes a cada segundo.

As mÆquinas que necessitam de corrente contínua devem possuir um dispositivo capaz de converter a tensªo alternada recebida da rede elØtrica para a tensªo contínua necessÆria, num esquema como o da figura a seguir.

Para distribuir a eletricidade, foram inicialmente utilizados condutores de ferro, depois substituídos pelos de cobre, melhor condutor elØtrico.

ElØtrons em movimento chocam-se com os Ætomos do material condutor. Isto dificulta a corrente elØtrica. A esta oposiçªo à passagem de corrente elØtrica

Corrente alternada : movimento ordenado de cargas elétricas, porém com sentido que muda de um instante para outro.

A freqüência com que a corrente alternada muda de sentido depende do tipo de gerador utilizado.

símbolo do gerador de tensão alternada tomada de tensão alternada conversão de tensão alternada para contínua em máquinas de corrente contínua

AULAdÆ-se o nome de resistŒncia elØtricaresistŒncia elØtricaresistŒncia elØtricaresistŒncia elØtricaresistŒncia elØtrica, e seu símbolo Ø mostrado na figura a seguir. Sua unidade de medida Ø o ohm.

PotŒncia elØtrica

A eletricidade, convertida em outra forma de energia, pode ser utilizada em diversas situaçıes comuns. É o caso, por exemplo, da resistŒncia de um chuveiro, que aquece a Ægua que passa pela resistŒncia elØtrica. Dizemos que o chuveiro converte energia elØtrica em energia tØrmica.

Os motores elØtricos, quando recebem tensªo, giram seu eixo. Dizemos que os motores convertem energia elØtrica em energia mecânica, possibilitando que outros corpos sejam movimentados por meio do giro de seu eixo.

Os gases das lâmpadas fluorescentes emitem luz ao serem percorridos pela corrente elØtrica. Dizemos que as lâmpadas convertem energia elØtrica em energia luminosa.

VocŒ mesmo Ø capaz de observar vÆrias situaçıes em que a energia elØtrica

(Parte 1 de 2)

Comentários