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Prof. Edson-20121 DISCIPLINA SISTEMAS DE CARGA E PARTIDA SCP Prof. Edson.

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1 Prof. Edson-20121 DISCIPLINA SISTEMAS DE CARGA E PARTIDA SCP Prof. Edson

2 Os cursos tecnológicos foram concebidos para atender às reais necessidades do mercado e da sociedade. Isto fica claro quando as próprias diretrizes curriculares fazem distinção entre o bacharel e o tecnólogo: "a formação do tecnólogo é, obviamente, mais densa em tecnologia. Não significa que não deva ter conhecimento científico. O seu foco deve ser o da tecnologia, diretamente ligada à produção e gestão de bens e serviços. A formação do bacharel, por seu turno, é mais centrada na ciência, embora sem exclusão da tecnologia. Trata-se, de fato, de uma questão de densidade e de foco na organização do currículo". Fonte: DELIBERAÇÃO CEE N° 50/05 http://www.fatecsp.br/?c=tecnologo Prof. Edson-20122 Ser Tecnólogo!

3 Prof. Edson-20123 Bibliografia para o 1 o bimestre: (*São os materiais básicos e o restante é complementar) *Introdução à Análise de Circuitos, Robert Boylestad, 10 ed. Ed.Prentice Hall. * Máquinas Elétricas, A. E. Fitzgerald, Charles Kingsley, Stephen Umans, Bookman *Máquinas Elétricas, Irwin Kosow, Ed. Globo. * Automobile Electrical and Electronic Systems, Tom Denton, Ed. BH – Elsevier 1995. *Materiais Disponibilizados pelo Prof. no sitio da disciplina. Bibliografia para o 2 o bimestre: (*São os materiais básicos e o restante é complementar) *Manual de Tecnologia Automotiva Bosch 25a Ed. *Apostila Técnica de Alternadores Bosch (Disponibilizado). *Apostila Técnica de Motores de Partida Bosch (Disponibilizado). *Materiais Disponibilizados pelo Prof. Automotive Electrics and Automotive Electronic – Completely Revised and Extended, Bosch Handbooks, Robert Bosch, 2007, Ed. Wiley.

4 Prof. Edson-2012 4 Avaliação dos Projetos Práticos (Prj) – Média das notas de: Laboratório: Atingir resultados e objetivos solicitados (50%) Qualidade da Montagem (10%) Recursos Técnicos Aplicados (10%) Domínio dos Alunos e Trabalho em Equipe (30%) Relatório conforme as regras de elaboração: Apresentação (10%) Conteúdo técnico relevante (50%) Organização e Padronização (20%) Resultados Apresentados (20%) Seguir as recomendações do artigo sobre Orientações para melhorar relatórios técnicos.

5 Aula 2 - Objetivos Específicos: - Contexto Histórico. (Boylestad Cap. 11 Seção 11.1) - Formação do Campo Eletromagnético. (Boylestad Cap. 11) - Densidade de Fluxo e Histerese. (Boylestad Cap. 11 Seção 11.3 até 11.8) - Fluxo Magnético. (Boylestad Cap. 11 Seção 11.10) - Solenóides (Boylestad Cap. 11 Seção 11.11) - Indutores. (Boylestad Cap. 12 Seção 12.1 até 12.4) -Transitórios de Carga e Descarga (Boylestad Cap. 12 Seção 12.7 até 12.11) - Entreferros (Boylestad Cap. 11 e Fitzgerald Cap. 1) Prof. Edson-20125

6 ECK-20126 Convergência das pesquisas na eletricidade, magnetismo e óptica

7 Fenômenos magnéticos são conhecidos desde 1100 A.C pelos chineses. Magnus, pastor de ovelhas, percebe a magnetita, em Magnésia. Imãs naturais (Magnetita) são compostos de Fe 3 O 4. A bússola foi inventada pelos chineses. Em 1820, o físico dinamarquês Hans Oersted anuncia a descoberta do eletromagnetismo. (Experiência com a agulha). André Marie Ampère determinou que o sentido da corrente elétrica determina uma mudança nos pólos do campo magnético. Os imãs artificiais são ligas de Alumínio, Níquel e Cobalto. Prof. Edson-20127

8 8 Campo Magnético Robert L. Boylestad Introductory Circuit Analysis, 10ed. Seção 11.3 Algumas propriedades importantes na figura 1: Distribuição da linhas de campo simetricamente em materiais homogêneos; Intensidade de campo (H) em a = 2b. Algumas propriedades importantes na figura 2: Linhas de campo procuram ocupar a menor área; Redução no comprimento das linhas de campo; Intensidade de campo (H) em uma dada região é proporcional ao número de linhas de campo. Fig. 1 Fig. 2

9 Prof. Edson-20129 Campo Magnético Robert L. Boylestad Introductory Circuit Analysis, 10ed. Seção 11.3 Materiais Ferromagnéticos favorecem o caminho das linhas de campo. Tais materiais podem ser utilizados como blindagem eletromagnética.

10 Prof. Edson-201210 Affonso Martignoni, Eletrotécnica 1980. Linhas de campo magnético

11 Prof. Edson-201211 Densidade de Fluxo Magnético B Robert L. Boylestad Introductory Circuit Analysis, 10ed. Seção 11.3 Determine o Fluxo Magnético B da figura acima Ba > Bb

12 Prof. Edson-201212 Densidade de Fluxo Magnético B É uma grandeza que indica a quantidade de linhas de campo por unidade de área. Porém, quando há a introdução de um meio ferromagnético. Fluxo magnético Área Affonso Martignoni, Eletrotécnica 1980.

13 Prof. Edson-201213 Permeabilidade Magnética µ É uma grandeza que indica o quanto um determinado material pode influenciar na distribuição das linhas campo que passam pelo referido material. Permeabilidade Magnética no vácuo Permeabilidade Magnética Relativa É uma relação entre a permeabilidade do material em relação ao vácuo

14 Prof. Edson-201214 Relutância Magnética É uma grandeza semelhante à resistência elétrica. Em termos magnéticos é a dificuldade do campo em estabelecer um caminho magnético

15 Prof. Edson-201215 Linhas de campo magnético em: Francisco Ramalho Jr., Fundamentos de Física 3, 1982. Lei de Biot-Savart

16 Prof. Edson-201216 Lei de Biot-Savart Intensidade do Campo Magnético H produzido no espaço por um condutor retilíneo percorrido por uma corrente elétrica é proporcional à intensidade da corrente elétrica e inversamente proporcional à distância. Dr. Naason Pereira Junior – UNESP - Eletromagnetismo Lei de Biot-Savart - Para um segmento do raio infinito

17 Prof. Edson-201217 Lei de Ampère A integral de linha do vetor intensidade de campo magnético H ao longo de um caminho fechado é igual a corrente total envolvida por esse caminho Dr. Naason Pereira Junior – UNESP - Eletromagnetismo Se integrarmos H ao longo do caminho circular de raio R em um condutor Lembrando que:

18 Prof. Edson-201218 Linhas de campo magnético em uma bobina Affonso Martignoni, Eletrotécnica 1980.

19 Prof. Edson-201219 Campo gerado por uma solenóide e a intensidade de campo magnético (H) no ponto P. Affonso Martignoni, Eletrotécnica 1980. H

20 Prof. Edson-201220 Densidade de Fluxo Magnético B A densidade de Fluxo Magnético (B) é proporcional ao tipo de material Robert L. Boylestad Introductory Circuit Analysis, 10ed. Seção 11.7 Permeabilidade

21 Prof. Edson-201221 Para o eletroímã mostrado na figura abaixo, determine: a) Calcule a densidade de fluxo no núcleo. b) Faça um esboço das linhas de campo e indique o seu sentido

22 Prof. Edson-201222 Fenômeno da Histerese. Robert L. Boylestad Introductory Circuit Analysis, 10ed. Seção 11.8 Densidade de fluxo residual Força coerciva

23 Prof. Edson-201223 Circuitos Magnéticos: Para o circuito magnético visto na figura abaixo: a)Calcule o valor da corrente necessária para gerar um fluxo magnético =4 10 -4 Wb. b)Determine o e r para o material nessas condições. Robert L. Boylestad Introductory Circuit Analysis, 10ed. Seção 11.11 Ferro Fundido Aço Fundido Aço Laminado Curva de Magnetização

24 Prof. Edson-201224 Robert L. Boylestad Introductory Circuit Analysis, 10ed. Seção 11.11 Um indutor ideal deve reter o campo magnético no seu interior porque tem resistência de bobina = 0 e como conseqüência, a tensão sobre ele é 0V.

25 Prof. Edson-201225 Força Eletromotriz e Auto-indução (Boylestad Cap. 12 Seção 12.6) Prof. Fernando Mussoi Fundamentos de Eletromagnetismo CEFET-PR

26 Prof. Edson-201226 Transitório de carga e descarga Eletromagnética em uma solenóide Prof. Fernando Mussoi Fundamentos de Eletromagnetismo CEFET-PR

27 Prof. Edson-201227 Transitório de carga Eletromagnética em uma solenóide Robert L. Boylestad Introductory Circuit Analysis, 10ed. Seção 12.7

28 Prof. Edson-201228 Transitório de descarga Eletromagnética em uma solenóide Robert L. Boylestad Introductory Circuit Analysis, 10ed. Seção 12.7

29 Prof. Edson-201229 Durante o transitório a tensão varia rápido mas a corrente não Robert L. Boylestad Introductory Circuit Analysis, 10ed. Seção 12.7 Tensão de pico

30 Prof. Edson-201230 A medida que o indutor libera a energia armazenada, temos: Robert L. Boylestad Introductory Circuit Analysis, 10ed. Seção 12.7 A corrente varia conforme: A tensão sobre os resistores:

31 Prof. Edson-201231 Calcule o tempo de carga e descarga e tensão reversa Robert L. Boylestad Introductory Circuit Analysis, 10ed. Seção 12.7

32 Prof. Edson-201232 Transitório em circuitos R-L do exemplo anterior Robert L. Boylestad Introductory Circuit Analysis, 10ed. Seção 12.9

33 Prof. Edson-201233 Energia Armazenada em uma Bobina A energia armazenada na forma magnética pode ser reaproveitada na forma de arco. Se total da energia absorvida for:Energia total na bobina:

34 Prof. Edson-201234 Energia Armazenada em uma Bobina de Ignição Se total da energia absorvida for:

35 Prof. Edson-201235 Exercício 2 Explique a diferença de comportamento da bobina quando alimentado por 6V e por 24V.

36 Prof. Edson-201236

37 Prof. Edson-201237

38 Prof. Edson-201238 Lei Circuital de Ampère Lei de Kirchhoff para malhas elétricas Lei de Kirchhoff para malhas magnéticas

39 Prof. Edson-201239 Lei Circuital de Ampère

40 Prof. Edson-201240 Lei de Kirchhoff para os caminhos do fluxo magnético

41 Prof. Edson-201241 Revisitando Toda a corrente elétrica I que passa por um condutor de comprimento infinito, produzirá um fluxo magnético de laço fechado. B

42 Prof. Edson-201242 Portanto, num circuito magnético simples

43 Prof. Edson-201243 Revisitando Consideremos agora o fio em questão enrolado num tubo cilíndrico.

44 Prof. Edson-201244 Para o circuito abaixo calcule: a)O valor de I para gerar um fluxo magnético =4X10 =4 Wb b)Determine o µ e o µr para o material nessas condições

45 Prof. Edson-201245 Solução

46 Prof. Edson-201246 Entreferros Efeito de Borda Ideal

47 Prof. Edson-201247 Entreferros

48 Prof. Edson-201248 Considere a figura. Determine: a)Indutância do enrolamento b)Densidade B no entreferro 1

49 Prof. Edson-201249 Algumas permeabilidades

50 Prof. Edson-201250 Nos materiais ferro-magnéticos A permeabilidade varia conforme O material e a intensidade de campo. Nos materiais diamagnéticos e paramagnéticos a permabilidade é constante e independente de H

51 Prof. Edson-201251 Ler as duas dissertações que estão no site da disciplina para P1. TCC Injeção eletrônica programável para automóveis Thesis Digital ignition and electronic fuel injection - Kosik-2000.


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