Módulo 18 - Eletricidade

MMA - Mecânico de Manutenção Aeronáutica

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Módulo 18 - Eletricidade por Mind Map: Módulo 18 - Eletricidade

1. Regra da mão esquerda

1.1. Indicador: sentido do fluxo para frente Polegar: sentido do movimento do condutor Médio: FEM (força eletromotriz) induzida

1.2. exemplo: determina a polaridade de uma bobina

2. Regulador de tensão

2.1. finalidade

2.1.1. manter constante a voltagem de saída de um gerador devido ao aumento ou redução de carga demandada (consumida pelo operador) durante sua operação

3. Alternador

3.1. produz CA

3.2. frequência de saída

3.2.1. depende

3.2.1.1. da velocidade do rotor e o nº de pólos

4. Relé térmico

4.1. circuito de proteção de carga excessiva

5. Bobina

5.1. tem polaridade magnética quando uma corrente o atravessa

6. Motor elétrico

6.1. CC

6.1.1. podem ser construídos com um ímã permanente e um eletroímã; estes são chamados de motores de ímã permanente

6.1.2. O ímã permanente normalmente é projetado para atuar como estator do motor

6.1.3. Os motores CC também podem ser projetados com um eletroímã para o rotor e o estator, esses motores são chamados de motores de eletroímã

6.1.4. Um campo magnético é o estator (ou componente estacionário) e um ímã é o rotor (o componente rotacional)

6.1.5. Motores CC não são trifásicos

6.1.6. funcionam com tensão contínua (como baterias) e não possuem "fases"

6.2. CA

6.2.1. Motores CA trifásicos aeronáuticos operam em 400 Hz, permitindo menor peso com a mesma potência, diferindo dos motores industriais (60 Hz)

6.3. tipos

6.3.1. série, paralelo, série-paralelo

7. Dínamo

7.1. corrente que sai do comutador para as escovas

7.1.1. CC

8. Campo magnético

8.1. quando um fio de cobre se desloca dentro de um campo magnético, surge uma corrente elétrica

8.1.1. indução eletromagnética

8.2. de um eletroimã pode ser aumentada

8.2.1. aumentando o fluxo de corrente e voltas de fio

9. Indução eletromagnética

9.1. É necessário ter um campo magnético, um condutor, e movimento relativo entre eles, com o condutor se movendo através (não paralelo) às linhas de força magnética

10. RTPC (Regulador de tensão de Pilha de Carvão)

10.1. basea-se

10.1.1. na variação da resistência da pilha de carvão, quanto maior for a pressão exercida sobre a pilha de carvão, menor sera a resistência

11. Induzido

11.1. Função do Induzido

11.1.1. Motores: Converte energia elétrica em movimento (torque) Geradores: Converte movimento (rotação) em energia elétrica (por indução de tensão nos enrolamentos).

11.2. CC

11.2.1. é a parte rotativa (rotor) que contém os enrolamentos onde a corrente circula, gerando um campo magnético que interage com o campo fixo (ímãs ou enrolamentos do estator), produzindo torque.

11.2.2. É composto por

11.2.2.1. - Enrolamentos de fio de cobre (organizados em bobinas). - Comutador (anel segmentado que inverte a corrente para manter o torque contínuo). - Núcleo magnético laminado (para reduzir perdas por correntes parasitas).

11.3. CA

11.3.1. O termo "induzido" é menos comum, mas pode se referir ao rotor (especialmente em motores síncronos). No rotor de um motor de indução, as correntes são induzidas pelo campo magnético girante do estator (daí o nome "induzido").

11.4. Diferença Chave

11.4.1. - **CC:** Induzido é o rotor (parte móvel).

11.4.2. - CA (indução): O rotor é chamado de "induzido" apenas conceitualmente, pois não recebe corrente externa – as correntes são induzidas.

11.5. Exemplo Prático - Motor CC de um ventilador: O induzido é o eixo que gira, com bobinas e comutador. - Gerador de usina hidrelétrica: O induzido (rotor ou estator, dependendo do projeto) gera eletricidade ao girar no campo magnético.

12. Comutador

12.1. Características e Funcionamento

12.1.1. Estrutura

12.1.1.1. É um anel segmentado (feito de cobre ou ligas condutoras), dividido em lâminas isoladas entre si (geralmente por mica ou plástico). Cada segmento está conectado a uma bobina do enrolamento do rotor.

12.1.2. Função Principal

12.1.2.1. Inversão da corrente: Conforme o rotor gira, o comutador troca o sentido da corrente nas bobinas, garantindo que a força magnética (torque) atue sempre na mesma direção. Contato elétrico: Escovas fixas (de grafite ou carvão) deslizam sobre o comutador, transferindo corrente para o rotor.

12.1.3. Localização

12.1.3.1. Fica acoplado ao eixo do rotor (induzido), girando junto com ele.

12.2. Problemas Comuns

12.2.1. Centelhamento: Desgaste das escovas ou sujeira no comutador causam faíscas. Oxidação: Lâminas sujas ou irregulares reduzem a eficiência.

12.3. Aplicações

12.3.1. Motores CC de ferramentas elétricas, ventiladores, automóveis (vidros, limpadores). Geradores CC antigos (como dínamos).

12.4. CC

12.4.1. responsável por inverter a direção da corrente elétrica nos enrolamentos do rotor (induzido) para manter o torque contínuo e unidirecional durante a rotação

12.4.1.1. Exemplo em um Motor CC: Quando o rotor gira 180°, a bobina que estava sob o polo norte do ímã move-se para o polo sul. O comutador inverte a corrente nessa bobina, mantendo a repulsão/atração magnética e evitando que o torque se anule.

12.5. CA

12.5.1. Motores CA (como os de indução) NÃO USAM comutador, pois a própria corrente alternada inverte naturalmente a direção do campo magnético.

13. Em um gerador de CC usa eletroímãs, então a corrente de excitação, que é usada para produzir o campo magnético e que flui através das bobinas de campo, é obtida de uma fonte externa ou de uma máquina geradora CC

14. Reostato

14.1. para variar a quantidade de corrente

14.1.1. é uma resistência variável Ex: interruptor de velocidade do ventilador ou de iluminação

15. Relé

15.1. interruptor eletromagnético

16. Corrente Elétrica

16.1. movimento ordenado de cargas elétricas (partículas eletrizadas chamadas de íons ou elétrons) dentro de um sistema condutor.

16.2. Contínua (CC)

16.2.1. sentido e intensidade constantes (não varia)

16.3. Alternada (CA)

16.3.1. sentido e intensidade variados

16.4. Intensidade

16.4.1. I = Q/T

17. Tensão Elétrica

17.1. diferença de potencial (ddp)

17.2. força decorrente da movimentação dos elétrons em determinado circuito

17.3. U = R x i

17.3.1. Primeira Lei de Ohm

18. Energia Elétrica

18.1. produzida a partir do potencial elétrico de dois pontos de um condutor

18.2. Eel = P . ∆t

19. Potência

19.1. Aumentada = Intensidade AUMENTADA

19.1.1. numa resistência constante

19.2. P = I x V

20. unidades mais básicas em eletricidade

20.1. tensão (V)

20.1.1. Volt

20.1.1.1. quer empurrar o Ampere

20.1.1.2. I = V/R

20.2. corrente (I)

20.2.1. Ampere

20.2.1.1. quantidade de elétrons que passam por um condutor em 1s

20.2.1.2. I = V/R

20.3. resistência (R)

20.3.1. quer resistir ao movimento do V

20.3.2. Ohm

20.3.2.1. em paralelo

20.3.2.1.1. ...... R1 x R2 R = ---------- R1 + R2

20.3.2.2. série

20.3.2.2.1. R = R1 + R2 + R3 ...

20.3.2.3. I = V/R

20.4. Uma analogia natural para ajudar a entender estes termos será um sistema de canalização de agua. A tensão é equivalente à pressão da água, a corrente é equivalente à taxa de vazão, e a resistência seria o tamanho do cano.

20.5. Watt

20.5.1. P = VI

21. Resistência

21.1. associados em paralelo

21.1.1. U = Rs.is e U = Rv.iv

21.1.1.1. Igualando as equações

21.2. resistividade variam conforme o comprimento e a largura, e também conforme o material dos condutores

21.3. Segunda Lei de Ohm

21.4. Circuito

21.4.1. Série

21.4.1.1. com duas ou mais cargas alimentadas em série uma com a outra, ligadas em sequência

21.4.1.2. fluxo de elétrons

21.4.1.2.1. sempre será o mesmo sobre as cargas

21.4.1.2.2. há apenas um único caminho para a passagem desses elétrons

21.4.1.3. diferença de potencial, tensão, sobre as cargas será diferente, se as resistências das cargas não forem iguais

21.4.1.4. quanto maior a resistência, maior será a tensão, isso porque a corrente sempre é a mesma para todas as cargas

21.4.1.5. circuitos de LED que ficam nas árvores de natal, chamados de pisca-pisca

21.4.1.5.1. sensor de presença ou relé fotoelétrico

21.4.1.6. Req = R1 + R2 + .... Rn

21.4.2. Paralelo

21.4.2.1. composto por duas ou mais cargas, porém diferente do circuito em série

21.4.2.2. todas essas cargas possuem o mesmo ponto em comum

21.4.2.2.1. há um ponto de derivação para todas elas, fazendo com que o fluxo da corrente elétrica separe proporcionalmente para cada carga, de acordo com o valor de sua resistência

21.4.2.3. instalações elétricas industrial e predial

21.4.2.3.1. redes de distribuição, equipamentos elétricos e eletrônicos

21.4.2.4. consumo que é muito maior, pois se dissipa mais potência, maior o será o valor

21.4.2.5. 1 = 1 + 1 -- -- -- R R1 R2 (paralelo)

21.4.2.5.1. Req = Rparalelo + R3

22. Reatância

22.1. oposição que um componente elétrico (indutor ou capacitor) oferece à passagem de corrente alternada (CA) devido a efeitos de campo magnético (indutância) ou campo elétrico (capacitância).

22.1.1. Diferente da resistência (que dissipa energia), a reatância armazena e devolve energia ao circuito.

22.2. tipos

22.2.1. Reatância Indutiva (XL) Causada por: Indutores (bobinas)

22.2.1.1. Comportamento: Aumenta com a frequência e a indutância. A corrente atrasa em relação à tensão em 90°

22.2.2. Reatância Capacitiva Causada por: Capacitores.

22.2.2.1. Comportamento: Diminui com a frequência e a capacitância. A corrente adianta em relação à tensão em 90°.

22.3. Diferença Chave

22.3.1. Reatância Indutiva

22.3.1.1. Aumenta com a frequência Oposição a mudanças na corrente

22.3.2. Reatância Capacitiva

22.3.2.1. Diminui com a frequência

22.3.2.2. Oposição a mudanças na tensão

23. Impedância

23.1. efeito combinado de resistência, reatância indutiva e reatância capacitiva forma a oposição total ao fluxo de corrente num circuito de C.A

24. Indutância

24.1. é um parâmetro chave em circuitos elétricos e eletrônicos

24.2. Assim como a resistência e a capacitância, é uma medição elétrica básica que afeta todos os circuitos até certo ponto

24.3. L = μ * N² * A / l

24.4. reactância indutiva em corrente contínua

24.4.1. X_L = 2π.L

24.4.2. em corrente alternada

24.4.2.1. X_L = 2π.f.L

24.4.3. positiva

24.4.3.1. Impedância

24.4.3.1.1. medida da capacidade de um determinado circuito, de resistir ao fluxo de uma determinada corrente elétrica, quando aplicada tensão em seus terminais

24.4.3.1.2. é a maneira de medir como a eletricidade "viaja" em cada elemento químico

24.4.4. negativa

24.4.4.1. capacitiva

24.5. indutância em corrente contínua

24.5.1. L = μ0 . N² . A / l

24.5.2. em corrente alternada

24.5.2.1. L = (1/2π.f).∫∫Idt

24.6. Reatância Indutiva

24.6.1. é o atraso de corrente comparado à tensão

24.6.1.1. como é um indutor, então é uma ratância indutiva

24.6.2. não tem unidade mas é conhecida como XL

24.7. Henry

24.7.1. capacidade que o indutor tem em gerar campo magnético

25. Capacitância

25.1. dependem de fatores

25.1.1. área + distância entre chapas + distância entre dielétrico

25.2. armazena energia elétrica sob a forma de um campo eletrostático

25.3. propriedade de se opor às variações de tensão

26. Força

26.1. eletromotriz

26.1.1. responsável pelo movimento dos elétrons através do condutor

27. Energia estática

27.1. gerada por

27.1.1. fricção/atrito

27.1.2. indução

27.1.3. contato/transferência

28. Condutor

28.1. resistência

28.1.1. limita/restringe o fluxo de corrente elétrica

29. Reostato

29.1. varia a quantidade corrente que flui num circuito

30. Potenciometro

30.1. modifica o nível de voltagem, aumentando ou diminuindo

31. Magnetismo

31.1. propriedade do objeto atrair certas substâncias metálicas

32. Linha de força

32.1. deixa um imã em um ponto e entra em outro

32.2. imã natural

32.2.1. magnetita

33. Bateria e acumuladores

33.1. bateria precisa de água sim, pois precisam de seus eletrólitos

33.2. Para carregar completamente uma bateria de níquel-cádmio, deve haver alguma geração de gás; portanto, alguma água será consumida

33.3. Todas deixam seus resíduos de corrosão

33.4. na simbologia de uma bateria, a linha vertical + longa representa o terminal POSITIVO

33.5. níquel-cádmio

33.5.1. vida longa baixa manutenção baixo custo

33.5.2. polos

33.5.2.1. +

33.5.2.1.1. HNi hidróxido de Níquel

33.5.2.2. _

33.5.2.2.1. Ca cádmio

33.5.3. 30% Hidr. Potássio 70% H2O destilada

33.5.4. Não há descarte apropriado

33.6. chumbo-ácido

33.6.1. decímetro

33.6.1.1. mede a quantidade de líquido (densidade varia)

33.6.1.2. quanto mais carregada, o volume diminui e descarregada o volume aumenta

33.6.2. suspiro

33.6.2.1. permite a exaustão dos gases

33.7. Baterias ligadas em paralelo

33.7.1. aumenta a capacidade de aH (ampér/hora)

33.7.1.1. mesma tensão (V ou E)

33.7.1.1.1. corrente (I) é dividida (carga é distribuída entre elas, reduzindo o esforço individual)

34. Dispositivo de proteção

34.1. Relê

34.1.1. nucleo da bobina

34.1.1.1. ferro

34.1.2. acionar/desacionar magnetismo

34.1.3. uma bobina em que há uma barra de ferro doce (caracteristica que conduz bem o magnetismo)

34.2. Fusível

34.2.1. suporta sobrecarga por um certo período de tempo

34.2.2. condutividade e resistividade específica

34.3. Disjuntor

34.4. Protetor térmico

34.4.1. abre o circuito automaticamente caso a temperatura do motor exceda

34.5. chave switch

34.5.1. chave ou interruptor

35. Instrumentos

35.1. mede

35.1.1. resistência

35.1.1.1. ohmimetro

35.1.2. corrente

35.1.2.1. amperímetro

35.1.2.1.1. deve ser conectado em SÉRIE

35.1.3. tensão

35.1.3.1. voltímetro

35.1.3.1.1. variação 0 - 30 V

35.1.3.1.2. deve ser conectado em PARALELO

35.1.4. potência reativa em um circuito de C.A.

35.1.4.1. variômetro

35.1.5. mede corrente e voltagem

35.1.5.1. wattimetro

36. Transformador

36.1. parte recebe energia elétrica por indução do enrolamento primário é o secundário

36.2. A tensão no secundário de um transformador, é de 240v, tendo-se 250 espiras no seu enrolamento primário e 500 espiras no secundário a tensão aplicada no primário será de:

36.2.1. = 120V

37. Transistor

37.1. componente eletrônico semicondutor

37.2. substituiu as válvulas à vacuo e eletrônica

38. Separador

38.1. diodo Zener

38.2. regula a tensão

39. Retificador

39.1. transforma CA em CC pulsante

40. Filtragem

40.1. converte pulsos de voltagem em uma aproximação de C.C.

41. Inversor

41.1. Fornece

41.1.1. 400 Hz, 26 VCA num enrolamento e 115 VCA no outro