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segunda-feira, 28 de março de 2011

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domingo, 27 de março de 2011

domingo, 6 de março de 2011

Indutor o que é?


Indutor
Um indutor é um dispositivo elétrico passivo que armazena energia na forma de campo magnético, normalmente combinando o efeito de vários loops da corrente elétrica. O indutor pode ser utilizado em circuitos como um filtro passa baixa, rejeitando as altas freqüências.
Física do indutor
Construção
Um indutor é geralmente construído como uma bobina de material condutor, por exemplo, fio de cobre. Um núcleo de material ferromagnético aumenta a indutância concentrando as linhas de força de campo magnético Indutores miniatura que fluem pelo interior das espiras. Indutores podem ser construídos em circuitos integrados utilizando o mesmo processo que é usados em chips de computador. Nesses casos, normalmente o alumínio é utilizado como material condutor. Porém, é raro a construção de indutores em CI's; eles são volumosos em uma pequena escala, e praticamente restritos, sendo muito mais comum o uso de um circuito chamado "gyrator", que utiliza um capacitor comportando-se como se fosse um indutor. Pequenos indutores usados para frequências muito altas são algumas vezes feitos com um fio passando através de um cilindro de ferrite.
Indutância
Indutância é a grandeza física associada aos indutores, é simbolizada pela letra L, medida em Henry (H), e representada graficamente por um fio helicoidal. Em outras palavras é um parâmetro dos circuitos lineares que relaciona a tensão induzida por um campo magnético variável à corrente responsável pelo campo. A tensão entre os terminais de um indutor é proporcional à taxa de variação da corrente que o atravessa. Matematicamente temos:
onde u(t) é a tensão instantânea, sua unidade de medida é o volt (V), L é a indutância, sua unidade de medida é o Henry (H), i é a corrente, sua unidade de medida é o ampere (A) e t o tempo (s).
Indutor
2
Energia
A energia (medida em joules, no SI) armazenada num indutor é igual à quantidade de trabalho necessária para estabelecer o fluxo de corrente através do indutor e, consequentemente, o campo magnético. É dada por:
onde I é a corrente que circula pelo indutor.
Em circuitos elétricos
Um indutor resiste somente a mudanças de corrente. Um indutor ideal não oferece resistência para corrente contínua, exceto quando a corrente é ligada e desligada, caso em que faz a mudança de modo mais gradual. Porém, a maioria dos indutores do mundo real são construídos a partir de materiais com resistência elétrica finita, que se opõe até mesmo à corrente direta. Materiais supercondutores não oferecem resistência a passagem de correntes elétricas contínuas, e suas aplicações implicam propriedades distintas para os indutores feitos deste tipo de material. No geral, a relação entre a variação da tensão de acordo com o tempo u(t) através de um indutor com indutância L e a variação da corrente de acordo com o tempo i(t) que passa por ele é descrita pela equação diferencial:
Quando uma corrente alternada (CA) senoidal flui por um indutor, uma tensão alternada senoidal (ou força eletromotriz, Fem) é induzida. A amplitude da Fem está relacionada com a amplitude da corrente e com a freqüência da senóide pela seguinte equação:
onde é a frequência angular da senóide definida em termos da frequência f por:
A reatância indutiva é definida por:
onde XLé a reatância indutiva medida em Ohms (medida de resistência), é a freqüência angular, f é a frequência em hertz, e L é a indutância. A reatância indutiva é o componente positivo imaginário da impedância. A impedância complexa de um indutor é dada por:
onde j é a unidade imaginária.
Redes de indutores
Cada indutor de uma configuração em paralelo possui a mesma diferença de potencial (tensão) que os demais. Para encontrar a indutância equivalente total (Leq):
Indutor A corrente através de indutores em série permanece a mesma, mas a tensão de cada indutor pode ser diferente. A soma das diferenças de potencial é igual à tensão total. Para encontrar a indutância total:
3
Fator Q
O fator Q de um indutor pode ser encontrado através desta fórmula, onde R é a resistência elétrica interna:
Aplicações
Os indutores estão relacionados aos eletromagnetos em estrutura, mas são usados para um propósito diferente: armazenar energia em um campo magnético. Por sua habilidade de alterar sinais CA, os indutores são usados extensivamente em circuitos analógicos e processamento de sinais, incluindo recepções e transmissões de rádio. Como a reatância indutiva muda com a frequência, um filtro eletrônico pode usar indutores em conjunto com capacitores e outros componentes para filtrar partes específicas da frequência do espectro. Dois (ou mais) indutores acoplados formam um transformador, que é um componente fundamental de qualquer rede elétrica nacional. Um indutor é normalmente usado como saída de uma fonte chaveada de alimentação. O indutor é carregado para uma fração específica da frequência de troca do regulador e descarregado pelo restante do ciclo. Esta relação de carrega/descarrega é o que reduz (ou impulsiona) a tensão de entrada para seu novo nível.

Aos que me seguem.

Para aqueles que me seguem mande-me uma mensagem como comentário no blog, informado o seu para que eu  também posso seguir, isso é uma meneira de continuarmos aprendendo um com os outros, abraços a todos.

Albert Einstein: Origem: Ulm, Alemanha Nascimento: 14-03-1879 Morte: 18-04-1955

Famoso físico alemão que descobriu a Teoria da Relatividade, revolucionando a Física do século XX. Este teórico é também responsável pela correcta explicação do Efeito Fotoeléctrico.



Albert Einstein fez os seus estudos superiores no ETH de Zurique (o Instituto Federal de Tecnologia da Suiça), licenciando-se em física em 1900. Nos anos seguintes irá trabalhar na repartição de patentes de Berna, cujo ambiente sereno e o pouco movimento lhe permitirão desenvolver a maioria da obra científica que o imortalizará.
As descobertas da segunda metade do século XIX tinham levantado novos problemas à física convencional. James Clerk Maxwell teoriza a existência das ondas electromagnéticas e calcula a sua velocidade de propagação igual à da luz (300.000 km por segundo). Alguns anos depois, Heinrich Hertz consegue efectivamente produzi-las em laboratório. Segundo a física de Isaac Newton, uma onda é o produto da vibração de um meio material. Ora se a luz é uma onda, é necessário que o espaço através do qual ela se propaga seja preenchido por alguma substância que o faça oscilar, tendo para isso sido criado o conceito do éter, material em constante repouso que se torna o referencial absoluto e cuja prova da existência tenta ser provada sem sucesso por alguns cientistas.
A mecânica clássica, que se apoiava na noção de referenciais galileanos (sistemas de referência que se encontram em repouso ou em movimento rectilíneo e numa velocidade constante em relação a outro referencial), não se parecia adaptar à realidade dos fenómenos electromagnéticos.
Einstein vai, a partir desta contradição, negar a validade da mecânica tradicional, defendendo que o princípio da relatividade de Galileu é apenas válido para velocidades muito inferiores à da luz. Ou seja, é impossível colocar em evidência o estado de repouso ou o movimento rectilíneo uniforme de um sistema. Esta sua teoria da relatividade restrita, enunciada em 1905, universaliza as leis da natureza tendo como base os trabalhos de Maxwell. Para além disso, extrapola ainda que a velocidade da luz no espaço vazio tem um valor constante que é independente do movimento da sua fonte ou do observador da mesma. Assim, ele prova que o éter não existe, não podendo servir de referencial para o movimento dos corpos. Estes só se movimentam com relação a outros, sendo a velocidade um conceito relativo.
A teoria da relatividade de Einstein introduz modificações nos conceitos de tempo e de distância percorrida pelos corpos. Segundo este físico, o intervalo de tempo entre dois acontecimentos medidos num determinado referencial dilata-se quando é medido a partir de outro referencial (móvel em relação ao primeiro). Inversamente, a noção de espaço e a distância entre dois pontos contrai-se, parecendo mais próxima, segundo esse mesmo referencial. Estas propriedades não são perceptíveis pelo facto de os observadores não se movimentarem a velocidades próximas da luz.
Assim, os conceitos de espaço e tempo, tal como são definidos tradicionalmente, são substituídos pela ideia de espaço-tempo entendida como uma entidade geométrica com quatro dimensões (três espaciais e uma temporal).
Albert Einstein apresenta ainda, na famosa equação E = mc2, a relação entre a massa e a energia de um corpo. Quando um corpo irradia energia, perde automaticamente massa, sendo a radiação electromagnética justamente uma manifestação dessa perda de massa. Esta descoberta teórica abre caminho ao desenvolvimento da energia atómica.
Dez anos mais tarde, em 1915, Einstein vai conseguir também interpretar correctamente em termos relativistas os fenómenos da gravidade, construindo assim a sua teoria da relatividade geral. Segundo esta, a gravidade é uma consequência geométrica do espaço-tempo. A presença de um corpo num determinado lugar causa uma distorção na região que lhe é próxima e, deste modo, a sua massa curva o espaço-tempo, causando a alteração das trajectórias de corpos mais pequenos.
Outra das contribuições de Einstein para a ciência, a explicação do efeito fotoeléctrico, é descrita como a libertação de electrões de uma superfície geralmente metálica através da sua exposição a uma determinada radiação electromagnética (como a luz). Este físico vai aplicar a recém-desenvolvida teoria quântica de Max Planck ao fenómeno, ampliando o seu significado e permitindo o futuro desenvolvimento da célula fotovoltaica.

Fonte

Nikola Tesla: Origem: Smiljan, Croácia (Império Austro-Húngaro) Nascimento: 10-07-1856 Morte: 07-01-1943

Inventor croata que descobre em 1881 uma forma de utilizar correntes alternadas para produzir um campo magnético rotativo. Na sequência desta descoberta, apresenta em 1888 nos Estados Unidos o seu funcional Motor Eléctrico de corrente alternada (AC).



Nikola Tesla nasceu na Croácia (embora fosse de ascendência servia), região que fazia parte, à época, do Império Austro-Húngaro. Estuda na Universidade Técnica da Áustria e posteriormente na Universidade de Praga. Em 1885, Tesla imigra para os Estados Unidos, onde patenteia as suas várias invenções, entre as quais o gerador de corrente alterna, o transformador, o motor e lâmpadas (tanto de arco voltaico como incandescentes).
Em 1888, Tesla constrói o seu primeiro motor de indução. Este acontecimento foi determinante na divulgação da utilização da corrente alternada. O seu motor não possuía escovas nem comutadores. Usava um campo magnético rotativo, criado pela alimentação cuidadosamente temporizada de correntes alternadas a uma série de enrolamentos exteriores, o estator. O conjunto de enrolamentos interiores solidários com o veio de rotação era o rotor. O campo magnético do estator induzia uma corrente no rotor e este tornava-se também um electroíman. Quando o campo magnético do estator rodava, "arrastava" o rotor com ele. O motor de indução é provavelmente o motor eléctrico mais largamente utilizado nos dias de hoje.
Um dos problemas com que se deparavam os cientistas e inventores desta época relacionava-se com a forma de transportar energia eléctrica sem grandes perdas nos condutores, sabendo-se à partida, contudo, que aquelas eram menores quando se utilizavam altas tensões.
Tesla criou os transformadores necessários para aumentar e diminuir a tensão eléctrica. No entanto, como esses dispositivos só funcionavam eficientemente com corrente de tipo alterno, e é neste sentido que Tesla projecta um gerador capaz de produzir este tipo de corrente, o já referido motor de indução.
A corrente alterna depressa passou a ser usada na distribuição de energia eléctrica, pois permitia o transporte eficiente através de distâncias bastante mais longas que a corrente contínua.
Tesla chegou a trabalhar com Thomas Edison, mas romperam relações porque o inventor norte-americano deixou de lhe pagar o prometido por um determinado invento. Além disso, surgiria entre ambos uma contenda que ficaria conhecida na época como a "guerra das correntes", relacionada com a melhor forma de transportar energia. Nikola Tesla fazia a apologia da corrente alterna, que tinha ajudado a desenvolver. Edison, por sua vez, defendia vigorosamente o uso da corrente contínua. O conflito agudizou-se quando Tesla obteve apoio do empresário George Westinghouse e chegou ao auge comercial quando o estado de Nova Iorque optou por implantar a solução mais prática, que era a da corrente alternada. Em 1912, chegou-se a pensar em dividir o Prémio Nobel de Física entre Tesla e Edison, mas Tesla recusou-se terminantemente a isso, e o prémio acabou por ser atribuído a outro investigador.
Nikola Tesla também esteve interessado em se servir das ondas electromagnéticas para a transmissão de sinais à distância, ao ponto de ter feito entre 1890 e 1893 uma série de experiências e de ter dado brilhantes conferências sobre este assunto. Mas, dos seus numerosos inventos só restou o seu transformador de alta-frequência, a famosa bobina Tesla.

Fonte

Michael Faraday: Origem: Londres, Inglaterra Nascimento: 22-09-1791 Morte: 25-08-1867

Físico e químico inglês que descobriu o fenómeno da indução electromagnética, abrindo as portas ao aparecimento de geradores e motores de energia eléctrica e à expansão da electricidade industrial.



Michael Faraday foi um autodidacta, tendo sido nomeado assistente por Humphry Davy, eminente cientista que leccionava na Royal Institution da Grã-Bretanha.
Este antigo encadernador cria em 1821 um campo magnético à volta de um condutor e repete a experiência de Hans Christian Ørsted no seu laboratório na Royal Institution. Ele descobre que a electricidade pode produzir um movimento rotativo, conclusão que o leva a construir um dos primeiros motores eléctricos primitivos.
Em 1831, dez anos mais tarde, Faraday observa experimentalmente que uma corrente num determinado circuito pode excitar outra corrente num segundo circuito quando a corrente inicial é alterada, princípio que é a base da lei da indução de Faraday. Introduzir um íman dentro de uma bobina fazia com que esta acusasse a presença de uma corrente eléctrica. Faraday imaginou então que para obter uma corrente contínua num fio condutor bastava que este se movesse ininterruptamente próximo do íman, processo que corresponde ao princípio do Dínamo. Outra verificação importante, foi a de que a intensidade da corrente induzida, depende da velocidade com que o íman (ou bobina) se aproxima, ou se afasta, do circuito desligado e que o sentido da corrente induzida é invertido quando o íman se aproxima ou se afasta.
Em 1833, este cientista faz experiências no campo da electroquímica e formula as suas leis da Electrólise, que permitem perceber a forma de funcionamento da decomposição electroquímica dos elementos.
Em 1837 Faraday descobre que conforme a qualidade do metal isolante num circuito eléctrico, assim varia a quantidade de carga que um condensador pode receber de uma fonte mantida a uma diferença de potencial constante. Ele conclui também que o condensador recebe menos carga quando há vácuo entre as suas placas. À proporção de carga que um condensador pode receber denominou capacidade eléctrica. Por isso, e em sua homenagem, a unidade de capacidade é denominada farad.
Michael Faraday vai desenvolver em 1838 a primeira teoria geral da electricidade com base no seu modelo de linhas magnéticas de indução. Ele também descobre aquilo que é vulgarmente conhecido por "espaço negro de Faraday" perto do cátodo de um tubo de Crookes, o que acontece quando uma corrente eléctrica é feita passar através de um gás presente num tubo parcialmente evacuado.
Em 1845, Faraday descobre que o plano de polarização da luz que atravesse um vidro é afectado por linhas de força magnética, um indício claro de que o magnetismo e a luz estão relacionados. O fenómeno produzido por este cientista ficou conhecido por efeito ou rotação de Faraday. Nesse mesmo ano, Faraday descobre formas ainda não identificadas de magnetismo no bismuto, no vidro e em vários outros materiais, e que ele apelida de diamagnetismo.
No ano seguinte, este cientista sugere num curto ensaio que a luz poderá ser um fenómeno electromagnético, intuição que não perpassara a intuição de outros estudiosos deste fenómeno, como o próprio Isaac Newton.

Fonte