Física 3

1. Habilidades e Competências.

Ao término dessa atividade o aluno deverá ter competência para:

• Projetar circuitos simples.

• Conhecer os conceitos básicos de eletricidade.

• Conhecer o funcionamento do motor CC/DC

• LED

 

2. Objetivos

Construir um gerador eólico utilizando um dínamo acoplado a um cata-vento e conectado num circuito para obter energia elétrica a partir da energia cinética dos ventos e assim carregar uma bateria e acender um led, tudo sem ter gastos elevados.

Objetivo específico- Obter material para a construção do aero gerador; -Realizar testes e avaliar seu funcionamento; -Analisar os dados obtidos e apresentar os resultados.

 

3. Materiais necessários

• Papel

• Tesoura

• Cola

• Palitos de churrasco

• Palito de picolé

• Lata

• Caixa de leite

• Motor cc/dc

• Braçadeiras

• Isopor

• Tintas

• Fios

 

4. Pré-requisitos

Ter conhecimento sobre o motor cc/dc, eletricidade, corrente elétrica, motores em serie.

 

5. Fundamentação teórica.

Corrente Contínua:

É o fluxo ordenado de elétrons sempre numa direção, diferente da corrente alternada cujo sentido dos elétrons varia no tempo. Esse tipo de corrente é gerado por baterias de automóveis ou de motos, pequenas baterias, pilhas, dínamos, células solares e fontes de alimentação de várias tecnologias, que retificam a corrente alternada para produzir corrente contínua. Normalmente é utilizada para alimentar aparelhos eletrônicos e os circuitos digitais de equipamento de informática. Este tipo de circuito possui um polo negativo e outro positivo. São motores de custo elevado e, além disso, precisam de uma fonte de corrente contínua, ou de um dispositivo que converta a corrente alternada comum em contínua. Podem funcionar com velocidade ajustável entre amplos limites e se prestam a controles de grande flexibilidade e precisão. Por isso seu uso é restrito a casos especiais em que estas exigências compensam o custo muito mais alto da instalação.

História:

As primeiras experiências de eletrodinâmica foram feitas com corrente contínua. As primeiras linhas de transmissão também usavam CC. Posteriormente passou-se a usar corrente alternada devido às dificuldades de conversão da tensão em CC. No entanto com o desenvolvimento da tecnologia, voltou-se a usar CC nas linhas de transmissão.

Circuito de correntes contínuas:

É um circuito cuja corrente elétrica flui apenas numa só direção. O CC encontra-se em muitas aplicações de tensão baixa, especialmente nas aplicações que utilizam bateria. A maioria dos circuitos electrónicos requer uma fonte de alimentação CC. Uma corrente elétrica contínua flui somente quando o circuito elétrico está fechado, mas deixa completamente de fluir quando o circuito está aberto.

Tipos de correntes contínuas:

I) Correntes contínuas constantes: a CC é considerada constante quando sua intensidade e sentido não se altera com o passar do tempo. É comumente encontrada em pilhas e baterias.

 

II) Correntes contínuas pulsantes: a corrente tem seu sentido constante, porém o fluxo de elétrons no interior do fio se comporta como pulsos, fazendo com que a intensidade passe por variações no decorrer do tempo. Geralmente é encontrada em circuitos retificadores de corrente alternada. Como a corrente não muda de sentido, sua forma de onda nunca troca de sinal.

Fontes de correntes contínuas:

I) Fonte de tensão CC: as fontes de tensão podem ser divididas em três categorias: baterias, geradores e fontes de alimentação. As baterias são fontes CC mais comum. Geram energia elétrica pela conversão de energia química e é constituído por células secundárias ou por células primárias. Os geradores convertem energia mecânica em energia elétrica. Os geradores quando são de corrente contínua também são chamados de dínamos e, quando são de corrente alternada, de alternadores. As fontes de alimentação é a fonte mais comum encontrada em laboratórios, na qual usa os processos de retificação que converte uma tensão com variação no tempo em uma tensão de magnitude fixa.

II) Fonte de corrente CC: Em uma fonte de CC ideal, ainda que tenha variações na tensão, a fonte sempre irá fornecer uma corrente fixa a qualquer sistema eletroeletrônico.

Motores CC:

Uma corrente contínua, como o é a fornecida por pilhas ou baterias, é muito boa para fazer eletroímãs com pólos imutáveis mas, como para o funcionamento do motor é preciso periódicas mudanças de polaridade, algo tem que ser feito para inverter o sentido da corrente nos momentos apropriados. Na maioria dos motores elétricos CC, o rotor é um ‘eletroímã’ que gira entre os pólos de ímãs permanentes estacionários. Para tornar esse eletroímã mais eficiente o rotor contém um núcleo de ferro, que torna-se fortemente magnetizado, quando a corrente fluí pela bobina. O rotor girará desde que essa corrente inverta seu sentido de percurso cada vez que seus pólos alcançam os pólos opostos do estator. O modo mais comum para produzir essas reversões é usar um comutador.

Funcionamento e constituição do motor:

O motor CC é constituído por circuito indutor, circuito induzido e circuito magnético. Sendo constituído por elementos fixos e moveis, dá-se o nome de estator a parte fixa do motor e o nome rotor a parte móvel do mesmo. No caso do motor CC o circuito indutor encontra – se no estator e o circuito induzido no rotor. O circuito induzido