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Capítulo
1
1. Explorando a Engenharia Elétrica A Engenharia Elétrica lida com a eletricidade – a serva mais versátil do homem - e com o magnetismo. A Engenharia Elétrica como um todo, se relaciona com os elétrons, íons, campos elétricos e campos magnéticos – todos estes fenômenos invisíveis. Isso é o que faz essa engenharia ser tão fascinante. As atividades na Engenharia Elétrica compreendem três tipos de trabalhos que se diferenciam claramente entre si: O trabalho inventivo, que engloba a pesquisa, o projeto e a construção de máquinas fazendo uso dos descobrimentos. O trabalho de desenvolvimento que compreende o estudo das condições naturais, a coordenação do maquinário, o programa e a construção de obras completas para fazer proveito das forças naturais e dos inventos humanos e; Os trabalhos de exploração, que compreende a manipulação de máquinas e a exploração das instalações. Com o tempo, a Engenharia Elétrica deu a luz a outras engenharias especialistas,
dentre
elas:
Eletrônica,
Computação1,
Automação
e
Controle
(Mecatrônica), Energia (Eletrotécnica), Comunicações, Eletromecânica, Produção Elétrica, Industrial, e muitas outras com as mais variadas denominações. As primeiras aplicações comerciais da eletricidade foram em comunicações e em iluminação. Hoje em dia as propriedades mais úteis da eletricidade são: a facilidade e eficiência com a qual é gerada e distribuída, e a precisão e flexibilidade como a qual pode ser aplicada e controlada, e as formas como pode ser manipulada para carregar informações. Essas características são exploradas pelos engenheiros eletricistas em um número crescente de formas diferentes. Uma definição da Engenharia Elétrica pode ser a que segue:
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Ciência da Computação e Engenharia de Computação.
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A engenharia elétrica é a aplicação das leis da física para dominar a eletricidade, o magnetismo e os fenômenos eletromagnéticos, para desenvolver produtos e serviços em benefício da humanidade.
Essa definição é bastante interessante, embora seja um pouco ingênuo ou até arrogante da nossa parte sequer pensar em poder dominar as forças da natureza. Nas escalas de grandezas usadas pelos humanos, as forças da natureza possuem dimensão infinita. Entretanto, algumas pequenas coisas os humanos demonstraram poder fazer, embora sejam ínfimas quando comparadas com a grandiosidade do nosso mundo frente a alguns diminutos seres que ali habitam.
1.1.
Uma Breve História da Engenharia Elétrica Às vezes, a história da Engenharia Elétrica se confunde com a história da
Ciência, especialmente a história da Eletricidade e do Magnetismo. O que diferencia a história da eletricidade e do magnetismo com a da Engenharia Elétrica, embora intimamente relacionadas, são os objetivos das pessoas que criaram essas histórias. Enquanto o objetivo do trabalho desenvolvido nas ciências é a descoberta do funcionamento da natureza, neste caso, o fenômeno eletromagnético, o objetivo do trabalho na engenharia está em descobrir como esses fenômenos podem ser manipulados para criar dispositivos ou sistemas que sejam úteis à humanidade. A eletricidade e o magnetismo têm tido interesse científico desde o final do século XVII. O primeiro a ser considerado “Engenheiro Eletricista” foi provavelmente William Gilbert que projetou o versorium: um dispositivo que detectava a presença de objetos carregados com eletricidade estática (ver Figura 1-1). Ele também foi o primeiro a desenhar uma clara distinção entre o magnetismo e a eletricidade estática e se atribui a ele o estabelecimento do termo “eletricidade”.
Figura 1-1 - O Versorium. Em 1775 Alessandro Volta projeta e constrói o Eletróforo, um dispositivo que produzia carga elétrica estática (Figura 1-2). No início de 1800, Volta desenvolveu a pilha voltaica, um antecessor das baterias elétricas.
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Figura 1-2 – O Eletróforo e a Pilha de Volta. No século XIX foi palco de notáveis desenvolvimentos, incluindo o trabalho de Georg Ohm que em 1827 quantificou as relações entre a corrente elétrica e a diferença de potencial em um condutor; em 1831, Michael Faraday descobre a indução eletromagnética; e em 1873, James Clerk Maxwell publicou a sua obra da unificação da teoria da eletricidade e do magnetismo no seu tratado Electricity and Magnetism. O princípio de funcionamento dos diodos termiônicos foi descoberto por Frederick Guthrie em 1873, e o dos diodos de cristal em 1874 por Karl Ferdinand Braun. Durante aqueles anos, o estudo da eletricidade foi amplamente considerado como sendo um dos campos da física. Não foi até o final do século XIX que as universidades começaram a fundar escolas de Engenharia Elétrica. Em 1882, a Technische Universität Darmstadt fundou a primeira escola de Engenharia Elétrica da história.
Figura 1-3 - Alte Hauptgebäude (o prédio velho principal da TU Darmstadt)
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Seguiu a essa a Cornell University nos EUA (1883) e a University College London na Inglaterra (1885). O Instituto Eletrotécnico da Escola de Engenharia2 da Universidade Federal do Rio Grande do Sul foi fundado em 1896.
Figura 1-4 - Prédio do Instituto Eletrotécnico da Escola de Engenharia da Universidade Federal do Rio Grande do Sul em Porto Alegre. Durante este período, o trabalho relacionado com a engenharia elétrica aumentou dramaticamente. Em 1882, Thomas Alva Edison ligou a primeira rede de distribuição de energia elétrica em grande escala, fornecendo 110 V em corrente contínua a cinqüenta e nove clientes na ilha de Manhattan (EUA).
Figura 1-5 - Fotografia de Thomas Edison. Em 1887, Nikola Tesla registra um conjunto de patentes relacionadas a uma forma competitiva de distribuição de energia elétrica denominada corrente alternada. Nos anos seguintes a feroz rivalidade entre Tesla e Edison foi conhecida como a “Guerra das Correntes”, foi ocasionada pela definição do método mais eficiente de distribuição. No final, a geração e distribuição em Corrente Alternada (CA) prevaleceu sobre o método de Corrente Continua, expandindo enormemente a faixa e as melhorias na segurança e na eficiência da distribuição de energia elétrica. A
Primeira escola do Brasil criada para formar engenheiros eletricistas e técnicos montadores, o Instituto Eletrotécnico da Escola de Engenharia prestou importantes serviços à indústria eletrotécnica em expansão no final do século XIX e início do século XX. No início, a maioria do seu corpo docente era constituída por professores estrangeiros. As oficinas e laboratórios foram equipados com máquinas e ferramentas importados dos Estados Unidos de América e da Europa. 2
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invenção de Nikola Tesla possibilitou a transmissão de energia elétrica de forma eficiente em longas distâncias.
Figura 1-6 – Fotografia de Nikola Tesla. Os esforços dos dois engenheiros muito fizeram pelo desenvolvimento da engenharia elétrica. O trabalho de Tesla nos motores de indução e nos sistemas polifásicos influenciou a engenharia elétrica nas seguintes décadas, enquanto que o trabalho de Edison em telegrafia e a sua impressora telegráfica tornaram-se um lucrativo negócio.
Figura 1-7 - “Impressora” acoplada ao telégrafo, desenvolvida por Edison em 18693. No ano de 1888, Heinrich Hertz transmitiu e detectou ondas de rádio usando equipamentos elétricos. Em 1895, Nikola Tesla foi capaz de detectar sinais de uma transmissão do seu laboratório em Nova Iorque em West Point, a uma distância de 80,4 km.
A primeira máquina deste tipo foi desenvolvida por Edward Calahan em 1867. A vantagem deste tipo de máquina é a impressão alfanumérica dos sinais telegráficos no lugar dos pontos e traços provenientes do próprio sinal. É uma das primeiras máquinas de decodificação automática (sem intervenção humana).
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Figura 1-8 - Transmissor de ondas de rádio patenteado por Nikola Tesla. Em 1895, Guglielmo Marconi, melhora os métodos de Hertz na comunicação sem fio.
Figura 1-9 – Em 1901, Marconi observando os seus colaboradores levantando uma antena. Em 1897, Karl Ferdinand Braun apresentou o tubo de raios catódicos como parte de um osciloscópio, tecnologia crucial para a televisão eletrônica.
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Figura 1-10 - Tubo de raios catódicos desenvolvido por Karl Braun. No dia 3 de junho de 1900, o padre católico brasileiro Landell de Moura4 efetua a primeira transmissão de voz por ondas de rádio, no tempo em que as transmissões de rádio ainda eram telegráficas, e as transmissões com voz eram com fios. Nasce o primeiro “telefone móvel”.
Figura 1-11 - Padre Landell de Moura e o seu radiotransmissor. Em 1904 John Fleming obtém a patente da primeira válvula retificadora, o diodo. Essa patente foi posteriormente invalidada pela Suprema Corte dos Estados Unidos de América, porque a tecnologia já era de domínio público na época em que foi depositada. Em 1906 Robert von Lieben e Lee de Forest, de forma independente, desenvolveram a válvula amplificadora chamada triodo.
4
Natural de Porto Alegre, RS (1861 – 1928).
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Figura 1-12 - Triodo de Lee de Forest (1908). Em 1920, Albert Hull desenvolveu o magnetron, que é um dispositivo gerador de microondas eletromagnéticas coerentes. Em 1934 as forças armadas britânicas começam a usar o magnetron em aplicações de radar. Em 1946, Perci Spencer usa o magnetron em fornos microondas.
Figura 1-13 - Magnetron. Em 1941, Konrad Zuse, engenheiro civil alemão, apresentou o Z3, o primeiro computador pessoal totalmente funcional e programável.
Figura 1-14 - Réplica do Z3 no Deutsches Museum em Munique.
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EM 1946 John Presper Eckert e John Mauchly iniciam a era da computação com o ENIAC5. O desempenho aritmético dessas máquinas permitiu aos engenheiros de tecnologias completamente novas e de alcançar novos objetivos. Veja na Figura 1-15 as características básicas dos primeiros computadores digitais. Figura 1-15 - Características básicas dos primeiros computadores elétricos. Computador
Primeira Operação
Local
Decimal/ Binário
Máquina de Eletrônico
1941
Alemanha
binário
Não
Atanasoff–Berry
1941
EUA
binário
Sim
Colossus
1943
binário
Sim
Unido
Turing Completa
Z3
Reino
Programável
Perfurando um rolo de filme Não
Sim Não
Parcialmente, reconfigurando
Não
conectores
Harvard Mark I – IBM 1944
EUA
decimal
Não
1944
EUA
decimal
Sim
Perfurando uma fita de papel
Sim
Parcialmente, reconfigurando
Sim
conectores
ENIAC 1948
EUA
decimal
Sim
Por tabela de funções ROM
Sim
Em 1947, a invenção do transistor por William Shockley, John Bardeen e Walter Brattain abriu as portas para dispositivos mais compactos, levando ao desenvolvimento do primeiro circuitos integrado em 1958 por Jack Kilby e o segundo por Robert Noyce em 1959.
Figura 1-16 - Primeiro transistor (Bell Laboratories) semicondutor funcional e primeiro circuito integrado (Texas Instruments).
5
ENIAC: Electronic Numerical Integrator and Computer.
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Em 1968, Marcian Hoff inventou o primeiro microprocessador na Intel e disparou o desenvolvimento do computador pessoal. O primeiro processador comercial foi o Intel 4004, um processador de 4 bits desenvolvido em 1971.
Figura 1-17 - Microprocessador Intel C4004
Intel 4004 Unidade Central de Processamento6 Produção:
1971 a 1981
Clock da UCP:
740 kHz
Conjunto de Instruções: 4-bit BCD Encapsulamento:
16 pinos DIP
O processador Intel 4004 evoluiu para 8 bits em 1973 (Intel 8080) foi usado no primeiro Computador Pessoal7, o Altair 8800.
Fatos Interessantes do Intel 4004: Potência e Tamanho: este microprocessador revolucionário media 1/8 por 1/6 de polegada, o tamanho de uma unha, possuía a mesma potência de computação que o ENIAC, que preenchia uma sala inteira e usava 18 000 válvulas. Quantidade de Transistores: os atuais processadores Intel® Core™2 Duo contém 291 milhões de transistores. Isto é 100 000 vezes o número de transistores contidos no 4004, que possui somente 2 300. Circuitos: a largura das linhas dos circuitos elétricos do microprocessador 4004 possui 10 000 nm enquanto que nos microprocessadores atuais essa largura é de 65 nm. Fabricação: O microprocessador Intel 4004 era produzido em bolachas de silício de 50 a 80 mm de diâmetro. Hoje em dia, os microprocessadores atuais são produzidos em bolachas de 300 mm. O Intel 4004 era composto de 5 camadas. 7 Na época, alguns engenheiros eletricistas brincavam que o termo Computador Pessoal provinha de que ele podia ser carregado por um único adulto. Em bom estado físico, é claro. 6
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Figura 1-18 - Computador Altair 8800 e a sua interface.
1.2.
Utilidade da Eletricidade e do Magnetismo A eletricidade e o magnetismo são fenômenos bastante eficientes que podem
ser conveniente para tratar de duas entidades nas quais está baseada toda nossa civilização tecnológica: a Energia e a Informação (ver Figura 1-19). Pode-se fazer a seguinte analogia: Força (energia) e Inteligência (informação) são os dois agentes necessários para (tentar) efetuar o domínio sobre as forças da natureza, Quando se fala em energia, incluem-se todos os assuntos relacionados com a transformação, processamento e distribuição de energia, e quando se fala em informação, incluem-se todos os assuntos relacionados com a transformação, processamento e distribuição de informação. O grande objetivo da Engenharia Elétrica é o de dominar os dois fenômenos (o elétrico e o magnético) e esse domínio é feito através de dispositivos e das técnicas de análise e de design. Pode se observar na Figura 1-19 que Dispositivos & Técnicas serve de pano de fundo para a Energia e a Informação, sendo que todos esses servem de base para a criação dos Sistemas.
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Eletricidade & Magnetismo
Dispositivos & T écnicas
Energia
Informação
P rocessamento
Conversão
Conversão
Distribuição
P rocessamento
Distribuição
Sistemas
Figura 1-19 – Áreas de Aplicação da Eletricidade e do Magnetismo.
1.2.1.
Energia Esta área de conhecimento e aplicação engloba os problemas de engenharia
relacionados com a conversão, transmissão e distribuição de vários tipos de energia, relacionadas de alguma forma com algum tipo de energia de natureza elétrica ou eletromagnética. Conversão de Energia: alguns exemplos são a conversão de energia potencial mecânica em elétrica nas usinas elétricas de geração; na conversão da energia elétrica em energia térmica em fornos de indução; na conversão de energia elétrica em mecânica, nos motores elétricos e; na conversão de energia química em elétrica, e vice-versa, nas baterias de alimentação dos telefones celulares. Os dispositivos usados para resolver este tipo de problemas são, por exemplo: geradores elétricos, resistências de aquecimento, contactoras, pilhas, baterias, células fotovoltaicas, motores elétricos, Algumas técnicas usadas são, por exemplo, análise de circuitos elétricos, teoria eletromagnética, eletromecânica, conversão de energia, teoria da condução térmica, etc., todas elas baseadas nas leis da eletricidade e do magnetismo, na mecânica geral, na termologia na química, na matemática e no conhecimento do comportamento e das propriedades dos materiais. Processamento de Energia: são os problemas de como a energia pode ser processada para ser armazenada ou transmitida de forma eficiente. Um exemplo é o caso em que as usinas de geração de energia elétrica estão em locais afastados ao do consumo, e o problema é transmitir essa energia até os principais pontos de
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consumo de forma eficiente. Alguns dispositivos usados para resolver este tipo de problema
técnico
são:
transformadores,
linhas
de
transmissão,
torres
de
transmissão, contactoras, isoladores, barras de aterramento, pára-raios, etc. Algumas técnicas usadas são: análise de circuitos, teoria eletromagnética, etc., baseadas
na
matemática,
nas
ciências
básicas
e
no
conhecimento
do
comportamento e das propriedades dos materiais. Distribuição da Energia: são os problemas que surgem a partir do ponto da chegada de algum tipo de energia, especialmente na forma elétrica, até os pontos onde ela deverá ser convertida novamente em trabalho útil.
Alguns dispositivos
usados são: transformadores, linhas de distribuição, medidores de energia elétrica, fusíveis, isoladores, postes, conectores, disjuntores, dutos, etc. Algumas técnicas usadas são: análise de circuitos elétricos, teoria eletromagnética, normas sobre instalações elétricas, baseadas na matemática,
nas ciências
básicas e
no
conhecimento do comportamento e das propriedades dos materiais. A Figura 1-19 mostra uma seta relacionando a Energia com a Informação. Essa seta representa que a Energia precisa também da Informação assim como e a Informação precisa da Energia. E o caso das usinas de geração de energia elétrica cujo processo é totalmente controlado por sistemas computacionais, sendo assistido e controlado por estes. Outro exemplo é a transmissão de informações de uma estação terrena para um satélite, onde há necessidade de energia para colocar na portadora do sistema de transmissão assim como no próprio satélite, cuja fonte de energia vem de painéis solares que alimentam baterias recarregáveis.
1.2.2.
Informação Esta área de conhecimento e aplicação engloba os problemas de engenharia
relacionados com a conversão, transmissão e distribuição de vários tipos de informações relacionadas com os mais variados tipos de aplicações tecnológicas e humanas.
Os sinais elétricos e magnéticos podem ser codificados para carregar
informações a longas distâncias, para adquirir, mostrar e armazenar informações processadas e para fazer cálculos matemáticos. Conversão de Informação: envolve os problemas relacionados com a aquisição da informação no seu estado natural e a conversão para um estado artificial que seja mais adequado de transmitir, armazenar, processar e reproduzir. Por exemplo: os seus dados pessoais estão originalmente armazenados na sua própria memória, e isto pode ser transformado através de um teclado de computador em uma série de sinais elétricos seqüenciais podem ser convertidos novamente em regiões polarizadas em um material ferromagnético de um disco rígido, que na sua vez podem ser convertidas em sinais luminosos de uma tela de computador ou em
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sinais elétricos para serem transmitidos pela internet, ou ainda em pulsos de laser para gravar um DVD. Outro exemplo pode ser o da temperatura dentro de um vaso de pressão, que pode ser captada por um sensor que converta a grandeza física temperatura em sinais elétricos equivalentes. Os dispositivos usados incluem, por exemplo, chaves, placas de circuito impresso, dispositivos elétricos, dispositivos eletrônicos analógicos e digitais, sensores, discos rígidos, memórias portáteis, CD, DVD, etc. As técnicas usadas incluem análise de circuitos elétricos, técnicas digitais, análise de circuitos eletrônicos analógicos, técnicas de instrumentação (medição), teoria eletromagnética, programação de computadores, baseadas na lógica, matemática, nas ciências básicas e no conhecimento do comportamento e das propriedades dos materiais. Processamento de Informação: envolve os problemas relacionados com a modificação da informação para que possa ser melhor transmitida, armazenada ou analisada. Um exemplo é o caso da transmissão de rádio FM, onde o sinal para poder ser distribuído a dezenas de quilômetros é modulado (codificado) em um sinal diferente ao original. Outros exemplos são os algoritmos de cálculo que são usados para calcular o eventual comportamento de um motor elétrico nos softwares de simulação de sistemas dinâmicos, e as ferramentas de compactação de arquivos digitais. As informações podem ser processadas tanto por software quanto por hardware e a origem pode vir de sinais analógicos ou digitais. Os dispositivos usados incluem, por exemplo, chaves, placas de circuito impresso, dispositivos elétricos, dispositivos eletrônicos analógicos e digitais, sensores, etc. As técnicas usadas incluem análise de circuitos elétricos, técnicas digitais, análise de circuitos eletrônicos
analógicos,
técnicas
de
instrumentação
(medição),
teoria
eletromagnética, teoria das comunicações, processamento de sinais, teoria da modulação, teoria da informação, programação de computadores, baseadas na lógica, matemática, nas ciências básicas e no conhecimento do comportamento e das propriedades dos materiais. Distribuição da Informação: envolve a solução de problemas referentes à distribuição da informação. Engloba os sistemas de comunicação de dados nas suas mais variadas formas (normalmente sinais elétricos ou eletromagnéticos). Por exemplo, na transmissão eficiente de sinais de voz através do vazio ou do ar, na transmissão de dados via uma rede de computação, na distribuição da informação através de imagens e sinais luminosos, etc. Os dispositivos usados para a distribuição da informação são, por exemplo, displays, aparelhos de TV, memórias (pen-drive), antenas, sistemas atuadores de controle, as redes, fios condutores, fibras ópticas, válvulas, guias de onda, etc. As técnicas de análise utilizadas são; análise de circuitos elétricos, teoria eletromagnética, teoria das comunicações, processamento
de
sinais,
sistemas
de
controle,
etc.,
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baseadas
na
lógica,
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matemática, nas ciências básicas e no conhecimento do comportamento e das propriedades dos materiais.
1.3.
Dispositivos & Técnicas Os dispositivos e as técnicas são os meios para dominar os fenômenos
elétricos, magnéticos e eletromagnéticos. Os dispositivos são os meios materiais e as técnicas são os meios metodológicos em matemáticos de como usar esses dispositivos para resolver os problemas da Engenharia Elétrica. São esses dois assuntos os principais temas a serem tratados e aprofundados nas disciplinas das escolas de Engenharia Elétrica.
1.3.1.
Os Dispositivos Os dispositivos são os instrumentos que nos permitem controlar os
fenômenos eletromagnéticos. Eles podem ser classificados pela sua função em seis tipos de dispositivos: Dispositivos de Processamento; Dispositivos de Sensoriamento; Dispositivos de Acionamento; Dispositivos de Conversão; Dispositivos de Transporte e; Dispositivos de Armazenamento. Nessa classificação são inseridos os dispositivos mais variados: dispositivos elétricos, eletrônicos, ópticos, magnéticos, estruturais, mecânicos, químicos, etc., e todas as suas combinações: eletromecânicos, eletroquímicos, magneto-elétricos, piezelétricos, eletroeletrônicos, magneto-ópticos, etc. Os dispositivos são construídos usando os materiais e as técnicas especiais de fabricação, sendo esses dois o pano de fundo que permite a existência desses dispositivos, como mostra o diagrama da Figura 1-20.
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Materiais & T écnicas
Dispositivos
P rocessamento
Sensoriamento
Eletrônicos
Acionamento
Magnéticos
T ransporte
Conversão
Estruturais
Ópticos
Químicos
Armazenamento
Mecânicos
Elétricos
Figura 1-20 - Os Dispositivos na Engenharia Elétrica. Os dispositivos de Processamento: são àqueles que permitem adaptar o nível de alguma magnitude dos fenômenos eletromagnéticos. Por exemplo, um resistor nos permite controlar (limitar) uma corrente elétrica ou de reduzir a diferença de potencial encima de outro componente. Outros exemplos são os capacitores, indutores, transistores, portas lógicas, flip-flops, etc. Os dispositivos de processamento
são
usados
para
adaptar
a
magnitude
dos
fenômenos
eletromagnéticos à conveniência, e são os dispositivos básicos de qualquer sistema eletroeletrônico. Os dispositivos de Sensoriamento: são àqueles que convertem uma grandeza física de qualquer natureza em uma grandeza elétrica ou magnética. Por exemplo, um resistor pode transformar a grandeza física variação de temperatura na grandeza variação de resistividade e, portanto variação de resistência. Os dispositivos de sensoriamento são usados para efetuar medições de grandezas físicas. Eles sempre estão acompanhados de dispositivos de processamento. Os dispositivos de Acionamento: são àqueles que permitem controlar o acionamento de mecanismos, circuitos elétricos, Um exemplo são as contactoras que podem conectar ou interromper a passagem de energia elétrica de um circuito para outro. Assim também, os inversores de freqüência que podem modular a energia transferida de um alimentador principal para um motor eletromecânico conectado a uma máquina. Os dispositivos de acionamento são usados para controlar o transporte de energia elétrica. Os dispositivos de Conversão: são àqueles que permitem converter a energia elétrica em outro tipo de energia. Por exemplo, os motores elétricos são dispositivos que convertem energia elétrica em energia mecânica. As resistências de aquecimento convertem a energia elétrica em energia térmica; enquanto que as lâmpadas convertem a energia elétrica em energia eletromagnética (luz). Esses
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dispositivos são usados amplamente na indústria da manufatura onde é necessária a utilização de energias dos mais variados tipos para os processos de fabricação e de manufatura. Os dispositivos de Transporte: são àqueles que permitem transportar a energia elétrica de um ponto a outro com o mínimo de perdas8. Por exemplo, os fios condutores, conectores, isolantes, transformadores de transmissão e distribuição, fibras ópticas, guias de onda, antenas, etc. Este tipo de dispositivos é usado em todos os sistemas eletroeletrônicos. Os dispositivos de Armazenamento: são àqueles que permitem armazenar a energia elétrica para uso posterior, seja como energia, seja como informação. Alguns exemplos são as baterias elétricas e as memórias de computadores. Este tipo de dispositivos é usado onde se precisa de uma fonte alternativa de energia elétrica para aplicações embarcadas e onde haja necessidade de armazenamento de informações. Foi apresentado até aqui uma classificação dos dispositivos usados na Engenharia Elétrica. É importante destacar que a linha que divide a função de um dispositivo pode ser bastante difusa, dependendo do nível de abstração em que se considere como sendo a sua “função”. Isto, às vezes, pode mudar de engenheiro para engenheiro. Mas de qualquer forma, uma linha lógica de pensamento foi colocada e espera-se sirva para a maior parte dos casos. Para dar um exemplo simples, o caso do dispositivo denominado resistor. Ele pode ser também usado como dispositivo de processamento (divisor de tensão ou limitador de corrente), sensoriamento (sensor de temperatura) ou de conversão (resistências de aquecimento). É claro, as técnicas de fabricação e os materiais usados nesses são bastante diferentes uns dos outros.
1.3.2.
As Técnicas As técnicas são as formas com que os dispositivos podem ser usados para
controlar os fenômenos eletromagnéticos para executar uma tarefa desejada. Elas são baseadas na matemática (que permite a quantificação), na leis da física (que fornece os modelos) e nas características e comportamento dos materiais. Até as técnicas que são puramente matemáticas, como é o caso de processamento digital dos sinais nos sistemas de computação, sempre estão baseados numa infraestrutura composta pelos dispositivos das mais variadas classes.
8
Mínimo de queda da diferença de potencial.
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