eletricos eletronicos, Notas de estudo de Eletrônica

Baixe eletricos eletronicos e outras Notas de estudo em PDF para Eletrônica, somente na Docsity!

Governo Federal

Presidente da República Luiz Inácio Lula da Silva

Ministro da Educação Fernando Haddad

Secretário-Executivo José Henrique Paim Fernandes

Secretário de Educação Básica Maria do Pilar Lacerda Almeida e Silva

Diretor do Departamento de Articulação e Desenvolvimento dos Sistemas de Ensino Horácio Francisco dos Reis Filho

Coordenadora Geral do Programa Nacional de Valorização dos Trabalhadores em Educação Sirlene Alves dos Santos Pacheco

Coordenação Técnica do Profuncionário Eva Socorro da Silva Nádia Mara Silva Leitão

Apoio Técnico Adriana Lopes Cardozo

Universidade de Brasília – UnB

Reitor Timothy Martin Muholland

Vice-Reitor Edgar Nobuo Mamiya

Coordenação Pedagógica do Profuncionário Bernardo Kipnis – Cead/FE/UnB Dante Diniz Bessa – Cead/UNB Francisco das Chagas Firmino do Nascimento – SEE-DF João Antônio Cabral de Monlevade – FE/UnB Maria Abádia da Silva – FE/UnB Tânia Mara Piccinini Soares – MEC

Centro de Educação a Distância – Cead/UnB Diretor interino – Sylvio Quezado Coordenação Executiva – Jonilto Costa Sousa Coordenação Pedagógica – Maria de Fátima Bruno de Faria

Unidade de Pedagogia Gestão da Unidade Pedagógica – Leandro Santos Designer Educacional – Ezequiel Neves Gestão da Unidade Produção – Leandro Santos Revisão – Danúzia Maria Queiroz Cruz Gama Designer gráfico – Raimunda Dias Ilustração – Nestablo Ramos Neto

Unidade de Apoio Acadêmico e Logístico Gestão da Unidade – Silvânia Nogueira de Souza Gestora Operacional – Diva Peres Gomes Portela

Dados Internacionais de Catalogação na Publicação (CIP)

F475e Figueiredo, Chênia Rocha. Equipamentos elétricos e eletrônicos. / Chênia Ro- cha Figueiredo. – Brasília : Universidade de Brasília,

104 p. ISBN: 978-85-230-0971-

1. Consumo de água. 2. Consumo de energia elétrica. I. Título. II. Profuncionário – Curso Técnico de Forma- ção para os Funcionários da Educação. CDD 659

Apresentação

Você, funcionário de escola pública, com este módulo, dará continuidade ao Profuncionário , curso profissional de nível médio a distância que vai habilitá-lo a exercer, como técnico, uma das profissões não docentes da educação escolar básica. A eficiência da escola em que você trabalha é dada por todo um con- junto de soluções que tem por objetivo otimizar o uso do espaço, tornan- do este local um ambiente agradável, limpo, em perfeito funcionamento. Afinal, você, seus colegas educadores e os estudantes passam boa parte do dia na escola. Medidas que tenham como objetivo reduzir, ao máximo, o cus- to operacional da escola, incluindo o consumo energético de água e luz e a cor- reta manutenção e conservação dos equipamentos são de grande importância. E você poderá colaborar com isso!

Objetivo

Este módulo tem como um de seus objetivos ampliar seus conhecimentos sobre o fornecimento da energia elétrica, desde sua geração até o destino final. Iremos abordar a importância da boa iluminação dos ambientes e conhecer os diversos tipos de lâmpadas, bem como os demais equipamentos e acessórios elétricos que contribuem para que a energia elétrica chegue até a escola, nas tomadas e/ou nas lâmpadas. Este módulo também tem como objetivo entender um projeto elétrico, desde sua concepção, oferecendo conhecimentos que permitam que você faça o correto uso e manutenção da sua escola.

Ementa

Eletricidade como fonte de energia. Fundamentos teóricos e aplicações na escola. Iluminação de ambientes externos e internos ao prédio escolar. Equipamentos e gasto de energia: estrutura e funcionamento. Ventilação e condicionamento artifi- ciais do ar. Instalações elétricas. Manutenção e reparo de instalações e equipamen- tos. Aparelhos eletrônicos: manuseio, manutenção e reparos. Progresso científico e impacto ambiental da produção de energia.

Mensagem da autora

Meu nome é Chenia Rocha Figueiredo, filha de Zara e Ma- rio, pais maravilhosos que me ensinaram com amor o va- lor do trabalho e da vida. Sou casada com o Leonardo e mãe de uma criança muito alegre, o Guto. Nasci em Mogi- Mirim e me mudei para Goiânia aos 4 anos, onde passei bons anos da minha vida, até a conclusão do meu curso superior em Engenharia Civil, na Universidade Federal de Goiás. Durante minha graduação, tive várias oportunida- des de conhecer o mercado profissional por meio das em- presas onde fiz estágio. Mudei para Brasília em 1996 para fazer um curso de mestrado na Universidade de Brasília (UnB) e moro na cidade desde então. Concluí o doutorado em 2004 também na Universidade de Brasília. Nesses últi- mos dez anos, trabalhei em vários locais como engenhei- ra e professora, locais especiais que muito me ensinaram como profissional e ser humano, permitindo que em 2002 eu me tornasse professora da Faculdade de Arquitetura e Urbanismo (FAU) da UnB, onde trabalho atualmente. Devo muito a cada oportunidade profissional que tive e a cada pessoa que teve um tempinho para me ensinar. Dou aulas na Graduação e na Pós-Graduação do curso de Arquitetura e Urbanismo, na área de tecnologia, em disciplinas como: instalações, patologia e manutenção das edificações, siste- mas construtivos, planejamento e orçamento de obras.

É com grande satisfação que escrevo este Módulo e espe- ro que ele possa ser de grande utilidade para a sua quali- ficação como cidadão, educador e gestor. Acredito que o conhecimento e o discernimento obtidos por meio do tra- balho e do aprendizado são os grandes triunfos da vida e para conquistarmos isso precisamos de dedicação, sendo assim, espero poder ajudá-lo nesse processo especial de formação profissional e de cidadania que você se dispôs a seguir. Sempre temos algo novo a aprender e isso é mui- to importante, pois nos estimula para a vida, para nosso engrandecimento pessoal e para que possamos também transmiti-lo ao próximo, como educador. Devemos sempre procurar ler, praticar e aprender. Insisto nestes argumen- tos, pois sei que não há como ensinar a quem não está interessado em aprender. Portanto, o sucesso desse curso depende também de você, do seu empenho. “O caminho se faz ao caminhar”. Sucesso neste novo desafio!

Chenia Rocha Figueiredo

Sumário

13

i^ M P O R T A N T E

UN

iDADE 1

• Eletricidade como fonte de energia

dispor de geradores próprios, de custo às vezes inacessível. Recentemente, o Programa Luz para Todos fez chegar energia elétrica a mais de três milhões de residências do campo.

No entanto, grande parte dos recursos energéticos do país se localiza em regiões pouco desenvolvidas, distantes dos grandes centros consumidores e sujeitos a restrições am- bientais. Promover o desenvolvimento econômico–social dessas regiões, preservar a sua diversidade biológica e ga- rantir o suprimento energético das regiões mais desenvolvi- das são alguns dos desafios da sociedade brasileira.

Informe-se sobre os problemas atuais de supri- mento de energia elétrica no Brasil. Você se lembra do “apagão” de 2001? O que se fez para superá-lo na ponta do consumo e na de produção de energia? Entre- viste algum engenheiro de sua cidade e pergunte o que ele acha sobre a construção de usinas atômicas e hi- drelétricas no Brasil. Registre em seu memorial.

1.2 Geração, transmissão e distribuição de energia elétrica

Você sabe como é gerada a energia elétrica?

No Brasil, o consumo de eletricidade, que era de cerca de 213 GWh (giga watts hora) em 1991, chegou a quase 306 GWh em 2000, observando-se uma redução no ano seguinte para 282 GWh, em função de práticas de racionalização de consumo durante e depois da ocorrência do racionamento de energia ocorrido em 2001, conhecido como período do “apagão”.

Em termos setoriais, dados de 2003 mostram que o setor in- dustrial é responsável por 41,1% do consumo nacional, e o setor residencial é o segundo maior consumidor de energia elétrica no país.

1 GWh= 109 Wh, ou seja, 1 bilhão de Watts x hora. Mais à frente você aprenderá sobre esta unidade de pótência (Watt).

UN

iDADE 1

• Eletricidade como fonte de energia

14

1.2.1 Geração de energia elétrica

A energia elétrica pode ser gerada industrialmente pelo uso da energia potencial da água, denominada ge- ração hidroelétrica, ou utilizando a energia potencial dos combustíveis, denominada geração termoelétrica.

O sistema de geração de energia elétrica do Brasil é basica- mente hidrotérmico – que consiste na geração de energia a partir do movimento da água e/ou de geração de calor – com forte predominância de usinas hidrelétricas. Isto ocorre por- que o nosso país possui um rico potencial hidráulico, ou seja, água em abundância. Podemos citar como usinas hidrelétri- cas brasileiras as usinas de Itaipu (foto), Ilha Solteira, Paulo Afonso, Jupiá e Furnas.

Usina hidrelétrica de itaipu

Fonte: Disponível em: <www.itaipu.gov.br>

O uso da energia hidráulica foi uma das primeiras formas de substituição do trabalho animal pelo mecânico, particularmen- te para bombeamento de água e moagem de grãos. Tinha a seu favor, para tanto, as seguintes características: disponibili- dade de recursos, facilidade de aproveitamento e, principal- mente, seu caráter renovável. A energia hidráulica resulta da irradiação solar e da energia potencial gravitacional, que provocam a evaporação, a con- densação e precipitação da água sobre a superfície terrestre. Ao contrário das demais fontes renováveis, a energia hidráu- lica representa uma parcela significativa da matriz energética

Saiba mais sobre energia hidráulica no site: http:// www.abcdaenergia.com/ enervivas/cap06.htm.

Matriz energética Conjunto de fontes de energia disponíveis para uso.

UN

iDADE 1

• Eletricidade como fonte de energia

16

Desde meados da década de 1970, a maior parte do sistema eletroenergético brasileiro é operado de forma coordenada, viabilizando a troca de energia entre as regiões, oferecendo menores custos e maior eficiência.

1.2.2 Transmissão de energia elétrica A transmissão é o transporte da energia elétrica gerada até os centros consumidores. Tradicionalmente, o sistema de tras- missão é dividido em redes de transmissão e subtransmis- são.

A rede primária é responsável pela transmissão de grandes “blocos” de energia, visando ao suprimento de grandes cen- tros consumidores e a alimentação de eventuais consumidores de grande porte. A rede secundária, denominada de subtrans- missão, é basicamente uma extensão da transmissão, objeti- vando o atendimento a pequenas cidades e consumidores in- dustriais de grande porte. A subtransmissão faz a realocação dos grandes blocos de energia, recebidos de subestações de transmissão, entre as subestações de distribuição.

1.2.3 Distribuição de energia elétrica A distribuição de energia elétrica corresponde a uma parte do sistema elétrico nos centros de utilização (cidades, bairros, indústrias). A distribuição começa na subestação abaixadora, onde a tensão da linha de transmissão é baixada para valores padronizados nas redes de distribuição primária.

A parte final de um sistema elétrico é a subestação abaixadora para a baixa-tensão, ou seja, a tensão de uti- lização. No Brasil há cidades onde a tensão é de 220 V (Brasília, por exemplo) e outras 110 V (Rio de Janeiro e São Paulo, por exemplo). Mais à frente você irá aprender sobre V (volts) e sobre a tensão de utilização.

As redes de distribuição, nos centros urbanos ou rurais, po- dem ser aéreas ou subterrâneas. Nas redes aéreas, os trans- formadores podem ser montados em postes ou em subesta- ções abrigadas; e nas redes subterrâneas os transformadores deverão ser montados em câmaras subterrâneas.

17

i^ M P O R T A N T E

UN

iDADE 1

• Eletricidade como fonte de energia

A entrada de energia dos consumidores finais é denominada de ramal de entrada. As redes de distribuição primária e se- cundária são, normalmente, trifásicas. As ligações aos con- sumidores podem ser monofásicas, bifásicas ou trifásicas, de acordo com a carga de projeto definida pela demanda do mesmo.

Na Unidade 5, você aprenderá a diferença entre as liga- ções monofásicas, bifásicas e trifásicas.

A maior parte do serviço de distribuição de energia brasilei- ro é feita por empresas concessionárias. Como exemplo, em Brasília, a empresa concessionária é a Companhia Energéti- ca de Brasília (CEB). Existem também as permissionárias e as autorizadas, que são cooperativas de eletrificação rural, que atuam em mais de 1.400 municípios brasileiros.

As empresas concessionárias, na maioria dos estados brasilei- ros, principalmente nas Regiões Norte e Nordeste, possuem, como área de concessão de distribuição, os limites geográ- ficos estaduais; em outros, principalmente em São Paulo e no Rio Grande do Sul, existem concessionárias com áreas de abrangência menores. Há, também, áreas de concessão des- contínuas, que ultrapassam os limites geográficos do estado- sede da concessionária.

São elaborados contratos de concessão com as empresas prestadoras dos serviços de distribuição de energia em que fi- cam estabelecidas regras a respeito da tarifa, da regularidade, da continuidade, da segurança, da atualidade e da qualidade dos serviços e do atendimento prestado aos consumidores e aos usuários.

**_1) Descubra qual a fonte de produção de ener- gia elétrica da sua cidade e, se possível, faça uma visita ao local.

2. Procure saber qual a tensão elétrica da sua cidade e qual a empresa concessionária ou permissionária res- ponsável pela distribuição da energia?_**

UN

iDADE 2

• Das teorias da física às aplicações no cotidiano da escola

20

2.1 Noções básicas dos fundamentos da eletricidade

Geralmente, despertamos com o toque do despertador de um rádio relógio ou de um celular. Levantamos, acendemos a luz. Tomamos um banho quente, quase sempre em chuveiro elé- trico. Preparamos um lanche com o auxílio de uma torradeira. Alguma coisa nos ajuda no dia-a-dia, desde a hora em que acordamos: a eletricidade.

Você já imaginou o mundo sem eletricidade? Não existiria nenhum dos equipamentos que precisamos no dia-a-dia. Nem o rádio, nem a televisão ou as máqui- nas comandadas por computadores e robôs. Para imagi- narmos o mundo sem eletricidade, temos de regredir mais de cem anos. Foi em 1875 que os primeiros geradores de eletricidade, os dínamos, foram aperfeiçoados para se tornarem fontes de suprimento, fornecendo eletricidade para as lâmpadas de uma estação na França. Mas o que é eletricidade?

2.2 Eletricidade

Eletricidade é a manifestação de uma forma de energia asso- ciada a cargas elétricas paradas ou em movimento. Os deten- tores das cargas elétricas são os elétrons, partículas minúscu- las que giram em volta do núcleo dos átomos que formam as substâncias. A figura a seguir representa um átomo de hidro- gênio, um dos elementos químicos mais simples da natureza.

Na Grécia antiga, já se conhecia a propriedade do âmbar de atrair partículas de pó ao ser esfregado em outro material. O âmbar é uma resina fóssil amarela, semitransparente e que- bradiça, que na língua grega é chamado de elektron. Talvez tenha saído daí o nome da eletricidade.