Indutância, Capacitância e Circuitos Indutivos

Não existe um valor determinado pela ANEEL para fator de potência; existe é um valor para que o consumidor não pague multa por baixo fator de potência (0,92 indutivo ou capacitivo); Este valor era há uns anos atrás 0,85.

FACULDADE ANHANGUERA DE CAMPINAS

ATIVIDADES PRÁTICAS SUPERVISIONADAS

RELATÓRIO I

INDUTORES

ENGENHARIA DE PRODUÇÃO

ELETRICIDADE APLICADA

EVERTON TIAGO RODRIGUES RA: 1154357021

DOCENTE: MAURÍCIO MARSARIOLLI

CAMPINAS - 2014 

Aula-tema: Indutância, Capacitância e Circuitos Indutivos.

Introdução

O indutor, também conhecido por bobina, é um elemento usado em circuitos elétricos, eletrônicos e digitais com a função de acumular energia através de um campo magnético, também serve para impedir variações na corrente elétrica. A propriedade elétrica dos indutores é a Indutância.Indutância é simbolizada pela letra L, medida em henry (H), e representada graficamente por um fio helicoidal. Em outras palavras é um parâmetro dos circuitos lineares que relaciona a tensão induzida por um campo magnético variável à corrente responsável pelo campo. A tensão entre os terminais de um indutor é proporcional à taxa de variação da corrente que o atravessa. Matematicamente temos:

U(t)=L.(di(t))/dt

Onde: U é a tensão induzida, medida em Volts (V);

L é a indutância, medida em Henry (H);

i(t) é a corrente instantânea, sua unidade de medida é o Ampère (A);

t é o tempo, medido em segundos (s);

Outro conceito fundamental para entendermos o fenômeno do freio eletromagnético demonstrado no vídeo são as Leis de Faraday e de Lenz. A Lei de Faraday ou da Indução eletromagnéticaafirma que a corrente elétrica induzida em um circuito fechado por um campo magnético é proporcional ao número de linhas do fluxo que atravessa a área envolvida do circuito, por unidade de tempo, em outras palavras podemos dizer que toda corrente elétrica induz um campo magnético em torno de si, e consequentemente todo campo magnético (variação de campo por unidade de tempo) induz uma corrente elétrica em um circuito fechado. Já a Lei de Lenz diz que o sentido da corrente é o oposto da variação do campo magnético que lhe deu origem. Havendo diminuição do fluxo magnético, a corrente criada gerará um campo magnético de mesmo sentido do fluxo magnético da fonte. Havendo aumento, a corrente criada gerará um campo magnético oposto ao sentido do fluxo magnético da fonte.

Metodologia e Procedimentos

Na experiência apresentada, os materiais utilizados:

Tubo reto de cobre;

Tubo reto de acrílico;

Corpo de teste de ferro;

Corpo de teste de material imã;

O procedimento experimental consiste em segurar os tubos na posição vertical e passar os corpos de prova através de seu interior verificando o tempo que eles demoram a percorrer todo o tubo internamente.

Resultados e Discussão

Ao soltar os corpos de prova analisamos o tempo de queda e apresentamos na tabela a seguir:

Tabela 1: Resultados das análises

Teste Tubo Corpo de prova Resultado

N° 1 Acrílico Ferro Desceu rapidamente, tempo curto.

N° 2 Acrílico Ima Desceu rapidamente, tempo curto.

N° 3 Cobre Ferro Desceu rapidamente, tempo curto.

N° 4 Cobre Ima Desceu lentamente, tempo bastante longo.

Ao observarmos o teste número 4, observamos que houve algum fator diferente que causou um tempo de queda mais demorado, este fenômeno físico do freio eletromagnético é resultado das leis teóricas apresentadas na introdução, a Lei de Faraday e de Lenz.

O tubo de cobre é um condutor elétrico, ele, por ser em forma de um cilindro reto pode ser considerado como uma bobina de muitas voltas (ou um indutor). Quando o corpo de prova passa por este indutor, ele gera internamente quando está passando uma variação de campo magnético. Teoricamente pela Lei de Faraday a variação de campo magnético gera uma força eletromotriz induzida (á grosso modo uma tensão) e como um tubo que no caso se comporta como uma bobina pode ser considerada um circuito fechado, esta fem (força eletromotriz) gera uma corrente elétrica.

Esta corrente, por sua vez, obedece outra lei teórica, a Lei de Lenz, que diz que uma corrente induzida (ou que passa por uma bobina) gera outro campo magnético oposto à variação gerada pelo imã que está caindo, ou seja, resumidamente, ocorrem dois fenômenos ao mesmo tempo, o segundo que é consequência do primeiro acaba interagindo ativamente no próprio movimento do causador dos efeitos, que é o íma. Enquanto ele cai, ele mesmo acaba gerando uma força magnética que atua contra a sua própria queda.

Como em seu movimento de queda não existem forças resultantes, ele cai em movimento com velocidade uniforme.

Indutores Comerciais

A tabela a seguir apresenta pesquisa de valores de alguns indutores comerciais;

Tabela 2: Cotação de alguns indutores

Descrição Valor Unitário

Indutor Rf 2,2 µH R$ 10,00

Indutor porcelana 1,0 MH R$ 3,20

Indutor toroidal 22 µH R$ 3,99

Indutor choque 3,3 µH R$ 2,25

CONCLUSÃO

Com base no experimento demonstrado, concluímos que as aplicações dos fenômenos da indução eletromagnética e das Leis apresentadas são muito grandes, podemos aplicar em experimentos simples como o freio demonstrado ou até em transformadores, geradores e motores elétricos, indispensáveis para a indústria moderna.