Agosto Conversão

 

Materiais e Conversão Eletromecânica de Energia
Professor Luciano Fratin
Sala 101
Segunda-Feira
04/08/2008 – 03 Folhas
11/08/2008 – 05 Folhas
18/08/2008 – 04 Folhas
26/08/2008 – 05 Folhas
31 páginas

082008conversao001

aula 01 – 04/08/08 – Conversão de Energia

MATERIAIS E CONVERSÃO ELETROMECÂNICA DE ENERGIA

* Condutores – cabos – características técnicas

* Isolantes

* Semicondutores

* Circuitos Magnéticos

* Conversões Eletromecânicas (2º Bimestre)

 

BIBLIOGRAFIA:

 

*Edminister – Eletromagnetismo, Materiais usados em eletrotécnica – Ernnani de Mata Rezende – Livraria Interciencia

* Materiais Elétricos, Walfredo Sahimidt e Edgard Blücher – Vol. 1 e Vol 2

* Conversão Eletromecânica de Energia, Uma Introdução ao Estudo – Cícero Aluísio Semanc e Renato Crivellari Creppe – Érica

 

Avaliação = 20% em Atividades em sala de aula + 80% em Provas

Apresentação de Seminário: A sala deverá ser dividida em 3 grupos:

Condutores, Cu e Al, cabos e fios / fabricação e obtenção.

Ligas, Resistivas e fusíveis

Isolantes, Isoladores.

 

Resistividade Elétrica

 

               →→ →→
R=V/I = ∫E.dl/∫J.ds [V/u] ,´onde dl é campo elétrico e J = σ.E, e σ=condutividade

  

+|         |-
+| meio |-
+|—->|-
+|    E    |-
+|          |-

 

OBS.: E = Constante

               →→   →→
R=V/I = ∫E.dl/∫J.ds = E.l/σ.E.S = l/σ.S, onde S = Secção Transversão.

R=ρl/a [Ω], onde ρ = 1/σ, onde ρ=resistividade, onde ρ = [Ωmm²/m]

 

*Resistividade (ρ)
-Condutores: 10-² a 10Ωmm²/m
-Semicondutores: 10 a 10¹²Ωmm²/m
-Isolantes: 10¹² a 10elevado a 24Ωmm²/m

**Condutores: Elétrons(metais) – Condutores de 1º classe
                     Eletrolitos (íons em solução) – Condutores de 2º classe
**Estrutura eletrônica

 

 

 *Dependência da Resistência com a Temperatura

R20 => Resistência a 20ºC

Rt => R20 [1 +α20 (T-20º)]

α20 = Coeficiente de Temperatura a 20ºC
ΔR = α20 . R20 . ΔT

OBS.: Cobre ρ = [Ωmm²/m] = 0,0169  α20 = 0,004

*Cálculo da corrente necessária para se fundir um fio de determinado material condutor

Coeficiente de Preece, a

I = a d elevado a 3/2, onde d = diametro do fio (mm)

 

Ex.: Cobre a=80
Alumínio a=59,3
Estanho a=12,83

Diâmetro = 1mm
I=80A

Ex.:
Fio de áre 4mm² – Qual a qunatidade de corrente para se fundir um fio de cobre?

Área = π D²/4
D=Raíz quadrada de 4.A/π => D=2,26mm
I=80(2,26)elevado a 3/2 => I=272A

Energia emitida (por um condutor), w é proporcionada à elevação de temperatura Δo, à superfície do condutor A, ao tempo, t e à emissividade e da superfície. =>Lei de Newton

w=Δo.A.e.t

Para um fio de secção circular com diâmetro a e comprimento l, a potência emitida é dada por

P=w/t = π.d.l.e.Δo

Por efeito joule: P=R.I²
R=ρl/S = 4ρl/π.d²

I² = π.d.l.e.Δo/R
I² = π².e.Δo.d³/4ρ
I=a.d elevado a 3/2
a=(π/2). Raíz quadrada de (e.Δo/ρ)

Onde e = Emissividade
ρ = Resistividade
Δo = Variação de temperatura.