A Introdução Aos Processos De Conversão Eletromecânica De Energia

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CEME I – INTRODUÇÃO AOS PROCESSOS DE CONVERSÃO ELETROMECÂNICA DE ENERGIA

A ED B / 2021

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CEME I – INTRODUÇÃO AOS PROCESSOS DE CONVERSÃO ELETROMECÂNICA DE ENERGIA

A conversão de energia trata de como ocorrem as transformações das diversas formas de energia, de como elas se manifestam, além de considerar também os mecanismos de dissipação;

As máquinas elétricas são dispositivos que realizam as diversas transformações de formas de energia sob a ação de fenômenos eletromagnéticos.

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CEME I – PRINCIPAIS GRANDEZAS ASSOCIADAS AOS PROCESSOS DE CONVERSÃO DE ENERGIA

Velocidade angular ω (rad./s) – Taxa de variação da posição angular no tempo [dθ/dt];

Aceleração  angular  α  (rad./s2)  –  Taxa  de  variação  da

velocidade angular no tempo [ dω/dt];

Conjugado Τ (N.m) – Produto da força aplicada a um corpo e a menor distância (r) entre a reta de ação da força e o eixo de rotação do corpo.“ Capacidade de variar a velocidade angular de um corpo em rotação” [T= F.r.sen θ];

Trabalho W (J) - Aplicação de uma força que se desloca por uma distância ou de um conjugado por um ângulo   [∫F dr ou

∫ T dθ] ;

Potência P (W) – Taxa de produção de trabalho no tempo [dW/dt]

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CEME I – PRINCIPAIS MÁQUINAS ELÉTRICAS DE CONVERSÃO DE ENERGIA

Transformadores – Máquinas que convertem energia elétrica em energia elétrica de um dado circuito para outro acoplado magneticamente;

Motores – Maquinas conversoras de energia elétrica em energia mecânica sob a ação de um campo magnético;

Geradores – Máquina conversora de energia mecânica em energia elétrica sobre o princípio da indução magnética.

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CEME I – O CAMPO ELÉTRICO

A carga elétrica q é uma propriedade intrínseca e fundamental das partículas, podendo ser positiva ou negativa onde cargas de mesmo sinal se repelem e opostas se atraem, sendo sua unidade no S.I. o Coulomb (C);

O Campo Elétrico (E) – Expressa a interação entre cargas pois, a carga gera ao seu redor um Campo elétrico e sua unidade no S. I. é (N/C)

Definição de campo elétrico gerado pela fonte de

carga na posição da carga de teste:

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CEME I – O CAMPO MAGNÉTICO

Constitui o principal mecanismo de conversão de energia nas máquinas elétricas;

Definição: Corresponde ao espaço ao redor de um ímã onde se verificam os fenômenos de atração e repulsão ou decorrente de cargas elétricas em movimento em um dado meio;

Unidades:

Densidade de Fluxo Magnético (B) no S.I. – Tesla (T) Intensidade de Campo magnético (H) no S.I. – (A/m)

A produção de campo magnético por corrente

elétrica é regida pela lei de ampère:

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CEME I

CEME I – CAPACITÂNCIA E INDUTÂNCIA

[pic 15]Capacitância – Define a ração entre o módulo da carga em cada condutor pelo módulo da diferença de potencial entre condutores. Sua unidade no S.I. é o Fadad (F) e em outras palavras define a capacidade de se armazenar energia no campo elétrico.

C = Q/ΔV

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Indutância – Define a constante de proporcionalidade onde a

f.e.m. induzida em uma espira condutora é sempre proporcional a taxa de variação da corrente. Sua unidade no S.I. é o Henry (H) e em outras palavras define a capacidade de se armazenar energia no campo magnético.

L = (N.φB)/I

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CEME I – LEIS DE FARADAY E DE LENZ

Lei de Faraday – Na existência de um fluxo passado por uma espira de fio condutor, uma tensão será induzida na mesma e será diretamente proporcional à taxa de variação desse fluxo no tempo.

Eind.= -N. dφ/dt

• Lei de Lenz – A corrente induzida que surge em uma espira fechada apresenta um sentido oposto à variação original de fluxo que a produziu.

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CEME I – PRINCÍPIOS BÁSICOS QUE DESCREVEM A AÇÃO DO CAMPO MAGNÉTICO NAS MAQUINAS ELÉTRICAS

Todo  condutor  percorrido  por  corrente  produz  um  campo

magnético em sua vizinhança;