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Domingos Avelar Silva Escola Secundária Serafim Leite S. João da Madeira - Aveiro 10º ano Profissional - Física e Química; Tecnologias Aplicadas. Electrónica Serafim 5 + 3
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Carro movido a energia solar que utiliza um módulo com oito células fotovoltaicas. A escolha dos materiais foi centrada na procura de materiais leves, dando preferência aos reutilizáveis/reciclados. Uma das nossas preocupações foi o desenho de um protótipo que tenha uma boa aerodinâmica com baixa resistência ao ar. Os materiais mais leves que encontramos e decidimos utilizar são: as rodas em acrílico, o chassis em fibra de vidro, o veio das rodas em tubo de alumínio e a estrutura exterior em k- line. Os materiais reciclados que serão utilizados na construção: o acrílico e a borracha de cobertura das rodas, papel e plástico transparente na construção do cockpit. Vista lateral do protótipo.
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No ensaio das células começamos por colocar um amperímetro em série e um voltímetro em paralelo, para medirmos a intensidade de corrente e a tensão no circuito com a célula fotovoltaica e o motor fornecido pela organização do concurso. Concluímos que quando inclinamos a célula relativamente ao feixe de luz, a potência eléctrica (P=U.I) diminui, porque a célula apanha menos luz o que baixa a intensidade da corrente no circuito. Quando a célula está perpendicular ao feixe de luz, a potência eléctrica vai ser máxima porque apanha mais luz e a intensidade de corrente aumenta. Também verificamos que aumentando a distância à fonte de luz (lâmpada) diminuía a potência eléctrica. Como o painel do nosso protótipo vai circular numa pista e variar a sua posição em relação ao Sol, decidimos que a posição que em que ele recebe mais luz solar é na parte superior do carro na posição horizontal. Ensaio da célula fotovoltaica
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Após o desenho do protótipo, escolhemos os materiais para a sua construção que deveriam ser leves, resistentes e, se possível, reciclados. Encontramos para reciclar, as placas de divisórias em acrílico, o papel de uma embalagem de ovos, o plástico transparente de uma embalagem para a cobertura do cockpit e a borracha de uma câmara de ar. Iniciamos a construção do chassis com reforço da estrutura utilizando uma placa de alumínio. Utilizando o programa KiCad desenhamos o circuito com uma fonte de alimentação e bateria de condensadores. Também, planeamos construir um circuito de controlo electrónico da intensidade de corrente fornecida ao motor. Estrutura base do chassi. Circuito da fonte de alimentação
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Construção das rodas em acrílico, corte e furagem para perder massa e assim terem menos peso.
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Ensaio do motor, da placa de circuito impresso e da roda com o veio em alumínio. Bibliografia: Guia da energia solar – Concurso Solar Padre Himalaya Manual de desenho de circuitos – KiCad Manual de Física e Química – Leis de Newton e Força de atrito http://www.cienciaviva.pt/rede/energia/himalaya2005/home/guia4.pdf Ensaio do motor e foto célula.
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Com este projecto aprendemos a utilizar a energia solar como fonte de energia. Como se devem orientar os painéis fotovoltaicos fixos. Aprendemos conceitos sobre construção de circuitos eléctricos e eléctrónicos e utilizamos um programa informático para desenho dos circuitos impressos. Aplicamos os conhecimentos sobre as leis de Newton ao decidirmos que o carro deve ser construído com materiais leves para que a força aplicada pelo motor provoque uma maior aceleração no carro. Também utilizamos os conhecimentos sobre a força de atrito, escolhemos a borracha que aumenta o atrito entre as rodas e o chão da pista e assim aumenta a força de tracção do carro. Quando o protótipo estiver construído será divulgado na página electrónica da escola e faremos uma sessão de treinos no recinto escolar.
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