O conteúdo elaborado por mim, está dividido em TRÊS partes: 1º Noções sobre eletromagnetismo,...

O conteúdo elaborado por mim, está dividido

em TRÊS partes:

1º Noções sobre eletromagnetismo, e

princípios de funcionamento de geradores;

2º Principais trechos do cap.9 Geradores;

3º Exercícios Anac.

O ramo da Física que estuda a interação entre

campos elétricos e magnéticos é o

eletromagnetismo. O eletromagnetismo

analisa o conjunto de fenômenos associados à

criação de um campo magnético pela

passagem de uma corrente elétrica.

A descoberta da relação entre eletricidade e

magnetismo coube ao físico dinamarquês Hans

Christian Oersted (1777-1851). Antes dele, no entanto, já

havia hipóteses sobre essa relação, motivadas pela

coincidência entre os aspectos opostos (na eletricidade, as

cargas positivas e negativas; no magnetismo, os polos norte e sul) e

pelo fato de que, em ambos os fenômenos, os

opostos se atraem e os iguais se repelem.

Vídeo:

Oersted Experience

Quando existe corrente elétrica, cria-se um

campo magnético perpendicular ao fio, em

consequência da circulação da corrente. O

campo atua sobre a agulha de uma bússola,

que se posiciona de modo a ficar

perpendicular ao fio, ou seja, paralela às

linhas de força do campo.

Quando um condutor é percorrido por uma

corrente elétrica e está imerso em um campo

magnético, verifica-se o aparecimento de uma

força que atua sobre o condutor. É o chamado

Efeito Motor da Indução Eletromagnética,

aproveitado em instrumentos elétricos e em

motores.

Quando o condutor se move no campo, a

corrente induzida cria seu próprio campo

magnético que tende a se opor ao campo

atravessado, deformando-o.

Correntes elétricas criam campos magnéticos.

A orientação das linhas do campo criado pela corrente pode ser prevista pela Regra da Mão Direita.

Campos magnéticos também podem induzir correntes em fios.

O fenômeno da indução é dinâmico, isto é, exige movimento.

O fenômeno da indução é aproveitado numa grande quantidade de dispositivos eletroeletrônicos, como dínamos e alternadores.

As forças que surgem num condutor percorrido por uma corrente e imerso num campo magnético são a base do funcionamento dos motores elétricos e de muitos instrumentos de medição.

Como saber quando um corpo está eletrizado

ou magnetizado?

Campo magnético e campo elétrico são

fenômenos distintos. Da mesma forma

que um pente atritado não atrai pedaços

de metal, um imã não atrai o cabelo ou

pedaços de papel.

O que é Ponto Curie?

Pierre Curie (1859 - 1906), químico

francês, descobriu que, elevando-se a

temperatura de um ímã permanente até

certo ponto, ele perde as suas

propriedades magnéticas. Essa

temperatura, conhecida como Ponto

Curie, varia conforme o material de que é

feito o ímã.

1 - O campo magnético produzido por uma corrente que circula através de um condutor retilíneo é:

( ) a) Paralelo ao condutor.( ) b) Oblíquo em relação ao condutor.( ) c) Perpendicular ao condutor.( ) d) Depende do sentido da corrente.

2 - Para que ocorra indução de uma corrente num condutor retilíneo, como deve ser seu movimento dentro de um campo magnético uniforme (linhas paralelas)?( ) a) Ele deve se movimentar ortogonalmente às linhas do campo.( ) b) Ele deve se movimentar paralelamente às linhas do campo.( ) c) Ele deve oscilar paralelamente às linhas do campo.( ) d) Ele deve ficar parado no campo magnético

3 - Envolvendo com a mão direita um condutor percorrido por uma corrente de modo que o dedo polegar corresponda ao sentido da corrente, podemos afirmar que:( ) a) A tensão gerada tem o sentido dos quatro dedos que envolvem o fio.( ) b) Os dedos que envolvem o fio têm o sentido oposto ao campo magnético produzido.( ) c) Os dedos que envolvem o fio têm o mesmo sentido do campo magnético produzido.( ) d) Os dedos que envolvem o fio ficam perpendiculares ao campo produzido.

4 - Em que caso temos a indução de uma tensão maior num condutor em relação a um campo magnético uniforme?

( ) a) Quando o fio se move cortando as linhas do campo.( ) b) Quando o campo se move e suas linhas cortem o fio.( ) c) Quando os dois estão estáticos (parados).( ) d) Quando um se move perpendicularmente em relação ao outro: o campo em relação ao fio ou o fio em relação ao campo.

5 - Pela regra da mão direita, que estabelece a relação entre as direções dos vetores da corrente elétrica num fio, do fluxo magnético e da força que tende a movimentar este fio, podemos dizer que:

( ) a) Os três vetores são paralelos.( ) b) A força é perpendicular ao campo magnético.( ) c) A corrente é paralela ao campo e a força.( ) d) Os três vetores são perpendiculares entre si.

Um eletroímã começa com uma fonte de

energia e fios. Por exemplo, se enrolarmos o

fio ao redor de um prego 10 vezes, conectar o

fio à uma pilha e trazer uma extremidade do

prego perto da bússola, descobriremos que ele

exerce um efeito muito maior sobre a bússola.

Na verdade, o prego se comporta da mesma

maneira que um ímã em barra.

No entanto, o ímã existe somente quando

houver corrente fluindo da pilha. Isso é um

eletroímã e que este ímã tem a capacidade

de içar pequenos objetos de aço como clipes

de papel e grampos. Um eletroímã é a base

de um motor elétrico.

Digamos que você tenha criado um eletroímã

simples enrolando 100 voltas de fio em um prego e

conectando os terminais do fio a uma pilha. O

prego se transforma em um ímã e tem um polo

norte e um polo sul enquanto a bateria estiver

conectada. Agora pegamos o eletroímã

atravessamos um eixo no meio do prego e o

suspendemos no meio de um ímã tipo ferradura.

Ao ligarmos a uma bateria o eletroímã de modo que

o polo norte apareça conforme mostrado, a lei básica

do magnetismo diz a você o que acontecerá: O polo

norte do eletroímã será repelido pelo polo norte do

ímã tipo ferradura e atraído pelo polo sul do ímã tipo

ferradura. O polo sul do eletroímã será repelido de

maneira similar. O prego se moverá metade de uma

volta e então parará na posição mostrada.

Mas não é prático ficar trocando ímãs para

fazer o eletroímã girar (rotor). Geralmente

Mantemos um ímã fixo e invertemos a

alimentação do eletroímã, assim que ele

completar a volta.

O que é um Solenoide?

Um solenoide é mais uma forma de

eletroímã. Ele é um tubo

eletromagnético geralmente usado para

mover linearmente um pedaço de metal.

Os solenoides são usados em todos os

tipos de lugares, especialmente em

travas nos aviões, outro exemplo

também é nas travas elétricas de um

automóvel.

Quando submetemos um condutor (por exemplo,

um pedaço de fio) à influência de um campo

magnético e, ao mesmo tempo, à corrente

elétrica de uma bateria ou pilha, surge uma

força que tende a movimentar o condutor em

determinada direção. Este é o princípio de

funcionamento dos motores elétricos.

A força presente no condutor depende do sentido da corrente que nele circula e também da orientação das linhas do campo magnético. É possível controlar o movimento de um fio em um campo mudando o sentido da circulação.

A espira é montada em um eixo, ela gira

livremente. Este conjunto móvel é chamado

de rotorrotor. Para que a espira possa ser

submetida à corrente sem que seu

movimento seja comprometido, dois contatos

fazem a ligação entre a fonte de energia e o

eixo. Estes contatos são chamados de

escovasescovas.

As escovas tem a função de transmitir a

corrente ao rotor e, a cada meia volta,

inverter o sentido da corrente. O resultado é

que a espira permanecerá em movimento,

enquanto houver corrente.

O Motor elétrico funciona pelo princípio da

repulsão magnética. Ao aproximar o polo

norte/sul de um ímã ao polo norte/sul de outro

ímã, o primeiro irá repelir o segundo.

É um motor controlado por sinais digitais. A

informação é processada para realizar um

movimento , os movimentos são controlados

através de pulsos, possibilitando o

deslocamento por passos. O passo é o <

deslocamento angular.

A função dos motores elétricos é produzir força mecânica a partir da eletricidade.

Quando submetemos um condutor à influência de um campo magnético e a uma corrente elétrica, surge uma força que tende a movimentar o condutor em determinada direção.

Motores costumam ser especificados pela sua tensão nominal de operação.

Podemos controlar o movimento de um fio num campo simplesmente mudando o sentido de circulação da corrente.

As escovas de um motor elétrico têm a função de transmitir a corrente ao rotor e, a cada meia volta, inverter o sentido da corrente.

A rotação de um motor, expressa em rpm, é normalmente especificada sob determinadas condições, como a intensidade da corrente.

As caixas de redução, além de diminuírem a velocidade de rotação do motor, também aumentam sua força, que é medida em torque.

O motor de passo é usado em aplicações de precisão e não se destina somente à produção de movimento, mas também ao posicionamento de peças.

Como a corrente varia com a força?

Quando ligamos um motor sem que ele

precise fazer força, (em vazio), o

consumo de corrente é mínimo e ele roda

com a máxima velocidade. Quando o

motor precisa fazer força, a corrente

aumenta e ao mesmo tempo a

velocidade diminui. Nas aplicações

práticas, devemos fazer com que o motor

rode numa velocidade em que ele tenha

o máximo rendimento.

Como podemos testar um motor?

O teste mais simples consiste em se

verificar a continuidade da bobina, o que

pode ser feito com o multímetro. Outros

testes mais complexos envolvem a

medida do torque e a medida da

intensidade da corrente.

1 - A interação entre as bobinas de um motor ou entre as bobinas e os imãs ocorre através de:

( ) a) campos elétricos.( ) b) correntes induzidas.( ) c) campos magnéticos.( ) d) ondas eletromagnéticas.

2 - Qual a finalidade das escovas nos motores de corrente contínua?( ) a) Interromper a corrente.( ) b) Criar os campos magnéticos que produzem a força que gira o motor.( ) c) Inverter o sentido da corrente a cada meia volta do motor.( ) d) Produzir a corrente pulsante que gera a indução das bobinas.

3 - O desgaste das escovas de um motor de corrente contínua deve-se a que fator?

( ) a) Passagem de correntes muito intensas.( ) b) Atrito e produção de faíscas devido à comutação das bobinas.( ) c) Criação de um forte campo magnético nos contatos.( ) d) Aquecimento devido a sua resistência elétrica (efeito térmico).

Não podemos obter energia elétrica a partir

do nada; ou seja, é preciso converter em

energia elétrica, ou alguma outra forma de

energia. Para isso, usamos dispositivos

denominados geradores.

Um gerador fornece energia elétrica para um

receptor. Para isso ele precisa ter uma

pressão elétrica entre seus terminais para

estabelecer uma corrente elétrica, ou uma

ddp medida em volts, essa ddp é denominada

Força Eletromotriz ou FEM.

Não existe condutores perfeitos, logo um

gerador apresenta uma resistência interna. Na

figura esquematizo a estrutura interna do

gerador, com sua FEM representada por EE e a

resistência interna pela letra rr.

Veja que um receptor não pode se ligado

diretamente na FEM do gerador. Quando o

Gerador repõe as cargas que circulam,

retificando-as de um eletrodo e levando-as ao

outro, estas cargas sempre precisarão vencer

a resistência interna antes de circularem pelo

receptor.

Neste trabalho ele despende energia, que se

transforma em calor. É por este motivo que as

pilhas esquentam quando precisam fornecer

uma corrente um pouco maior que o normal.

Assim existe uma formula, denominada

equação do gerador, que determina e energia

que ele pode entregar ao receptor em função

de sua FEM e resistência interna.

E= F.E.M.E= F.E.M.U=Tensão.U=Tensão.r= Resistência Interna r= Resistência Interna Gen. Gen. i= Corrente do Ckti= Corrente do Ckt

Duas situações limite caracterizam o

funcionamento do gerador: ckt aberto e ckt

fechado.

Diz se que o gerador está na condição de

operação de ckt aberto quando ele não está

fornecendo energia.

A outra condição extrema que ocorre no

funcionamento do gerador é quando ele

fornece energia a um receptor cuja resistência

é nula.

A corrente de curto-ckt é calculada dividindo-

se a FEM pela resistência interna.

Entre as duas condições extremas indicadas,

o gerador pode entregar energia a um ckt

externo, estabelecendo nele tensões que

dependem justamente de sua resistência

interna e da resistência externa do ckt

alimentado.

É comum que se represente o comportamento

dos diversos dispositivos elétricos, como

fizemos no caso do resistor, através de

gráficos. Com o gráfico, podemos traçar a

curva característica do gerador, com base no

que vimos até agora.

No eixo vertical (y), marcamos a tensão (U) que o

gerador apresenta entre seus polos, nas diversas

condições possíveis de funcionamento. No eixo

horizontal (x), marcamos as correntes

correspondentes (I) que o gerador faz circular pelo

circuito alimentado. Sabemos então que, no ponto

em que a corrente é zero, a tensão entre os polos é

igual à FEM.

Podemos marcar este ponto como E no eixo

vertical. Por outro lado, sabemos que, quando

a tensão é nula (curto-ckt), a corrente será

máxima, ou Io.

Vamos supor que tenhamos um gerador com

FEM E= 10 volts e resistência interna de 5

ohms. A corrente de curto-ckt deste gerador

será Io= 10/5 = 2 ampères.

Veja que podemos facilmente descobrir pelo

gráfico que, quando ele está fornecendo uma

corrente de 1 ampère a um ckt externo, a

tensão em seus terminais cai para 5 volts.

A Lei de Pouillet, que vamos estudar agora,

nos permite calcular exatamente o que ocorre

num circuito simples alimentado por um

gerador. Chamamos de circuito simples

aquele em que circula uma única corrente.

Observe que este ckt tem apenas um gerador,

que produz energia elétrica, e um receptor,

que converte esta energia elétrica em alguma

outra forma de energia. No caso, temos um

resistor R, no qual circula apenas uma

corrente I.

A Lei de Pouillet estabelece que a corrente (I)

neste circuito depende da resistência interna

do gerador (r), da resistência do receptor (R)

e da força eletromotriz do gerador (E),

podendo ser calculada pela seguinte fórmula:

Exemplo:Exemplo: Calcular a corrente que circula no

ckt da figura e determinar também a tensão U

aplicada ao resistor:

Aplicando a Lei de Pouillet:Aplicando a Lei de Pouillet:

I= E/(R+r)I= 12/(5+1)I= 12/6I = 2 ampères

Calculando a tensão UCalculando a tensão U

U= R*IU= 5*2U= 10V

Associação em série:Associação em série: As FEM dos geradores

somam-se algebricamente e as resistências

internas também:

Associação em paralelo:Associação em paralelo: A FEM obtida é

igual a FEM de cada gerador: E=

E1=E2=E3....etc. Se todos os geradores

tiverem a mesma resistência interna, ela será

dividida pelo número deles.

Na condição de circuito aberto, a tensão nos terminais de um gerador é igual a sua força eletromotriz.

Na condição de curto-circuito, a tensão entre os terminais é nula e a corrente máxima.

A corrente de curto-circuito é calculada dividindo-se a força eletromotriz pela resistência interna.

A curva característica de um gerador é uma reta.

A curva característica do gerador intercepta o eixo vertical no valor da fem.

A curva característica de um gerador intercepta o eixo horizontal no valor da corrente de curto-circuito (Io).

A tensão no receptor cai à medida que a intensidade da corrente aumenta.

U=5-3*0,5U=5-1,5U=3,5

3 - Uma pilha tem os seus polos interligados por um condutor de resistência muito baixa. Nessas condições, circula uma corrente intensa, limitada apenas por sua resistência interna. Esta corrente intensa é denominada:

( ) a) Corrente de carga.( ) b) Corrente eletromotriz.( ) c) Corrente de aterramento.( ) d) Corrente de curto-circuito.

4 - Qual é a corrente de curto-circuito de um gerador que tem uma força eletromotriz de 12 volts e uma resistência interna de 2 ohms?

( ) a) 6 ampères( ) b)12 ampères( ) c) 24 ampères( ) d) 48 ampères

Io=12/2=6

5 - Um gerador de força eletromotriz de 6 volts e resistência interna 2 ohms alimenta um resistor de 4 ohms. Podemos afirmar que a corrente no circuito é:

( ) a) 1 ampère.( ) b) 2 ampères( ) c) 3 ampères( ) d) 8 ampères.

I=6/(4+2)=1

A quantidade de energia gerada a cada

segundo por um gerador nos permite definir

sua potência P, que é medida em watts (W).

Esta energia é dissipada, em forma de calor, na

resistência interna do gerador, o que pode ser

calculado facilmente a partir da lei de Joule, em função

do valor da corrente. Isso significa que nenhum gerador

pode ter um rendimento de 100%, porque, na prática,

não é possível fabricar geradores com resistência

interna nula. Ex.: Um gerador de 10W, mas só

consegue entregar 6W para carga. Rendimento= 60%.

Conhecendo as Potências:Conhecendo as Potências: A primeira

fórmula que veremos é a que permite calcular

o rendimento (η), conhecendo-se a potência

total fornecida (Pf) e a potência útil (Pu):

Partindo do Ckt:Partindo do Ckt: Outra forma de calcular o

rendimento é conhecendo-se o ckt. Tomemos

como exemplo o ckt simples da figura:

Deste ckt podemos obter diversas

informações importantes, como a FEM (E) do

gerador e a tensão que aparece na carga (U).

Conforme sabemos, esta tensão é menor que

a FEM, porque existe uma perda devido à

resistência interna.

Se conhecermos estas duas tensões, podemos

calcular o rendimento η do gerador usando a

fórmula:

η=U/E

1 - Uma pilha de 1,5 V, com resistência interna r, alimenta um resistor externo R. Neste processo, o resistor externo dissipa 2 watts, enquanto 3 watts são dissipados na resistência interna do gerador (pilha). O rendimento deste gerador é:

( ) a) 66%( ) b) 40%( ) c) 60%( ) d) 80%( ) e) nenhuma das alternativas anteriores.

Pu=2Pu=2Pf=5Pf=5η=2/5= 0,4*100%=40%η=2/5= 0,4*100%=40%

2 - Quatro pilhas de 1,5 V de força eletromotriz e resistência interna 0,5 ohms são ligadas em série. O gerador assim obtido tem que características?

( ) a) FEM de 1,5V e resistência interna de 1,25 ohm.( ) b) FEM de 1,5V e resistência interna de 2 ohms.( ) c) FEM de 6V e resistência interna de 1,25 ohm.( ) d) FEM de 6V e resistência interna de 2 ohms.( ) e) Nenhuma das alternativas anteriores.

3 - Um gerador de FEM E= 10V alimenta uma lâmpada. A lâmpada, ao ser alimentada, fica submetida a uma tensão de 8V. Qual é o rendimento do gerador neste circuito? η=U/E

( ) a) 40%( ) b) 60%( ) c) 21%( ) d) 80%( ) e) nenhuma das alternativas anteriores.

η=8/10=0,8*100%=80%η=8/10=0,8*100%=80%

Os dispositivos que recebem energia elétrica

e a convertem em outras formas de energia

que não seja exclusivamente energia térmica

são denominados receptores. Todos têm em

comum um elemento responsável pela

conversão da energia elétrica em outra forma

de energia (no caso, o movimento) que não a

energia térmica.

Um motor que converta energia elétrica em

outro tipo de energia (luz, movimento, etc.) e,

ao realizar essa conversão, ele dissipe calor,

significa que não é um dispositivo perfeito de

conversão de energia, exatamente como

ocorre com os geradores. Uma parte da

energia que eles recebem é perdida na forma

de calor, gerado na sua resistência interna.

Um motor pode ser considerado um

dispositivo que, por meio de uma resistência

associada em série, dissipa na forma de calor

uma parte da energia que recebe.

O rendimento de um receptor será tanto maior

quanto menor for a quantidade de energia perdida

dissipada em calor. Podemos então definir o

rendimento de um receptor como a relação entre a

potência útil (Pu), isto é, a potência que ele

efetivamente converte em energia que não seja

calor, e a potência que é fornecida (Pf). A fórmula

para calcular o rendimento será então:

Se considerarmos o receptor como sendo um

dispositivo qualquer em série com uma

resistência interna, na qual aparece uma

tensão Ui, e que é alimentado por uma tensão

U, o rendimento pode ser calculado por:

No estudo de potência, verificamos que a

potência elétrica útil é diretamente proporcional

à intensidade de corrente que passa pelo

circuito. Dessa forma podemos dizer que nos

receptores a relação entre a potência útil e a

corrente de um ckt representa uma constante

de proporcionalidade E’, a qual chamaremos de

força contra eletromotriz F.C.E.M.

A força contra eletromotriz é o fator que mostra

o quanto da energia elétrica foi transformada

em outra forma de energia diferente da

térmica. Por exemplo, ao se impedir a rotação

do eixo de um motor, não há transformação de

energia elétrica em mecânica,

portanto Pu= 0 e E’= 0, ocasionando a

queima do motor.

Por que um motor se aquece quando tem

de fazer mais força ou é travado?

Quando seguramos o eixo de um motor,

ele não consegue mais fazer a conversão

de energia elétrica em mecânica de

modo eficiente, e a intensidade da

corrente aumenta. O resultado é que

mais calor é gerado na sua resistência

interna e ele se aquece.

A que se deve a resistência interna dos

motores?

A resistência interna dos motores deve-

se à resistência dos fios que formam

suas bobinas. Os motores são feitos com

bobinas de fio de cobre que apresentam

certa resistência, pois não são

condutores perfeitos.

Somente os motores convertem energia elétrica

em outra forma de energia que não seja térmica?

Existem diversos outros dispositivos que

podem converter energia elétrica em

energia mecânica, como, por exemplo, os

solenoides. Os solenoides são bobinas

que, quando energizadas, puxam ou

empurram algum objeto a partir do

campo magnético gerado.

O que é o moto-perpétuo?

Muitos ainda acreditam que, se ligarmos

um motor a um dínamo e o dínamo ao

motor, um fará o outro girar e teremos

movimento perpétuo, ou seja, a

produção de energia sem fim, ou moto-

perpétuo. No entanto, a resistência

interna tanto do motor quanto do

dínamo faz com que o rendimento do

sistema não seja de 100%,

impossibilitando o moto-perpétuo.

1 - A partir da definição dada, em qual dos seguintes casos não temos um receptor?

( ) a) Uma lâmpada ligada a uma bateria.( ) b) Um motor que recebe energia de uma tomada de força.( ) c) Uma pilha ligada em série com outra de modo a se obter maior tensão.( ) d) Um resistor que converte energia elétrica em calor.

( ) e) Nenhuma das alternativas anteriores.

2 - Um motor converte 160 W de potência em força mecânica, e 40 W em calor, quando em funcionamento. O rendimento deste motor é de:

( ) a) 40%( ) b) 5%( ) c) 20%( ) d) 80%( ) e) nenhuma das alternativas anteriores.Pu=160Pu=160

Pf=200Pf=200η=160/200= 0,8*100%=80%η=160/200= 0,8*100%=80%

3 - Nos receptores, a energia elétrica que não é convertida em energia mecânica, luminosa, etc., dissipa-se na resistência interna assumindo qual forma?

( ) a) Energia química voltando ao gerador.( ) b) Corrente, voltando para o gerador.( ) c) FCEM, diminuindo a circulação da corrente.( ) d) Calor, na resistência interna.( ) e) Nenhuma das alternativas anteriores.

O gerador que produz CA é chamado de

alternador. O gerador que produz CC é

chamado de dínamo. A principal diferença entre

um alternador e um dínamo é o método usado

na ligação com os ckts externos; o alternador é

ligado ao ckt externo por anéis coletores, o

dínamo é ligado por segmentos coletores.

Carcaça:Carcaça: A carcaça tem duas funções: ela

completa o circuito magnético entre os polos,

e atua como um suporte mecânico para as

outras partes do gerador.

Induzido:Induzido: O conjunto do induzido consiste

de bobinas enroladas em um núcleo de ferro,

um coletor e as partes mecânicas associadas.

Montado sobre um eixo, ele gira através do

campo magnético produzido pelas bobinas de

campo. Há, em geral, dois tipos de induzido:

tipo anel e tipo tambor.

Coletores:Coletores: As escovas estão sobrepostas na

superfície do coletor, formando contato

elétrico entre as bobinas do coletor e o

circuito externo. Um fio flexível trançado, de

cobre, geralmente chamado de “rabicho”, liga

cada escova ao circuito externo.

Escovas:Escovas: As escovas, são feitas de carvão. As

escovas são ajustáveis, para que sua pressão

sobre os coletores possa ser variada e a

posição das escovas em relação aos

segmentos possa ser ajustada.

Geradores CC de excitação em série:Geradores CC de excitação em série: O

enrolamento do campo de um gerador em

série é ligado em série com a carga. As

bobinas de campo são compostas de poucas

voltas de fio grosso.

Geradores CC de excitação em paralelo:Geradores CC de excitação em paralelo:

As bobinas de campo de um gerador em

paralelo contêm muitas voltas de fio fino: a

intensidade magnética é proveniente mais do

grande número de voltas do que da

intensidade da corrente através das bobinas.

Geradores CC de excitação mista:Geradores CC de excitação mista: As

bobinas do campo em série são feitas de um

número de voltas relativamente pequeno de

condutor de cobre grosso de seção

transversal, circular ou retangular, e são

ligadas em série com o circuito do induzido.

Alguns geradores CC, chamados geradores de

três fios, são projetados para fornecer 240 ou

120V em relação a um fio neutro. Isto é

conseguido pela ligação de uma bobina de

reatância, aos lados opostos do coletor, com o

neutro ligado ao ponto central da bobina de

reatância. Esta bobina de reatância atua como

um divisor de voltagem de baixa perda.

Em vez de ter os ímãs numa caixa estática e

as bobinas no rotor, podemos colocar os ímãs

no rotor e as bobinas no estator. Dessa forma

não precisamos de escovas porque a bobina

está estática. Agora precisamos encontrar um

método de mudar a corrente das bobinas no

momento certo, para assegurar que o torque

no rotor seja sempre na mesma direção.

Num motor convencional, isso acontece

automaticamente pois o comutador atua como

um interruptor mecânico. Com um motor sem

escovas, precisamos de uma forma para

sensorear a posição do rotor, e depois comutar

eletronicamente a corrente de forma a que esta

vá no sentido adequado através da bobina. Isso

é feito com CIs e pequenos condensadores.

Os motores sem escovas podem ser encontrados

nos discos rígidos dos leitores de CD e DVD, e em

qualquer coisa na qual a eficiência é mais

importantes que o preço.

Vantagens:Vantagens:Não têm escovas;São simples;São eficientes;As bobinas são fixadas à caixa do motor e assim mais fáceis de refrigerar.

Desvantagens:Desvantagens:Requer circuitos electrónicos complementares complexos.

Alguns alternadores são acionados pelo motor

através de uma transmissão de velocidade

constante (CSD), instalada entre o motor e o

alternador. Cada transmissão (CSD) consiste

essencialmente em duas unidades

hidráulicas, e um diferencial mecânico que

efetua a função somatória de velocidades.

O inversor é usado com a finalidade de

transformar uma parte da força CC em CA.

Esta CA é usada principalmente nos

instrumentos, rádios, radar, iluminação e

outros acessórios. Os inversores são

construídos para fornecer uma corrente de

400 Hz.

Há três tipos básicos de motores CC:

1- motores em série;

2 motores em paralelo ou SHUNT;

3 motores mistos ou COMPOUND.

Há três tipos básicos de motores CC:

1- motores em série;

2- motores em paralelo ou SHUNT;

3- motores mistos ou COMPOUND.

Invertendo-se o sentido do fluxo de corrente

no rotor ou nos enrolamentos do campo, o

sentido da rotação do motor pode ser

invertido. Isto inverterá o magnetismo do

rotor ou do campo magnético no qual o rotor

gira.

As perdas ocorrem quando energia elétrica é

transformada em energia mecânica (no motor),

ou energia mecânica é transformada em energia

elétrica (no gerador). As perdas elétricas são

classificadas como perdas de cobre e perdas

de ferro; as perdas mecânicas ocorrem ao

vencer a fricção de várias partes da máquina.

Perdas de cobre:Perdas de cobre: ocorrem quando os elétrons são

forçados através dos enrolamentos de cobre do

rotor e do campo. Elas são proporcionais ao

quadrado da corrente. Às vezes elas são

denominadas de perdas I^2 R, visto que elas são

decorrentes da energia dissipada em forma de

calor na resistência do campo e nos enrolamentos

do rotor.

Perdas de ferro:Perdas de ferro: são subdivididas em perda por

correntes histeresescorrentes histereses e correntes parasitas correntes parasitas

(EDDY)(EDDY). As correntes histereses são provocadas

pelo movimento do rotor num campo magnético

alternado. Ele torna-se primeiro magnetizado num

sentido e depois em outro. O magnetismo residual

do ferro ou do aço, do qual o rotor é fabricado,

provoca essas perdas.

Sabendo-se que os ímãs de campo são sempre

magnetizados num único sentido, eles não têm

perdas por histereses. As perdas por correntes perdas por correntes

parasitas (EDDY) parasitas (EDDY) ocorrem porque o núcleo de

ferro do rotor é um condutor rotativo num campo

magnético. Isto cria uma força eletromotriz através

das partes do núcleo provocando um fluxo de

corrente no interior do mesmo.

Estas correntes aquecem o núcleo e, se forem

excessivas, podem danificar os enrolamentos. Para

reduzir a corrente parasita a um mínimo, geralmente

usa-se um núcleo laminado. O núcleo laminado é

feito de placas de ferro isoladas eletricamente umas

das outras. O isolamento entre elas reduz as

correntes parasitas, porque ele é transversal ao

sentido em que estas correntes tendem a fluir.

Devido as suas vantagens, muitos tipos de

motores elétricos de aviação são projetados

para funcionar com corrente alternada. Em

geral, os motores CA são mais econômicos do

que os motores CC. Há dois tipos de motores

CA usados nos sistemas de avião: motores de

indução e motores síncronos.

Os motores de indução são usados onde

são requeridos grandes valores de potência.

Os motores síncronos trifásicos operam

com velocidades síncronas constantes, e são

usados para operar sistemas sincronizadores

de bússolas e de hélices.

Qual a função da escova:

a) geração de energia

b) comutação

c) transceptora

d) coletar energia

Que gerador produz corrente alternada:

a) dínamo

b) gerador CC

c) multiindicador

d) alternador

Gerador que produz corrente continua:

a) dínamo

b) gerador CA

c) multiindicador

d) alternador

Ambos os tipos de geradores (CA e CC)

operam pela indução da voltagem CA em

bobinas que ocorrem devido:

a) variação da quantidade do fluxo magnético

b) variação da quantidade e sentido do fluxo

magnético que as cortam

c) variação do sentido do fluxo magnético

d) variação do imã

No gerador sem escovas, como é a

comutação?

a) por válvulas eletrônicas

b) tedeco plugs

c) por díodos

d) por CIs

O que acontece quando um condutor corta

linhas de força magnética:

a) uma voltagem é induzida no condutor

b) a voltagem permanente é nula

c) uma corrente fica estática

d) a resistência desaparece

A intensidade de voltagem induzida no

condutor depende:

a) da velocidade do condutor no campo magnético

b) da intensidade do campo magnético

c) as duas anteriores

d) largura e comprimento do imã

Quando na rotação espira, atingir um plano

horizontal em relação ao campo magnético:

a) numero de linhas de força cortada

b) voltagem induzida mínima, n° de linhas de

força cortada máxima

c) n° de linhas de força cortadas são mínimas

d) voltagem induzida e n° de linhas de força

cortadas são máximas

Por que uma voltagem é chamada de

voltagem alternada:

a) devido a inversão dos valores positivos e

negativos

b) devido a colocação dos valores

c) devido a inversão dos transitores

d) devido a permanência no sentido positivo

No gerador, o que liga os anéis coletores ao

ckt externo:

a) segmentos coletores

b) espiral

c) mancal

d) escovas de carvão

O induzido é a parte móvel do gerador CC

sendo composto por:

a) bobina e coletor

b) escovas de carvão e coletor

c) bobinas e escovas de carvão

d) escovas de carvão e segmentos coletores

A geração de uma força eletromotriz (FEM)

pela espira móvel num campo magnético é:

a) diferente para ambos os geradores (CA- CC)

b) igual para gerador CA e diferente para gerador

CC

c) igual para ambos os geradores (CA – CC)

d) diferente para ambos os geradores (CA – CC)

A ação dos segmentos coletores produz no

gerador:

a) uma voltagem máxima

b) uma voltagem CC

c) uma voltagem CA

d) uma voltagem mínima

O processo de comutação também é

chamado de:

a) processo de retificação

b) processo livre

c) processo cíclico

d) processo antagônico

O processo de inversão também é chamado

de:

a) processo de CC para CA

b) processo livre



Processo de comutação consiste:

a) transformação da voltagem CA em

aquecimento

b) transformação da amperagem CC em elétrons

CA

c) transformação da voltagem CA em resistência

CC

d) transformação da voltagem CA em voltagem CC

Que fez com que haja a redução da

ondulação (ripple) na voltagem CC:

a) aumento da velocidade de rotação

b) aumento da força magnética

c) aumento do n° de espiras

d) aumento da força eletromotriz (FEM)

A voltagem gerada pelo gerador CC básico

varia de zero para seu máximo, duas vezes

para cada volta da espira, essa variação

recebe o nome de:

a) magnetização

b) ondulação

c) percepção

d) permutação

Quais as partes principais ou conjuntos de

um gerador CC:

a) carcaça, induzido, conjunto de escovas

b) induzido, imã, conjuntos de escovas

c) conjuntos de escovas, campo magnético,

induzido

d) carcaça, imã, induzido

O que completa o ckt magnético entre os

polos, atua como um suporte mecânico para

as outras partes do gerador:

a) conjunto de escovas

b) imã

c) carcaça

d) induzido

Um gerador CC usa que tipo de imãs ao invés

de imãs permanentes:

a) imãs colados

b) eletroímãs

c) espectroimãs

d) giroimãs

O que aumentaria grandemente as

dimensões físicas do gerador?

a) uso de induzido

b) uso de carcaça magnética

c) uso de eletroímãs

d) uso de imãs permanentes

O conjunto do induzido consiste:

a) bobinas enroladas em um circulo de ferro

b) coletor

c) partes mecânicas associadas

d) todas as anteriores

Quais são os dois tipos de induzido:

a) anel e tambor

b) tambor e rotor

c) rotor e anel

d) tambor e estator

Qual o tipo de induzido mais usado

atualmente nos geradores:

a) anel

b) tambor

c) rotor

d) estator

Está instalado na extremidade do induzido e

consiste de segmentos uniformes de cobre

estirado:

a) tambor

b) anel

c) coletor

d) estator

Quais são os três tipos de geradores CC:

a) série normal, série paralelo

b) misto, invertido, rotor

c) série, paralelo, série – paralelo

d) simples, série , paralelo

Qual o gerador que é projeto para fornecer

240v ou 120v em relação a um fio neutro:

a) gerador de dois fios

b) gerador de três fios

c) gerador de quatro fios

d) gerador de cinco fios

A corrente que flui através do induzido cria

campos eletromagnéticos nos enrolamentos,

distorcendo o fluxo magnético dos polos do

gerador. esta se refere:

a) reação do invertido

b) reação do induzido

c) reação dos polos

d) reação do campo magnético

Como o gerador é classificado:

a) pela sua potencia de saída

b) pelo seu peso especifico

c) pelo diâmetro externo

d) pela velocidade de giro

Para que haja sincronismo dos alternadores

(dois ou mais alternadores ligados em

paralelo à mesma barra):

a) eles devem ter a mesma voltagem, sequências

de fases e sequências iguais

b) somente voltagens iguais

c) somente frequências diferentes

d) sequência de fases diferentes

No cheque de voltagem, a voltagem do

alternador a ser ligado a barra deve ser

igual a voltagem:

a) da matriz

b) do retificador

c) do inversor

d) da barra

No cheque de frequência, a frequência de

um alternador é diretamente proporcional à:

a) energia

b) resistência

c) sua inversão

d) sua velocidade

Os alternadores em operação devem ser

desligados do sistema quando ocorrerem

falhas elétricas através dos:

a) inversores

b) disjuntores

c) retificadores

d) comutadores

O que é CSD:

a) dimensão superior do curso

b) curso superior do diâmetro

c) transmissão de velocidade constante

d) duração simples do ckt

Qual a principal vantagem dos motores CC

com enrolamentos série:

a) alto torque de partida

b) adequado ao uso em velocidade constante

c) baixo torque de partida

d) manter a velocidade constante, independente

das cargas

O método para reduzir os efeitos (perdas) na

armadura consiste no uso de:

a) interpolos

b) polos laminados

c) enrolamentos combinados em núcleos com

negativo conectado em série com o campo

d) espaçadores entre as bobinas de campo

O coletor de um gerador:

a) transforma a corrente continua produzida na armadura

em corrente alternada conforme ela é coletada na armadura

b) reverte o sentido da corrente nas bobinas de campo na

hora certa de maneira a produzir corrente continua

c) possui anéis coletores que permitem, através das

escovas, produzir corrente continua

d) transforma a corrente alternada produzida na armadura

em corrente continua conforme ela é coletada na armadura

Como pode ser invertido o sentido de

rotação de um motor CC:

a) invertendo os fios que ligam o motor à fonte externa

b) invertendo as ligações elétricas no campo ou na

armadura

c) invertendo as ligações elétricas no campo e na

armadura

d) um CC não pode ter sua rotação invertida

Um sistema tipo gerador – bateria prevê

somente corrente continua. Caso haja

necessidade de corrente alternada, será

necessário utilizar-se um:

a) transformador

b) inversor

c) resistor variável

d) retificador

A frequência de um alternador depende:

a) da velocidade do rotor

b) do numero de polos no campo

c) do numero de polos no campo e da velocidade

do motor

d) da tensão de excitação de terminais que ele

possui na saída

O numero de fases que um gerador possui

representa:

a) quantos polos este gerador possui

b) as voltagens independentes de um mesmo

valor que ele pode gerar

c) os níveis de tensão que ele pode gerar

d) a quantidade de terminais que ele possui na

saída

Quais dos seguintes elementos são considerados as partes principais de um motor CC:1 - conjunto do rotor; 2 - conjunto do campo;

3 - conjunto das escovas; 4 - coletor 5 - peças polares; 6 - reostato7 - extremidade da carcaça

a) 1, 2, 3, 7

b) 2, 3, 4, 5

c) 3, 5, 6, 7

d) 1, 3, 4, 5

A polaridade de um eletroímã dependerá da:

a) quantidade de ampère-espira

b) resistência

c) voltagem da fonte

d) direção da corrente

A voltagem induzida é sempre:

a) CA

b) CC

c) CC pulsante

d) CA atuando como CC

A presença de um campo magnético em

torno de um condutor resulta da (o):

a) resistência do fio

b) isolante que cobre o fio

c) passagem da corrente através do fio

d) inércia do metal

O conjunto de segmentos num gerador

denomina-se:

a) rotor

b) estator

c) coletor

d) induzido

Os interpolos de um gerador são de:

a) mesma polaridade do polo seguinte no sentido

da rotação

b) polaridade oposta ao polo seguinte no sentido

de rotação

c) mesma polaridade do polo seguinte

d) polaridade inversa ao polo seguinte no sentido

contrario da rotação

As bobinas de campo são:

a) enroladas na própria carcaça

b) enroladas em paralelo para fornecer um campo

magnético

c) enroladas nas peças polares de modo que uma

se torne o polo norte e a outra o polo sul

d) enroladas nas peças polares de modo a

formarem campos iguais

As escovas de um gerador geralmente são

feitas de:

a) óxido de ferro

b) prata

c) carvão

d) cobre

Do que depende a energia elétrica para

operação dos acessórios elétricos das

aeronaves:

a) gerador

b) comutador

c) transceptor

d) motor

Que tipo de gerador que produz corrente

continua:

a) dínamo

b) gerador CC

c) a e b estão corretas

d) alternador

Os geradores de CA e CC operam pela

indução eletromagnética nas bobinas que

ocorre devido:






Os geradores CC acionados pelos motores da

aeronave, fornece energia elétrica para

quais sistemas:

a) somente carregar a bateria e iluminação

b) algumas unidades elétricas

c) só para iluminação interna e externa do avião

d) para operação de todos os sistemas elétricos

das aeronaves


condutor depende:



c) as anteriores estão corretas


Quando na rotação a espira, atinge em plano

horizontal em relação ao campo magnético

a/o:

a) números de linhas de força interrompem

b) voltagem induzida é mínima, nº de linhas de

força cortada são máximas

c) nº de linhas de força cortada é mínimo

d) voltagem induzida, nº de linhas de força



gerador:


b) uma voltagem CC

c) uma voltagem CA


A ação dos anéis coletores produz no

gerador:

a) uma voltagem mínima

b) uma voltagem máxima

c) uma voltagem CC

d) uma voltagem CA

O que fez com que haja redução da



b) aumento da força eletromotriz

c) aumento das bobinas

d) aumento da força magnética


varia de zero para o seu máximo, duas vezes

para cada volta de espira, essa variação

recebe o nome de:

a) magnetização

b) ondulação

c) percepção

d) permutação


polos, atua como suporte mecânico para as

outras partes do gerador:


b) imã

c) carcaça

d) nda

O que aumenta grandemente as dimensões

físicas do gerador:

a) uso do induzido

b) uso da carcaça magnética



Qual tipo de induzido mais usado atualmente

nos geradores:

a) anel

b) tambor

c) rotor

d) estator

Qual o gerador que é projetado para

fornecer 240 v ou 120 v em relação a um fio

neutro:



c) gerador mono –físico

d) gerador bifásico




gerador. Este se refere:


b) reação dos polos

c) reação do induzido





c) pelo seu diâmetro

d) pela sua velocidade de giro



paralelo no mesmo barramento):

a) eles devem ter a mesma voltagem, sequência

de fase e frequência iguais


c) somente frequências iguais

d) somente fases iguais


um gerador é proporcional à:

a) energia

b) resistência

c) sua inversão

d) sua velocidade


desligados do sistema quando ocorrem


a) inversores

b) disjuntores

c) retificadores

d) comutadores

O que é CSD?





Nas aeronaves modelo Boeing 737 e 727, os

geradores acionados pelos motores são

acoplados a unidade chamada de:

a) junção alternada

b) eixo rotativo

c) CSD

d) IDG

Qual é a unidade de potencia de um

alternador:

a) volt

b) ampère

c) KVA

d) ciclos

Por onde a CSD pode ser desconectada e

conectada, respectivamente:

a) cabine/cabine

b) motor/motor

c) motor/cabine

d) cabine/motor

Qual a função da CSD:

a) gerar corrente elétrica

b) manter a rotação constante do gerador

c) proteger o gerador em caso de sobrecarga

d) transmitir a corrente para a cabine

Qual dos fatores abaixo tem influencia na

rotação de um alternador:

a) frequência

b) números de polos do alternador

c) tipo de ligação da bobina de campo

d) as alternativas a e b estão corretas

O diferencial mecânico de uma CSD é do

tipo:

a) pistão

b) engrenagens tipo coroas e planetárias nas

extremidades

c) hidráulicas

d) engrenagens tipo planetárias no centro e

coroas nas extremidades

Em caso de entupimento do filtro de óleo

hidráulico da CSD o que ocorre com o

sistema:

a) o sistema para de funcionar

b) é acionada uma indicação do painel da

aeronave

c) o sistema continua funcionando, porem sem

filtragem do óleo

d) o sistema sobreaquece

Qual a função de desacoplar um alternador

do eixo de transmissão em caso de falha do

mesmo:

a) facilitar a manutenção

b) a possibilidade de reiniciar o sistema

c) evitar sobreaquecimento do alternador

d) proteger o resto do sistema

Qual a função do óleo na CSD:

a) lubrificar o sistema interno

b) serve como fluido hidráulico

c) refrigerar a CSD

d) todas alternativas estão corretas

No sincronismo de dois alternadores

trifásicos o que ocorre se invertermos duas

fases:

a) ocorrera um curto-ckt

b) um alternador terá uma corrente de saída

maior que o outro

c) não ocorrera nenhum problema

d) nenhuma das anteriores

Qual a função da escova:

a) geração de energia

b) comutação

c) transceptora

d) coletar energia

Que gerador produz corrente alternada:

a) dínamo

b) gerador CC

c) multiindicador

d) alternador

Gerador que produz corrente continua:

a) dínamo

b) gerador CA

c) multiindicador

d) alternador

Ambos os tipos de geradores (CA e CC)

operam pela indução da voltagem CA em

bobinas que ocorrem devido:






No gerador sem escovas, como é a

comutação?

a) por válvulas eletrônicas

b) tedeco plugs

c) por díodos

d) por CIs

O que acontece quando um condutor corta

linhas de força magnética:

a) uma voltagem é induzida no condutor

b) a voltagem permanente é nula

c) uma corrente fica estática

d) a resistência desaparece


condutor depende:



c) as duas anteriores


Quando na rotação espira, atingir um plano

horizontal em relação ao campo magnético:

a) numero de linhas de força cortada

b) voltagem induzida mínima, n° de linhas de

força cortada máxima

c) n° de linhas de força cortadas são mínimas

d) voltagem induzida e n° de linhas de força


Por que uma voltagem é chamada de

voltagem alternada:

a) devido a inversão dos valores positivos e

negativos

b) devido a colocação dos valores

c) devido a inversão dos transitores

d) devido a permanência no sentido positivo

No gerador, o que liga os anéis coletores ao

ckt externo:

a) segmentos coletores

b) espiral

c) mancal

d) escovas de carvão

O induzido é a parte móvel do gerador CC

sendo composto por:

a) bobina e coletor

b) escovas de carvão e coletor

c) bobinas e escovas de carvão

d) escovas de carvão e segmentos coletores

A geração de uma força eletromotriz (FEM)

pela espira móvel num campo magnético é:

a) diferente para ambos os geradores (CA- CC)

b) igual para gerador CA e diferente para gerador

CC

c) igual para ambos os geradores (CA – CC)

d) diferente para ambos os geradores (CA – CC)


gerador:


b) uma voltagem CC

c) uma voltagem CA


O processo de comutação também é

chamado de:

a) processo de retificação

b) processo livre



O processo de inversão também é chamado

de:

a) processo de CC para CA

b) processo livre



Processo de comutação consiste:

a) transformação da voltagem CA em

aquecimento

b) transformação da amperagem CC em elétrons

CA

c) transformação da voltagem CA em resistência

CC

d) transformação da voltagem CA em voltagem CC

Que fez com que haja a redução da



b) aumento da força magnética

c) aumento do n° de espiras

d) aumento da força eletromotriz (FEM)


varia de zero para seu máximo, duas vezes

para cada volta da espira, essa variação

recebe o nome de:

a) magnetização

b) ondulação

c) percepção

d) permutação

Quais as partes principais ou conjuntos de

um gerador CC:

a) carcaça, induzido, conjunto de escovas

b) induzido, imã, conjuntos de escovas

c) conjuntos de escovas, campo magnético,

induzido

d) carcaça, imã, induzido


polos, atua como um suporte mecânico para

as outras partes do gerador:


b) imã

c) carcaça

d) induzido

Um gerador CC usa que tipo de imãs ao invés

de imãs permanentes:

a) imãs colados

b) eletroímãs

c) espectroimãs

d) giroimãs

O que aumentaria grandemente as

dimensões físicas do gerador?

a) uso de induzido

b) uso de carcaça magnética



O conjunto do induzido consiste:

a) bobinas enroladas em um circulo de ferro

b) coletor

c) partes mecânicas associadas

d) todas as anteriores

Quais são os dois tipos de induzido:

a) anel e tambor

b) tambor e rotor

c) rotor e anel

d) tambor e estator

Qual o tipo de induzido mais usado

atualmente nos geradores:

a) anel

b) tambor

c) rotor

d) estator

Está instalado na extremidade do induzido e

consiste de segmentos uniformes de cobre

estirado:

a) tambor

b) anel

c) coletor

d) estator

Quais são os três tipos de geradores CC:

a) série normal, série paralelo

b) misto, invertido, rotor

c) série, paralelo, série – paralelo

d) simples, série , paralelo

Qual o gerador que é projeto para fornecer

240v ou 120v em relação a um fio neutro:



c) gerador de quatro fios

d) gerador de cinco fios




gerador. esta se refere:


b) reação do induzido

c) reação dos polos





c) pelo diâmetro externo

d) pela velocidade de giro



paralelo à mesma barra):

a) eles devem ter a mesma voltagem, sequências

de fases e sequências iguais


c) somente frequências diferentes

d) sequência de fases diferentes

No cheque de voltagem, a voltagem do

alternador a ser ligado a barra deve ser

igual a voltagem:

a) da matriz

b) do retificador

c) do inversor

d) da barra


um alternador é diretamente proporcional à:

a) energia

b) resistência

c) sua inversão

d) sua velocidade


desligados do sistema quando ocorrerem


a) inversores

b) disjuntores

c) retificadores

d) comutadores

O que é CSD:



