Prova eletricidade Questionario Eletricidade V1

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Classificar as máquinas de corrente continua conforme as interconexões dos enrolamentos. Ilustrar.
Classificação dos motores de corrente contínua
Motor composto adcional e diferencial
Em um motor de corrente continua, descrever das bobinas de campo e da armadura, indicando suas funções, elaborar diagramas.
Partes constituintes da máquina de corrente contínua
Rotor (Armadura) 
Parte girante da máquina, montada sobre o eixo da máquina, construído de um material ferromagnético envolto em um enrolamento chamado de enrolamento de armadura, este enrolamento suporta uma alta corrente e o anel comutador. 
Estator (Campo) 
Parte estática da máquina, montada em volta do rotor, de forma que o mesmo possa girar internamente, também constituído de material ferromagnético envolto em um enrolamento de baixa potência chamado de enrolamento de campo, que tem a função apenas de produzir um campo magnético fixo para interagir com o campo da armadura. 
Funcionamento do motor de corrente contínua
A energia elétrica é fornecida aos condutores do enrolamento da armadura pela aplicação de uma tensão elétrica em seus terminais pelo anel comutador, fazendo com que se circule uma corrente elétrica nesse enrolamento que produz um campo magnético no enrolamento da armadura.
Como o corpo do estator é constituído de materiais ferromagnétcos, ao aplicarmos tensão nos terminais do enrolamento de campo da máquina temos a presença de campos magnéticos no mesmo e, portanto, a atuação de pólos magnéticos (Norte e Sul) espalhados por toda a extensão do estator.
Pela atuação do anel comutador que tem como função alternar o sentido de circulação da corrente no enrolamento da armadura, quando aplicamos uma tensão no comutador, com a máquina parada transfere essa tensão ao enrolamento da armadura fazendo com que se circule uma corrente pelo mesmo o que produz um campo magnético.
A orientação desse campo, ou seja, a posição do pólo norte e sul permaneça fixa, simultâneamente temos uma tensão elétrica aplicada no enrolamento de campo no estator, assim, ao termos a interação entre os campos magnéticos da armadura no rotor e do campo no estator, os mesmos tentarão se alinhar, ou seja, o pólo norte de um dos campos tentará se aproximar do pólo sul do outro.
Como o eixo da máquina pode girar, caso os campos da armadura e do estator não estejam alinhados, surgirá um binário de forças que produzirá um torque no eixo, fazendo o mesmo rotacionar. Ao rotacionar, o eixo gira o anel comutador que é montado sobre o eixo, e ao girar o anel comutador muda o sentido de aplicação da tensão, o que faz com que a corrente circule no sentido contrário, mudando o sentido do campo magnético produzido.
Assim, ao girar o anel comutador muda a posição dos pólos norte e sul do campo da armadura e como o campo produzido pelo enrolamento de campo no estator fica fixo, temos novamente a produção do binário de forças que mantem a mudança dos pólos e conseqüentemente o movimento do eixo da máquina.
Figura 1 – Princípio de funcionamento do motor de corrente contínua
Analisar as diversas formas de perdas em maquinas de corrente continua caracterizando a fórmula do seu rendimento.
As perdas mecânicas se devem basicamente ao atrito nos mancais e nas escovas e a ventilação do sistema. Em algumas situações, convém levar em consideração as perdas chamadas de suplementares referentes à corrente de Foucault e a distorções na forma de onda do fluxo. Estas perdas, tipicamente, podem chegar a 1% da potência de saída. 	
	
Em se tratando de motores de Corrente Contínua, as principais perdas são:
Perdas elétricas nas escovas, nos enrolamentos de campo e na armadura.
Perdas rotacionais e perdas suplementares;
	
A fórmula do Rendimento em Motores de Corrente Contínua é dada por:
Como se processa o arranque do motor de corrente continua.
A corrente em Motores de Corrente Contínua é muito elevada e limitada apenas pela resistência da armadura, portanto em geral, são necessários mecanismos especiais para partida de motores de corrente contínua.
Os Motores de Corrente Contínua precisam de um Reostato de Arranque (ou Reostato de Partida), (RA), para limitar a corrente de indução no instante da partida. Logo após a partida, o Reostato deve ser eliminado do circuito. 
Nos circuitos de alimentação dos MCC, os reostatos são instalados em série com a armadura do motor. Um dispositivo magnético de proteção, que assegura a presença do campo magnético, permite que o reostato permaneça na posição de resistência nula. Na falta da corrente de excitação, ocorre à ausência do campo magnético, neste caso uma mola helicoidal aciona a haste do reostato levando-o à condição de circuito aberto, resistência infinita, esta ação resulta no desligamento do MCC.
O que limita a corrente de armadura é a tensão interna da máquina. Quando a máquina está parada o seu valor é nulo e a única limitação é a resistência de armadura que, por motivos de eficiência, tem que ser pequena. A corrente do MCC pode, então, atingir valores inadmissíveis e, em alguns casos, é necessário um sistema especial para limitar esta corrente. Existem duas formas simples de limitar a corrente de partida. A primeira é a inserção de resistores em série com a armadura. A outra é o controle da tensão aplicada. As resistências aplicadas devem ser curto-circuitadas em regime permanente para que o rendimento do motor não fique muito prejudicado.
Analisar a frenagem elétrica, o controle de velocidade e a inversão do sentido de rotação de um motor de corrente continua.
É possível variar a velocidade variando o fluxo produzido pelo campo, variando o valor da resistência de armadura ou variando a tensão de entrada. Note que a corrente de armadura é resultado do equilíbrio entre o conjugado mecânico e o conjugado elétrico, portanto vai depender da carga.
O controle da velocidade através da variação do fluxo de campo é o mais simples e mais barato. Basta inserir em série com o enrolamento de campo um reostato. Este controle é limitado pela resistência nula do reostato (corrente máxima de campo) e por um fluxo mínimo (corrente mínima) com o reostato em sua posição de máxima resistência. A maior velocidade é limitada pelo fluxo mínimo em que a máquina possa operar sem que o efeito da reação da armadura interfira demais no comportamento da máquina.
O processo de inversão de sentido de rotação do Motor de Corrente Contínua ocorre quando o sentido da passagem de corrente é invertido.
Existem três tipos de frenagem em MCC’s:
Frenagem Dinâmica: inclusão de resistências na armadura.
Frenagem por Contracorrente: inversão da fonte de alimentação.
Frenagem Regenerativa: tensão de armadura variável.
Aplicações de rotores de corrente continua, justificando.
São conhecidos por seu controle preciso de velocidade e por seu ajuste fino e são, portanto, largamente utilizados em aplicações que exigem tais características. Vale comentar que a utilização dos Motores de Corrente Contínua teve um grande incremento nos últimos anos, graças à eletrônica de potência. Fontes estáticas de corrente contínua com tiristores confiáveis, de baixo custo e manutenção simples, substituíram os grupos conversores rotativos. Com isso, Motores de Corrente Contínua passaram a constituir alternativa mais atrativa em uma série de aplicações.
Devido a sua versatilidade nas aplicações, o motor de corrente contínua possui uma grande parcela do mercado de motores elétricos, destacando-se:
Máquinas de papel;
Indústria química e petroquímica;
Indústrias siderúrgicas;
Ferramentas de avanço;
Tornos; 
Máquinas opera trizes em geral;
Bombas a pistão;
Torques de fricção; 
Pórticos;
Veículos de tração;
Prensas;
Bobinadeiras;
Mandrilhadoras;
Máquinas de moagem;
Máquinas têxteis;
Guinchos e guindastes;
Fornos, exaustores, separadores e esteiras para indústria cimenteira.
Diferenças básicas entre motorsíncrono e assíncrono (principio de funcionamento).
Motor Síncrono e Assíncrono
Motor elétrico de corrente alternada, é um equipamento rotativo que funciona a partir de energia elétrica, diferente de outros motores elétricos, o motor ca não precisa, necessariamente, qualquer entreposto dele à alimentação e serve, basicamente, para "girar" um segundo acoplado, ou movido.
Estes motores podem ser divididos, num primeiro momento, em síncronos e assíncronos, sendo que, este último, sofre escorregamento conforme a intensidade de carga (i.e., oscila a rotação), contudo, são a esmagadora maioria nas indústrias.
Motor síncrono: funciona com velocidade estável; utiliza-se de um induzido que possui um campo constante pré-definido e, com isso, aumenta a resposta ao processo de arraste criado pelo campo girante. É geralmente utilizado quando se necessita de velocidades estáveis sob a ação de cargas variáveis. Também pode ser utilizado quando se requer grande potência, com torque constante. 
Motor de assíncrono: A corrente que circula no rotor é induzida pelo movimento relativo entre os condutores de rotor e o ‘campo girante’, produzido pela variação da corrente no indutor fixo. As partes essenciais são o estator e o rotor.
O estator é um enrolamento alojado em ranhuras existentes na periferia de uma carcaça de ferro laminado. A passagem de corrente trifásica vinda da rede gera um campo magnético que gira com velocidade síncrona (campo girante).
Explicar escorregamento (maquinas de corrente alternada) é necessário?
O escorregamento descreve o movimento relativo entre o rotor e os campos magnéticos. É expresso em porcentagem e é definido como:
Onde 
 é a velocidade dos campos giratórios, 
é a velocidade mecânica do eixo do rotor e S é, então o escorregamento.
A expressão também pode ser expressa em termos da velocidade angular (
):
Embora o escorregamento não seja apropriado para motores que necessitam de rotação constante, esta característica o torna extremamente útil para aplicações onde altos picos de conjugados são encontrados. Entre as prensas excêntricas e de biela, e maquinas de corte onde o uso está associado a um volante. O escorregamento permite ao motor a redução da rotação durante a operação de prensagem de tal modo que a energia armazenada no volante possa ser utilizada. Durante o intervalo de tempo entre as batidas da prensa o motor acelera o volante até a rotação nominal para a próxima operação.
Esse tipo de motor também é usado para acelerar cargas de alta inércia, especialmente quando o tempo de operação a rotação nominal e carga nominal são limitados tal como em carrinhos transportadores de carvão ou minério ou aplicações em elevadores.
Aplicação de motores assíncronos.
As principais aplicações de motores assíncronos são:
Ventiladores;
Bombas centrífugas;
Bombas de êmbolo;
Compressores;
Guindastes;
Esteiras transportadoras.
Transformador: principio de funcionamento, aplicações, relação entre seus enrolamentos.
Transformador é um componente utilizado para converter o valor da tensão de uma corrente alternada.
Princípio de funcionamento 
O funcionamento do transformador é explicado através da Lei de Faraday da Indução Eletromagnética (LFIEM), que nos diz que quando um circuito é atravessado por uma corrente variável é produzido um campo magnético, e quando um circuito é atravessado por um campo magnético variável é gerada uma corrente elétrica nesse circuito.
O transformador básico é constituído de dois circuitos independentes, geralmente espiras de fio, sendo o primeiro circuito chamado de primário e o outro de secundário.
O circuito primário é atravessado por uma corrente alternada (variável) IP. Aí é gerado um campo magnético, que pode ou não ser variável, dependendo da forma como varia a corrente no circuito primário, mas, para que o transformador funcione, ele tem que ser variável.
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Esquema dum transformador mostrando o fluxo magnético no núcleo.
O circuito secundário é atravessado pelo campo magnético variável gerado no circuito primário, então é produzida no circuito secundário, uma corrente IS, que tem a mesma forma da corrente que atravessa o circuito primário, mas com tensão alterada, para mais ou para menos, de acordo com um fator de proporcionalidade: a relação no número de espiras dos circuitos (Ns / Np). A tensão no circuito secundário VS (tensão de saída) é igual a tensão no circuito primário VP (tensão de entrada) multiplicada pela fração NS / NP, sendo NS o número de espiras do circuito secundário e NP o número de espiras do circuito primário:
Considerando um transformador constituído por um circuito primário de 100 espiras e um circuito secundário de 50 espiras, se o circuito primário for atravessado por uma tensão de 110 Volts, teremos no circuito secundário uma tensão de 55 Volts, porque a fração NS / NP vale 0,5 (50/100). Se tivermos, pelo contrário 50 espiras no circuito primário e 100 espiras no circuito secundário e o circuito primário for atravessado pelos mesmos 110 Volts, teremos no circuito secundário 220 Volts, pois a fração NS / NP agora vale 2,0 (100/50).
Num transformador simples não se distinguem os circuitos primário e secundário. Chama-se primário o circuito que é atravessado pela corrente de entrada, e secundário aquele onde é gerada a corrente de saída. Dessa forma, um mesmo transformador pode tanto ser usado para aumentar quanto para diminuir a tensão de uma corrente, dependendo apenas da escolha do circuito primário e secundário. Se o circuito primário for o que tem menos espiras, a tensão será aumentada e a corrente diminuída. Se for o que tem mais espiras, ocorre o contrário: tensão diminui e corrente aumenta. Isso se toda a potência aplicada ao primário fosse induzida no secundário, o que na realidade não acontece porque acontecem perdas de energia durante o processo.
Se o meio através do qual se dá a transferência do campo magnético das espiras do primário para o secundário for o ar, as perdas envolvidas serão elevadas. Para minimizar estas perdas são utilizados materiais ferrosos de alta permeabilidade magnética (ferromagnetites) que ajudam a transmitir o campo magnético. É esta a razão pela qual mesmo um pequeno transformador doméstico de 12V (como um carregador de celular) se revela tão pesado.
Mesmo nestes materiais ocorrem perdas, sendo as principais as perdas por histerese e as correntes de Foucault. Estas causam uma perda de cerca de 20% na tensão induzida no secundário. Na verdade a relação NS / NP fica em torno de 80%, isto é, um primário de 100 espiras ligado a 110V só induz cerca de 45V no secundário de 50 espiras. Leia mais sobre as perdas em livros ou apostilas especializadas.
Simbologia
Alguns símbolos comumente utilizados em diagramas elétricos e eletrônicos
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	Transformador com dois enrolamentos e núcleo de ferro.
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	Transformador com três enrolamentos. Os pontos mostram o início de cada enrolamento.
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	Transformador abaixador (step-down) ou elevador (step-up).
O símbolo mostra qual o enrolamento é maior (mais espiras), mas não necessariamente a relação entre eles.
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	Transformador com blindagem eletrostática, que protege contra acoplamento eletrostático entre os enrolamentos.
Citar características de classificação dos motores monofásicos.
Motores monofásicos
Os motores monofásicos possuem apenas um conjunto de bobinas e sua alimentaçao é feita por uma unica fase de CA (corrente alternada). Dessa, forma eles absorvem energia eletrica de uma rede monofásica e transformam-na em energia mecanica. Os motores monofasicos são empregados para cargas que necessitam de motores de pequena potencia como, por exemplo, motores para ventiladores, geladeiras, furadeiras portateis.
Tipos de motores monofasicos
De acordo com o funcionamento, os motores monofasicos podem ser classificados em dois tipos: Universal e Indução.
Principio e aplicação de motores universais.Motores universais
Esse motor pode funcionar tanto com alimentação DC como AC. Um verdadeiro motor elétrico DC não aceita alimentação AC (essa inverte o sentido da corrente a cada meio ciclo e isso apenas causaria trepidações); do mesmo modo, um verdadeiro motor AC (como veremos) não aceita alimentação DC (essa não oferecerá as convenientes alterações do sentido da corrente para o correto funcionamento do motor).
Porém, se substituirmos os ímãs permanentes dos estatores dos motores DC por eletroímãs e ligarmos (em série) esses eletroímãs no mesmo circuito do rotor e comutador, teremos um motor universal.
Este motor 'girará' corretamente quer seja alimentado por corrente contínua ou corrente alternada. A diferença notável entre motor universal e motor DC é que se você alimentar o motor universal com fonte DC, ele não inverterá o sentido de rotação se você inverter a polaridade da fonte (como acontece com o motor DC), continuará a girar sempre no mesmo sentido. Se você quiser realmente inverter o sentido de rotação de um motor universal deverá inverter as ligações nos eletroímãs dos estatores para inverter seus pólos.
	Motores universais são usados, por exemplo, em batedeiras elétricas, aspiradores de pó etc. Em tais motores, com o tempo de uso, haverá desgastes nas escovas de carvão e deverão ser substituídas. Basta você levar um pedacinho da escova velha até uma loja de ferragens, comprar o par de escovas novas adequadas e repor no motor; uma operação bastante simples.
	
Explicar o funcionamento de motor de indução com gerador.
Motores de Indução
Os motores monofasicos de indução possuem um unico rolamento no estator. Esse enrolamento gera um campo magnetico que se alterna juntamente com as alternancias da corrente. Nesse caso, o movimento provocado NÃO é rotativo.
Funcionamento
Quando o rotor estiver parado, o campo magnetico do estator, ao se expandir e se contrair, induz o rotor. O campo gerado no rotor é de polaridade oposta á do estator. Assim, a oposição dos campos exerce um conjugado na parte superior e inferior do rotor, o que tenderia gira-lo 180º de sua posição original. Como o conjugado é igual em ambas as direções, pois as forças são exercidas pelo centro do rotor e em seguida contrarios, o rotor continua parado.
Classificar e descrever os tipos de aterramento elétrico.
Aterramentos de segurança que são usados para proteção do usuário dos equipamentos evitando choques elétricos;
Aterramentos de serviço são usados em transformadores e motores trifásicos ligados diretamente no ponto do neutro para melhorar o rendimento do equipamento.
Como se formam as descargas atmosféricas.
Esta energia é gerada por vários fatores como, por exemplo, o atrito entre as nuvens ou mesmo do atrito com o ar com que faz que as nuvens fiquem carregadas em duas metades, a inferior com carga negativa e a superior com carga positiva, sendo que essas cargas vão aumentando através do contato entre as nuvens que se une fazendo com que a nuvem se transforme em um acumulador.
Citar cinco componentes de um para-raio.
Pára-raios
Terminal aéreo
Sinalizador de obstáculos
Cabo condutor cobre
Haste de cobre para aterramento
Explicar quatro situações em que precisamos nos proteger das descargas elétricas e como efetivamente estamos protegidos.
No Campo:
No campo, região aberta como pastos de animais, áreas de práticas esportivas, (futebol, golfe ou gramados em geral), o melhor é abaixar com os pés juntos e as mãos sobre a cabeça.
Nunca se abrigar embaixo de árvore isolada. Uma árvore pode receber uma descarga e provocar descargas laterais ou mesmo potencial de passo elevado podendo provocar danos irreparáveis ou mesmo ceifar uma vida. Diversos animais morrem por ano vítimas destas descargas.
Não se aproximar de cercas ou redes elétricas, porque estas recebem influência das descargas atmosféricas e ficam carregadas durante algum tempo. Poderá haver uma descarga para a terra através de uma pessoa ou de um animal que se aproxima.
Na Cidade:
 Na cidade a proteção é maior porque as ruas com seus prédios mais elevados proporcionam um sistema de proteção para o ser humano. É claro que há maior probabilidade de uma descarga cair sobre um edifício do que sobre uma pessoa que transita na Rua. No caso de uma Rua sem edificação, deve-se proceder como se estivesse em campo aberto. 
Para maior proteção o melhor é se abrigar durante as tempestades dentro das edificações como bares, lojas, shopping, supermercados ou galerias de lojas. Nesta situação há proteção humana, evidentemente não se quer dizer que as edificações estarão protegidas. Deste assunto trataremos mais à frente. 
O melhor é permanecer dentro das edificações de preferência que possuam proteção contra descargas atmosféricas. Os veículos fechados, trens metálicos fechados, ônibus, metrô, abrigos subterrâneos, túneis, cavernas são locais de proteção contra descargas atmosféricas. Os automóveis não conversíveis podem ser considerados seguros porque cumprem o papel da gaiola de Faraday, mas é prudente desligar o motor, fechar os vidros e não tocar em partes metálicas. 
Nas Praias e Piscinas: 
Na presença de uma tempestade que se aproxima, o melhor é se retirar e procurar abrigo nos bares ou locais onde haja edificação ou um veículo como mencionado acima, durante a tempestade. Não há maneira mais segura nestes casos.
Choque elétrico. Definição, efeito e proteção. 
O choque elétrico é a reação do organismo à passagem da corrente elétrica.
Ao passar pelo corpo humano a corrente elétrica danifica os tecidos e lesa os tecidos nervosos e cerebral, provoca coágulos nos vasos sanguíneos e pode paralisas a respiração e os músculos cardíacos. A corrente elétrica pode matar imediatamente ou pode colocar a pessoa inconsciente, a corrente faz os músculos se contraírem a 60 ciclos por segundo, que é a freqüência da corrente alternada.A sensibilidade do organismo a passagem de corrente elétrica inicia em um ponto conhecido como Limiar de Sensação e que ocorre com uma intensidade de corrente de 1mA para corrente alternada e 5mA para corrente contínua. Pesquisadores definiram três tipos de efeitos manifestados pelo corpo humano quando da presença de eletricidade.
Há vários tipos de proteção e de providências que podem ser usados para se evitar o choque elétrico:
Fusíveis e disjuntores
Aterramentos
Materiais isolantes e
Uso de EPI
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