MÁQUINAS E EQUIPAMENTOS
ATIVIDADES COMPLEMENTARES
MÁQUINAS E EQUIPAMENTOS ATIVIDADES COMPLEMENTARES
Módulo | 2 Capítulo | Máquinas e equipamentos Autor | MiniCV |
MÁQUINAS E EQUIPAMENTOS ATIVIDADES COMPLEMENTARES ________________________________________________________________________________
SUMÁRIO
1
ATIVIDADES COMPLEMENTARES ................................................ 1 1.1
ATIVIDADES COMPLEMENTARES | AULA 01 ................................. 1
1.2
ATIVIDADES COMPLEMENTARES | AULA 02 ................................. 2
1.3
ATIVIDADES COMPLEMENTARES | AULA 03 ................................. 3
1.4
ATIVIDADES COMPLEMENTARES | AULA 04 ................................. 4
1.5
ATIVIDADES COMPLEMENTARES | AULA 05 ................................. 6
2
APÊNDICE ............................................................................... 7 2.1
GABARITO DAS ATIVIDADES COMPLEMENTARES | AULA 01 .......... 7
2.2
GABARITO DAS ATIVIDADES COMPLEMENTARES | AULA 02 .......... 9
2.3
GABARITO DAS ATIVIDADES COMPLEMENTARES | AULA 03 ......... 12
2.4
GABARITO DAS ATIVIDADES COMPLEMENTARES | AULA 04 ......... 14
2.5
GABARITO DAS ATIVIDADES COMPLEMENTARES | AULA 05 ......... 16
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1
ATIVIDADES COMPLEMENTARES
1.1 ATIVIDADES COMPLEMENTARES | AULA 01 Realize estas atividades complementares e teste seu conhecimento: 1) Defina o que é grandeza escalar. 2) Defina o que grandeza vetorial. 3) Descreva o que são vinculos estruturais. 4) Defina o que é engastamento. 5) Defina o conceito de momento. 6) Defina o conceito de tração. 7) Descreva o conceito de compressão. 8) Descreva o conceito de cisalhamento. 9) Descreva o conceito de flexão. 10) Descreva o conceito de torção.
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1.2 ATIVIDADES COMPLEMENTARES | AULA 02 Realize estas atividades complementares e teste seu conhecimento: 1) Defina o conceito de condutores. 2) Defina o conceito de isolante. 3) Descreva o que é um semicondutor. 4) Qual é a função de uma pára–raio? 5) Descreva a estrutura de uma pára-raio. 6) Represente graficamente o campo elétrico. 7) Defina o conceito de corrente elétrica. 8) Como é medida a intensidade de corrente em um condutor? 9) Diferencia resistores em série de resistores em paralelo. 10) Descreva o conceito de magnetimo.
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1.3 ATIVIDADES COMPLEMENTARES | AULA 03 Realize estas atividades complementares e teste seu conhecimento: 1) Descreva o conceito de ímas elementares. 2) Descreva o conceito de campo magnético. 3) Represente graficamente um campo magnético. 4) Descreva as caracteristicas de um campo magnético. 5) Descreva o fenomeno de Indução magnética. 6) Cite os principais fenomenos do eletromagnetismo. 7) Explique a Regra de ampère ou regra da mão direita. 8) Como podemos representar graficamente
o sentido de um campo
magnético? 9) Explique a lei de ampère. 10) Explique a regra de Fleming ou regra da mão esquerda.
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1.4 ATIVIDADES COMPLEMENTARES | AULA 04 Realize estas atividades complementares e teste seu conhecimento: Regra da Mão Esquerda - Ação Motriz: • O dedo polegar indica o sentido da força magnética, F. • O dedo indicador representa o sentido do vetor campo magnético, B. • O dedo médio indica o sentido do corrente, I. Se o campo magnético não for uniforme ou se o condutor não for retilíneo (ou seja, θ variável), temos: 1) Marque a alternativa correta. a) Uma partícula carregada eletrostaticamente e em movimento dentro de um campo magnético sofre a ação de uma força eletromagnética. b) Uma partícula carregada eletrostaticamente e em movimento dentro de
um
campo
magnético
não
sofre
a
ação
de
uma
força
eletromagnética. c) Uma partícula independente de estár carregada eletrostaticamente e em movimento dentro de um campo magnético sofre a ação de uma força eletromagnética. d) Uma partícula carregada eletrostaticamente e em inerte dentro de um campo magnético sofre a ação de uma força eletromagnética. 2)
Em
qual
situação
que
trajetória
de
uma
particula
carregada
positivamente em deslocamento constante não sofre influência do campo magnetico em sua trajetória? 3) Explique a lei de coulomb. 4) Cite algumas aplicações do princípio do torque de giro numa espira.
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5) Explique a lei de faraday. 6) Explique a lei de Lenz. 7) Qual é o principio de funcionamento dos alternadores? 8) Qual é a característica do material utilizado para construir um circuito magnético? 9) Descreva o circuito eletrico rotórico. 10) Descreva o tipo de enrolamento utilizado em circuito elétricos rotóricos.
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1.5 ATIVIDADES COMPLEMENTARES | AULA 05 Realize estas atividades complementares e teste seu conhecimento: 1) Cite os principais problemas eletromecânicos que ocorrem nos geradores de corrente continua. 2) Cite os tipos de classificação dos motores CA. 3) Descreva o que é um transformador. 4) Quais são os componentes de gerador síncrono? 5) Cites as classes de isolamento utilizadas em máquinas elétricas. 6) Em um gerador CA o que se entende por Pólos Salientes? 7) Qual é a função de um gerador CC? 8) Descreva a regra da mão esquerda para determinar o sentido de rotação. 9) Diferencie o motor CA de indução do motor CA síncrono. 10) Cite os tipos de rotores utilizados em motores de indução trifásicos.
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2 2.1
APÊNDICE GABARITO DAS ATIVIDADES COMPLEMENTARES | AULA 01
1) Qualquer grandeza que fica completamente definida ao conhecermos o seu valor. 2) Defina o que graUma grandeza vetorial só está plenamente definida quando informamos seu módulo, sentido e direção em que atua. 3) Vínculos estruturais são apoios os elementos de construção que impedem os movimentos de uma estrutura. 4) Este tipo de vínculo impede a translação da estrutura para qualquer direção, assim como a rotação, gerando um contramomento, que não permite que o plano gire em torno de um ponto fixo, veja exemplo na figura abaixo:
Figura 1: Engastamento. Fonte: Resistência dos Materias de Daniel Hasse.
5) Segundo Antônio Máximo e Beatriz Alvarenga, supondo que tenhamos um ponto fixo “O” em um corpo rígido, aplicando uma força “F” em um ponto à uma distância “d” desse mesmo ponto fixo, fica claro que haverá rotação desse corpo em torno do ponto fixo.
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Figura 2: Força “F” aplicando torque em relação ao ponto “O”. Fonte: Curso de Física 1, Máximo e Alvarenga.
6) Tração é a força aplicada sobre um corpo numa direção perpendicular à sua superfície de corte e que provavelmente resultará em ruptura do mesmo. 7) A compressão é resultado da aplicação de uma força de compressão a um material, resultando em uma redução em seu volume, quando a força utilizada for suficiente. 8) Quando efetuamos o corte em algum material, as partes cortadas movimentam paralelamente, por escorregamento, uma sobre a outra, separando-se. A esse fenomêno danos o nome de cisalhamento. 9) A flexão configura-se pela atuação de uma ou mais forças atuando sob um determinado corpo tendendo a deformá-lo em função da forma como este corpo está apoiado, segue exemplo de corpos apoiados sob dois e um pontos, respectivamente. 10) Diferente da compressão, da tração e do cisalhamento que são esforços aplicados no sentido longitudinal ou transversal, a torção é um esforço aplicado no sentido de rotação.
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2.2
GABARITO DAS ATIVIDADES COMPLEMENTARES | AULA 02
1) Materiais em que os elétrons estão mais livres dos respectivos núcleosdosátomossãooscondutores.
Exemplo
de
condutores
temos
os
metais como ferro,cobre e ouro. 2)
Materiais
em
que
os
elétrons
não
podemmover-
selivremente,porqueestãomuito presos aos núcleos, são os chamados isolantes.Isolantes conhecidos são a borracha, o vidro, acerâmica. 3) Umaclasseintermediáriademateriais, os semicondutores, como o nome já indica,materiaisquepodemconduzireletricidade em condições operacionais específicas. 4) Ele tem por finalidade oferecer um caminho mais eficiente e seguro para as descargas elétricas, protegend edificações, tubulações, redes elétricas, depósitos de combustível, etc. 5) A estrutura de um pára-raios consiste em uma haste metálica colocada no ponto mais alto da estrutura a ser protegida. A extremidade inferior da haste é conectada a um cabo condutor, que desce pela estrutura e é aterrado ao solo. Na extremidade superior da haste, temos um terminal composto de materiais com alto ponto de fusão, para suportar as altas temperaturas provocadas pela passagem da descarga elétrica. O formato desta extremidade, que é pontiagudo, faz uso de uma propriedade dos condutores, o poder das pontas. 6)
7) Um fluxo de elétrons ordenados através do condutor, porque o corpo que está com carga negativa vai fornecer elétrons para o corpo carregado Página 9
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positivamenteatravés do caminho formado pelo condutor. 8) A intesidade de corrente é medida através da seguinte relação:
Em que ∆q é a quantidade de carga que passa por uma seção transversal do condutor por intervalo de tempo (∆t). Quanto maior a corrente elétrica, mais carga passa pela mesma seção do condutor em um mesmo intervalo de tempo. 9) Resistores em série A corrente que passa por cada um dos resistores é a mesma, já que eles estão no mesmo ramo do circuito. Esquema:
Figura 3: Resistores em Série. Resistores em paralelo A corrente divide-se pelos dois ramos do circuito, e a tensão entre os terminais dos resistores é a mesma. Esquema:
Figura 4: Resistores em paralelo. Página 10
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10) O magnetismo é a expressão de uma forma de energia,normalmente associada a forças de atração e de repulsão entre alguns tipos particulares de materiais,chamados de Ímãs.
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2.3
GABARITO DAS ATIVIDADES COMPLEMENTARES | AULA 03
1) Qualquermaterialnãomagnetizadotemasforças magnéticas de seus ímãs elementares neutralizados pelos ímãs elementaresadjacentes, dessaforma eliminando algum efeito magnético possível. 2) Campo Magnético é a região ao redor de um imã, na qual ocorreu efeito magnético. Esse efeito é percebido pela ação de uma Força Magnética de atração ou de repulsão. 3)
Figura 5: Linhas de campo magnético. 4) As características das linhas de campo magnético: • São sempre linhas fechadas: saeme voltam aummesmo ponto; • As linhas nunca se cruzam; • Fora do ímã, as linhas saem do pólo norte e se dirigem para o pólosul; • Dentro do ímã, as linhas são orientadas do pólo sulpara o pólo norte; • Saem e entram na direção perpendicular às superfícies dos pólos. Nos pólos a concentração das linhas é maior: quanto maior concentração de linhas, mais intenso será o campo magnético numa dada região.
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5) É o fenômeno de imantação de um material provocada pelaproximidade de um campomagnético. 6) I. Condutor percorrido por corrente elétrica produz campo magnético; II. Campo magnético provoca ação de uma força magnética sobre um condutor percorrido por corrente elétrica. III. Fluxo Magnético variante sobre um condutor gera (induz) corrente elétrica. 7) Mão direita envolvendo o condutor com o polegar apontando para o sentido convencional da corrente elétrica, os demais dedos indicam o sentido das linhas de campo que envolvem o condutor. 8) Para a representação do sentido das linhas de campo ou de um vetor qualquer perpendicular a um plano (como o plano do papel) podemos usar a seguinte simbologia: - Representa um fio, uma linha de campo ou um vetor com direção perpendicular ao plano da figura (papel), com sentido de saída deste plano. - Representa um fio, uma linha de campo ou um vetor com direção perpendicular ao plano da figura (papel), com sentido de entrada neste plano. 9) A Lei de Ampère6 dá uma relação geral entre uma corrente elétrica em um condutor de qualquer forma e o campo magnético por ele produzido. Esta lei foi proposta logo após a descoberta de Oersted. 10) Quando um condutor percorrido por corrente é submetido a um campo magnético surge uma ação motriz devido à força magnética resultante. Por outro lado, quando um condutor em movimento é submetido a um campo magnético surge nesse condutor uma ação geradora devido à indução magnética (esse fenômeno será estudado posteriormente).
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2.4 GABARITO DAS ATIVIDADES COMPLEMENTARES | AULA 04
1) A. 2) Quando a partícula com carga positiva se desloca na mesma direção do campo. 3) Esta lei estabelece que o módulo da força entre duas cargas elétricas puntiformes (q 1 e q 2 ) é diretamente proporcional ao produto dos valores absolutos (módulos) das duas cargas e inversamente proporcional ao quadrado da distância r entre eles. Esta força pode ser atrativa ou repulsiva dependendo do sinal das cargas. É atrativa se as cargas tiverem sinais opostos. É repulsiva se as cargas tiverem o mesmo sinal. Após detalhadas medidas, utilizando uma balança de torção, Coulomb concluiu que esta força é completamente descrita pela seguinte equação:
4) O princípio do torque de giro em uma espira tem várias aplicações práticas como: motores elétricos, instrumentos de medição analógicos (voltímetros, amperímetros, ohmímetros, etc.) entre outros dispositivos. 5) A Lei de Faraday diz que a tensão induzida em um circuito é igual ao resultado da taxa de variação do fluxo magnético no tempo e é dada pela divisão da variação do fluxo magnético pelo intervalo de tempo em que ocorre, com sinal trocado. 6) O sentido da corrente induzida é tal que origina um fluxo magnético induzido, que se opõe à variação do fluxo magnético indutor. 7) O alternador funciona de acordo com o fundamento da Indução eletromagnética, ele aproveita o mesmo princípio físico básico, onde a corrente elétrica flui através do rotor criando um campo magnético que induz a movimentação dos elétrons nas bobinas do estator, que resultará em corrente alternada. É importante saber que a intensidade desta Página 14
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tensão/corrente não é constante. Após cada giro de 360 graus, o ciclo da tensão se repete. Por isso, num giro uniforme consegue-se uma alteração periódica da tensão, que pode ser representada como onda senoidal com meia-onda positiva e meio negativa. 8) O material utilizado para construir um circuito magnéticoé caracterizado por ter baixas perdas magnéticas razoável condutibilidade térmica e bom comportamento mecânico. 9) O circuito eléctrico rotórico dos geradores eléctricos de corrente contínua é formado por um enrolamento distribuído pelas ranhuras existentes na parte externa do circuito magnético rotórico e está ligado às lâminas do colector, formando um circuito eléctrico fechado. 10) O tipo de enrolamento utilizado é um enrolamento imbricado, de multiplicidade simples, ou dupla, e com várias vias ou circuitos paralelos.
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2.5
GABARITO DAS ATIVIDADES COMPLEMENTARES | AULA 05
1) Os principais problemas electromecânicos que ocorrem nos geradores de corrente contínua dizem respeito ao ruído e às vibrações, a que os modernos conceitos de qualidade de vida dos técnicos que acompanham a sua exploração impõem restrições. 2) Motores de indução e motores síncronos. 3) Transformadores ou trafos são dispositivos elétricos que têm a finalidade de isolar um circuito, elevar ou diminuir uma tensão. Servem também para casar impedância entre diferentes circuitos ou como parte de filtros em circuitos de rádio frequência. 4) Estator da Máquina Principal,Rotor da Máquina Principal,Estator da Excitatriz
PrincipalRotor
da
Excitatriz
Principal,
Diodos
Retificadores
Girantes, Excitatriz Auxiliar e Bobina Auxiliar. 5) As classes de isolamento utilizadas em máquinas elétricas e os respectivos limites de temperatura conforme a Norma NBR 7094 são as seguintes: Classe A (105°C); Classe E (120°C); Classe B (130°C); Classe F (155°C); Classe H (180°C). 6) Pólos salientes: São rotores que apresentam uma descontinuidade no entreferro ao longo da periferia do núcleo de ferro. Nestes casos, existem as chamadas regiões interpolares, onde o entreferro é muito grande, tornando visível a saliência dos pólos. 7) A função de um gerador é gerar uma tensão quando os condutores se deslocam através de um campo magnético, enquanto um motor serve para produzir um esforço para a rotação, ou
torque, para produzir rotação
mecânica. 8) A regra da mão esquerda para os motores é a seguinte: com o polegar, o Página 16
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indicador e o médio da mão esquerda perpendiculares entre si, aponte o indicador no sentido das linhas de fluxo do campo magnético e o dedo médio no sentido da corrente que passa pelo condutor; o polegar indicará o sentido em que o condutor tende a se deslocar. 9) O motor de indução difere do motor síncrono por não ter o seu rotor ligado a qualquer fonte de alimentação, sendo o seu rotor alimentado por indução magnética. O motor síncrono é um alternador funcionando como motor; aplica-se CA ao estator e CC ao rotor. 10) Rotor de gaiola e rotor bobinado.
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