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Eletricidade. Estática (como é gerada, o que causa e proteção através de EPIs) O que é, para que serve e como fazer (materiais utilizados)

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Academic year: 2021

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Eletricidade

Eletricidade

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)

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Eletricidade

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

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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. 

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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. 

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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).

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Eletricidade Dinâmica [2]

 Qual a diferença entre corrente alternada e corrente 

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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 

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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.

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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. 

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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.

(11)

VIDEOS

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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

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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

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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 

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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. 

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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 

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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 

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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.

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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.

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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 

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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.

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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.

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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, proteger­ nos  fisicamente,  evitando  que  levemos  choques  elétricos de qualquer intensidade.

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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 

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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".

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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 

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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.

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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.

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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 

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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.

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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.

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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.

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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.

(35)

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.

(36)

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...

(37)

Tipos aterramentos...

 aterramento convencional   aterramento alternativo

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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"

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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

Referências

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