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Portfólio I do Módulo de Corrente Contínua Eixo temático: Eletrônica Médica Tema: Circuitos CC Título: Berço Aquecido Data: 10/05/2021 Aluno: João Pedro Garcia Gomes Nogueira Matrícula (RA): RA00297151 RESUMO OBJETIVO DO PROBLEMA: Um engenheiro biomédico foi chamado para fazer um novo projeto de um novo berço aquecido, pois os outros berços aquecidos estavam causando queimaduras nos bebês. O engenheiro usou uma resistência NTC para evitar as queimaduras nos bebês. OBJETIVOS: • Entender o funcionamento do potenciômetro, do resistor de potência e do berço; • Calcular a resistência e a resistividade e identificar suas diferenças; • Compreender a composição dos sistemas que compõe o berço; • Entender os sensores resistivos de temperatura; • Abordar sobre a utilização do berço; • Traçar o gráfico e fazer os desenhos dos circuitos. TERMOS DESCONHECIDOS: 1. TCR: (Temperature Coefficient of Resistance) Coeficiente de Temperatura da Resistência, ele mede a variação da resistência em função da temperatura ambiente. 2. Elemento atuador: É um equipamento que transforma energia elétrica em energia cinética. 3. Sensor: É um dispositivo que detecta e responde a alguns estímulos que são químico, físico ou biológico. 4. Termistores (NTC ou PTC): É uma resistência que possuem uma variação do valor nominal em relação a temperatura. NTC- É uma resistência que diminui com o aumentar de temperatura, fazendo assim ele possuir um coeficiente negativo. PTC- É uma resistência que aumenta com o aumentar de temperatura, fazendo assim ele possuir um coeficiente positivo. 5. Termoresistência (RTDs): É um instrumento que permite identificar a temperatura do meio ambiente utiliza a resistência eléctrica de um material e a sua temperatura. RTDs- (Resistance Temperature Detector) Detetor de Temperatura Resistivo. 6. Resistência: É a capacidade de um corpo a se opor a passagem de corrente elétrica mesmo tendo uma diferença de potencial. 7. Resistividade: É a medida oposição de um material ao fluxo de corrente elétrica. 8. Divisor de tensão: É utilizado para criar uma tensão elétrica que seja igual a outra tensão. QUESTÕES: 1. Como funciona o potenciômetro e qual a sua alteração no sistema? Hipótese: O potenciômetro é um componente eletrônico de resistência variável dependendo do posicionamento físico de algum componente. Seu funcionamento é a base de tensão. Conforme varia a resistência dele (de 0 a 100), varia a resistência total do sistema. Validação da Hipótese: A hipótese está correta. Resposta: O potenciômetro funciona de forma que ele cria uma resistência para o fluxo de corrente elétrica que passa por ele podendo ser ajustado manualmente podendo diminuir ou aumentar. A sua alteração no aparelho é que ele pode variar a resistência total conforme a sua resistência (0 a 100) podendo ser definida manualmente. 2. Quais os benefícios aportados por esse berço em comparação com um berço normal? Hipótese: O berço tem a função de aquecer bebês que não tem a capacidade de regular a própria temperatura, e serve como um suporte para exames de raio X. Validação da Hipótese: A hipótese está parcialmente correta. Resposta: Os benefícios do berço aquecido em relação ao berço normal é que ele aquece os bebês recém-nascidos que não tem a capacidade de regular a própria temperatura, monitoramento dos bebês que verifica a temperatura, monitoramento cardíaco e possui um suporte para raio-X. 3. Como o diâmetro está relacionado ao funcionamento da resistência? Hipótese: Quão maior o diâmetro, menor a resistência, Pois na fórmula (R= ϱ. L/A - ϱ= resistividade. L= comprimento do condutor A= área da sessão transversal do condutor) a área e a resistividade são inversamente proporcionais. Validação da Hipótese: A hipótese está correta. Resposta: A relação entre o diâmetro e a resistência é mostrada a partir da segunda lei de Ohm que diz que a resistência se condiz com o seu tamanho e resistência mostrando que a resistência é inversamente proporcional fazendo com o que quanto maior o diâmetro menor a resistência. 4. Qual a diferença entre os sensores resistivos de temperatura citados no problema? (termistores (NTC ou PTC), termoresistências (RTDs) e termopares) Hipótese: Os três tem diferentes materiais, e cada um realiza a mesma função de um modo diferente. O termopar retorna uma voltagem baseado na temperatura, os termistores medem a mudança da resistência em função da temperatura, e a termoresistência vê a temperatura ambiente em relação ao circuito. Validação da Hipótese: A hipótese está incorreta. Resposta: A diferença entre termistores é que o NTC é uma resistência que diminui com o aumentar de temperatura, fazendo assim ele possuir um coeficiente negativo, já o PTC é uma resistência que aumenta com o aumentar de temperatura, fazendo assim ele possuir um coeficiente positivo, os RTD são dispositivos que a sua resistência elétrica varia conforme a temperatura e termopares são sensores de temperatura que utiliza dois metais distintos unidos em uma das pontas fazendo que quando haja uma diferença de temperatura entre a extremidade unida e as extremidades livres, sendo possível verifica-se o surgimento de uma diferença de potencial que mostra uma diferença temperaturas e diferentes curvas esta curva mostra a diferença de potencial em relação a mudança de temperatura. 5. Preencher a tabela 01, indicando os valores de resistência do termistor e o valor da tensão no ponto Vdiv, para diferentes temperaturas. Hipótese: Se usaria a fórmula R2 = R1 . e (B/T2 - B/T1) , utilizariamos 10000Ω e 25oC (converter para Kelvin) Como R1 e T1, respectivamente, e pegaríamos outra temperatura da tabela para substituir o T2. Validação da Hipótese: A hipótese está correta. Resposta: Temperatura (oC) Resistência (Ω) Tensão em Vdiv(V) 15,0 16008 15 20,0 12602 13 22,0 11477 13 25,0 10000 12 30,0 7996 11 33,0 7017 10 35,0 6441 9 40,0 5224 8 42,0 4813 8 6. Determinar o valor nominal dos resistores de potência do sistema de aquecimento, para que forneça a potência necessária. Hipótese: A potência máxima é 640 W e a voltagem é de 24 V. Como não tem a corrente utilizamos a fórmula P=V2/R. Validação da Hipótese: A hipótese está correta. Resposta: O valor nominal dos resistores é 0,9 Ω. 7. Traçar o gráfico da tensão do divisor (Vdiv) em função da temperatura, a partir da tabela 01. Construir no excel. Hipótese: *como a tabela 1 não está feita, não há como fazer a hipótese desta tabela*. Validação da Hipótese: A hipótese está correta. Resposta: 8. Quadro 01. Lugar onde o engenheiro desenhou os 2 circuitos a serem considerados (com o potenciômetro em 0% e 100%). Hipótese: *não há como elaborar hipótese e cada aluno fará o desenho individualmente*. Validação da hipótese: 0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 0 2 4 6 8 10 12 14 16 T e m p e ra tu ra ( ºC ) Vdiv(V) Temperatura (ºC) X Tensão em Vdiv(V) Resposta: MAPA CONCEITUAL: RESUMO CRÍTICO: A aula da tutoria foi muito boa, o tema escolhido foi um pouco difícil de achar as respostas do portifólio, mas tirando isso o tema é muito interessante e algumas pessoas na execução do portfólio não falaram e nem comentaram nada a respeito do problema. Ademais, foi possível sobre as leis de Ohm, kirchhoff, resistores e o berço aquecido. REFERÊNCIAS Braga, Newton C. TCR - Coeficiente de Temperatura da Resistência. Instituto NCB, 2012. Disponivel em: shorturl.at/rtINV. Acesso em: 3 de maio de 2021. ATUADOR ELÉTRICO: O QUE É, TIPOS E VANTAGENS. BONGAS, 2018. Disponivel em: shorturl.at/qrCDR. Acesso em: 3 de maio de 2021. Silveira, Cristiano Bertulucci. Sensor: Você Sabe o Que é Quais os Tipos?.Cistystems, 2018. Disponível em: shorturl.at/dCIO3. Acesso em: 3 de maio de 2021. Martinez, Brenno. Termistores – NTC. UFPR, 2000. Disponivel em: shorturl.at/BHMU4. Acesso em: 3 de maio de 2021. https://www.newtoncbraga.com.br/index.php/eletronica/52-artigos-diversos/4905-art649 https://bongas.com.br/atuador-eletrico-o-que-e-tipos-vantagens/ https://www.citisystems.com.br/sensor-voce-sabe-que-quais-tipos/ http://www.eletrica.ufpr.br/edu/Sensores/2000/brenno/ TERMORESISTÊNCIAS RTDS. ADD Therm, 2016. Disponivel em: shorturl.at/dgkJ1. Acesso em: 3 de maio de 2021. Resistência. DEF, 2020. Disponivel em: shorturl.at/lD349. Acesso em: 3 de maio de 2021. Girotto, Emerson M; Santos, Ivair A. MEDIDAS DE RESISTIVIDADE ELÉTRICA DC EM SÓLIDOS: COMO EFETUÁLAS CORRETAMENTE. Quím. Nova vol.25 no.4, 2002. 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