Categoria: Eletricidade

Solar

O que é e como funciona a energia solar fotovoltaica?

A energia solar fotovoltaica é a tecnologia utilizada para produzir energia elétrica a partir da luz solar. Ela pode ser produzida até mesmo em dias nublados e chuvosos.

Você já parou para pensar que o Sol é o principal responsável pela origem de diversas fontes de energia? Através dele se dá a evaporação, fase inicial do ciclo das águas, que permite a geração de energia através das hidrelétricas, o Sol também permite a circulação atmosférica por todo o mundo, originando os ventos, outra fonte energética.

Já a energia solar fotovoltaica é a tecnologia utilizada para produzir energia elétrica a partir da luz solar. Ela pode ser produzida até mesmo em dias nublados e chuvosos, porém quanto maior for a radiação solar, maior será  a quantidade de eletricidade produzida. A energia provinda do sol é inesgotável, uma excelente fonte de calor e luz e uma das grandes alternativas energéticas para o futuro.

Procurando por fontes de energia em locais remotos e isolados, praticamente sem rede elétrica, o desenvolvimento e investimento em energia solar começou em empresas do setor das telecomunicações. A tecnologia também foi logo utilizada para as missões no espaço

A energia fotovoltaica pode oferecer solução para diversas necessidades: desde ligar uma simples lâmpada de um poste de iluminação, até oferecer uma alternativa de produção de energia para uma casa ou mesmo uma grande usina solar, produzindo energia para milhares de famílias.

 

Como é produzida a energia solar

O processo de conversão da energia solar somente é possível graças ao efeito fotovoltaico, (composto por células normalmente feitas de silício ou outro material semicondutor). Assim, quando a luz solar incide sobre uma dessas células fotovoltaicas, os elétrons do material semicondutor são postos em movimento e geram eletricidade.

O efeito fotovoltaico, muito resumidamente, foi identificado por Edmond Becquerel em 1839, e significa o aparecimento de uma diferença de potencial nos extremos de uma estrutura de material semicondutor, que se deve à absorção da luz!

 

Entendendo a esquemática da energia solar fotovoltaica:

1) Os fótons da energia solar atingem as células fotovoltaicas, fazendo com que alguns dos elétrons que circundam os átomos se desprendam.

2) Estes elétrons livres vão migrar, através da corrente eléctrica, para a parte da célula de silício que está com ausência de elétrons.

3) Durante o dia todo, os elétrons irão fluir em uma direção constantemente, deixando átomos e preenchendo lacunas em átomos diferentes. Este fluxo de elétrons cria uma corrente elétrica, ou seja, a Energia Solar Fotovoltaica.

A potência gerada através dessa esquemática é enviada para o inversor — equipamento que converte a energia para os padrões da rede concessionária (corrente alternada). Depois disso, a energia é injetada na rede elétrica da residência, pronta para ser utilizada pelo consumidor.

 

 

sistema-de-microgeraçãoDiagrama esquemático do sistema fotovoltaico. Fonte: luzsolar.com.br

 

O mercado da energia fotovoltaica

Mais de 100 países já utilizam energia solar fotovoltaica. Os mercados que mais crescem são China, Japão e Estados Unidos, enquanto a Alemanha é o país que mais a produz, a energia provinda do sol é responsável por 6% da sua demanda de eletricidade. A energia solar fotovoltaica é agora, depois de hidráulica e eólica, a terceira mais importante fonte de energia renovável em termos de capacidade instalada a nível mundial.

Entre as vantagens na utilização da energia solar fotovoltaica estão: energia limpa; pode ser instalada em qualquer lugar; sistema silencioso; fonte inesgotável; sistema confiável; baixa manutenção; fácil instalação; é modular, pode ser ampliado conforme necessidade.

A energia fotovoltaica há muito tempo é vista como uma tecnologia de energia limpa e sustentável, que se baseia na fonte renovável de energia mais abundante e amplamente disponível no planeta – O SOL. Se você quer saber mais sobre fontes de energia renováveis, leia nosso artigo sobre a matriz energética no Brasil. :)

 

Matrizes

Quais as matrizes energéticas mais utilizadas no Brasil?

Uma matriz energética é o conjunto de todos os tipos de energia que um país, estado, ou até mesmo o…

Uma matriz energética é o conjunto de todos os tipos de energia que um país, estado, ou até mesmo o mundo, produz e consome. Algumas pessoas podem confundir a matriz energética com a matriz elétrica, mas não é difícil diferenciar: enquanto a energética representa o conjunto de fontes de energia disponíveis para movimentar carros, acender o fogo do fogão e gerar eletricidade, a matriz elétrica é formada apenas pelo conjunto de fontes disponíveis para gerar energia elétrica. Ou seja: a matriz elétrica é parte da matriz energética.

Matriz energética no Brasil

Ao contrário da tendência mundial de uso de fontes não renováveis de energia (aquelas que se esgotam com o tempo), a matriz energética no Brasil é uma das mais renováveis do mundo industrializado, ou seja, nosso país possui boa parte — cerca de 43% — de fontes energéticas que se renovam na natureza em um curto espaço de tempo, como a hidráulica, eólica, biomassa e solar.
Essa característica de nossa matriz é muito importante. As fontes não renováveis de energia são as maiores responsáveis pela emissão de gases de efeito estufa e, como consumimos mais energia de fontes renováveis que em outros países, emitimos menos gases de efeito estufa por habitante que a maioria dos outros países. Você pode entender melhor este assunto em Energia e Aquecimento Global.
Mas ainda podemos melhorar muito: o grande desafio é diminuir nos próximos anos o uso de fontes poluidoras como, por exemplo, petróleo (do qual somos dependentes) e carvão mineral.

 

A Matriz energética do Brasil (dados de 2017)

36,2% – Petróleo e derivados
Principal fonte de energia para motores de veículos. Além de não ser renovável é altamente poluente.

17,4% – Biomassa (bagaço de cana, lenha, lixívia)
Biocombustíveis como, por exemplo, o etanol.

12,9% – Gás Natural
Uso principalmente em automóveis e residências.

11,9% – Hidráulica e eletricidade
Maior fonte de produção de energia elétrica no Brasil. Dado inclui a energia hidráulica produzida e importada pelo Brasil.

9,5% – Lenha e carvão vegetal
Usada, principalmente, por pequenas empresas e residências.

5,6% – Carvão Mineral e derivados
Usada principalmente em termelétricas. Dado inclui gás de coqueria.

5,8% – Eólica
Energia limpa e renovável gerada pelo vento. O Brasil tem grande potencial e sua produção está aumentando a cada ano.

2,2% – Gás industrial
Gás utilizado por indústrias, comércio, condomínios etc.

1,4% – Nuclear
Energia limpa produzida nas usinas de Angra 1 e Angra 2 no estado do Rio de Janeiro. Uso de urânio (U308) e derivados.

0,1% – Outras
Entre outras fontes podemos destacar a solar.

Fonte : Ministérios da Minas e Energia do Brasil (Resenha Energética 2018).

 

Curiosidades

– Na década de 1940, cerca de 80% da energia gerada no Brasil era proveniente da queima de lenha.

– Na matriz energética mundial, apenas 13,8% (dados de 2017) é composta por fontes renováveis.

– O uso das usinas hidrelétricas para obtenção de energia representa 75% da geração elétrica no Brasil, que conta com 140 usinas operando na geração de energia.

– O etanol, derivado da cana-de-açúcar, alcançou, no ano de 2015, a marca de 37 bilhões de litros produzidos. O uso desse biocombustível como alternativa ao uso da gasolina (produzida por meio da queima de combustíveis fósseis) evitou que o país emitisse, nos últimos 30 anos, cerca de 800 milhões de toneladas de gás carbônico à atmosfera.

– No que tange à produção de energia eólica em comparação aos países da América Latina e ao Caribe, o Brasil é o que possui maior capacidade de produção de energia por meio dos ventos (dados do Atlas Eólico Nacional).

Porém nossa matriz energética também possui algumas desvantagens como, por exemplo, depender de combustíveis fósseis para geração de energia, e a energia hidráulica, responsável pela maior produção no país, causar grandes impactos socioambientais. Temos um grande caminho pela frente!
Gostou do assunto? Que tal visitar o Museu WEG e conhecer mais sobre nossa matriz energética? Vem pra cá, a entrada é gratuita. ;)

360

Aceleradores de partículas são laboratórios gigantes. Por fora, parecem grandes túneis, que podem ser retos ou em forma de anel e ter vários quilômetros de extensão. Dentro deles, as partículas que compõem os átomos – como prótons e elétrons – são aceleradas a velocidades próximas à da luz para que elas possam bombardear núcleos atômicos estáveis. Se você quer saber um pouco mais, leia o artigo que escrevemos sobre os aceleradores de partículas e o que eles fazem. Mas depois volta pra cá, ok?

No ano de 2008, o mundo inteiro voltou a sua atenção para o maior acelerador de partículas do mundo, o LHC. O gigante de 27 km de circunferência e 8,6 km de diâmetro tenta usar a tecnologia para recriar um ambiente semelhante ao do início do Universo. Com ele, a ciência já detectou o bóson de Higs – a partícula sub-atômica que confere massa a quarks e elétrons (sem ele, não seriam formados os átomos, e o Universo seria só um monte de partículas flutuando por aí).

É bem difícil imaginar a dimensão e a importância disso tudo. A boa notícia é que o canal britânico de televisão BCC produziu um vídeo em 360 graus dentro do acelerador e você pode dar uma voltinha em um dos lugares mais importantes para a ciência moderna!

O vídeo de cerca de três minutos explica algumas características do acelerador, em inglês, mas mesmo para quem não entende a língua, o passeio pelas instalações é bem simples: basta clicar no vídeo e utilizar o mouse para arrastar e virar para o lado que desejar. Você também pode usar as setas para girar a câmera. Aproveite o passeio!

Se assim como nós, você também fica fascinado com essas estruturas, vai adorar conhecer histórias e saber como é trabalhar dentro de um acelerador. Isto, porque já entrevistamos brasileiros que trabalham em aceleradores de partículas pelo mundo, vem ler:

 

 – Conheça o jaraguaense que trabalha com aceleradores de partículas na Suécia.

- O brasileiro que está há 17 anos trabalhando com aceleradores na Suíça.

Thomas Ed

Você passaria na prova para trabalhar com Thomas Edison?

Responda algumas perguntas e descubra :p

Você deve conhecer Thomas Edison como um grande empresário e também por suas invenções, como a lâmpada e o fonógrafo. Ele  é um dos precursores da revolução tecnológica do século XX, patenteou e financiou o desenvolvimento de muitos dispositivos de grande interesse industrial e teve também um papel determinante na indústria do cinema.

Thomas Edison And His Big Bulb

Thomas Edison, 1929 – Underwood Archives/Getty Images

Outra criação bem interessante de Thomas Edison, foi um teste de 164 perguntas quase impossível de ser respondido. Segundo o portal Smithsonian, o questionário foi elaborado para encontrar os colaboradores adequados para trabalhar na fábrica de Edison, no início da década de 1920. Registros históricos mostram que o inventor não se importava muito com o diploma universitário.

 

Acontece que um candidato, o estudante Charles Hansen, que foi reprovado, compartilhou todas as perguntas de que ele lembrava com o jornal The New York Times em 1921, chamando o exame de “bobo”. Dos 718 candidatos que fizeram, somente 57 obtiveram aprovação de 70%, e apenas 32 obtiveram 90% ou mais.

 

As questões se tornaram públicas, e repórteres começaram a pesquisar para ver o quão bem as pessoas poderiam se sair no teste. Se você quiser se desafiar,  listamos algumas das perguntas abaixo. No final do artigo você pode conferir as respostas que apareceram no The New York Times, porém, é importante lembrar que as respostas são consideradas corretas em 1921 e algumas conclusões podem ter mudado desde então.

Perguntas:

 

  1. 1. Que cidade dos Estados Unidos é conhecida por fazer máquinas de lavar roupa?
  2. 2. Em qual país, além da Austrália, são encontrados cangurus?
  3. 3. De que região os EUA obtêm ameixas?
  4. 4. Cite um grande corpo de água do interior que não tenha saída.
  5. 5. Qual é o maior estado dos EUA? E o segundo?
  6. 6. Qual é o nome de um famoso fabricante de violinos?
  7. 7. Quais ingredientes estão na melhor tinta branca?
  8. 8. O que causa as marés?
  9. 9. O que provoca a mudança das estações?
  10. 10. Quem descobriu o Pólo Sul?
  11. 11. Quão rápido a luz viaja em pés por segundo?
  12. 12. De que tipo de madeira são feitas as alças de machado?
  13. 13. Que cereal é usado em todo o mundo?
  14. 14. Cite três venenos poderosos.
  15. 15. Por que um termômetro Fahrenheit é chamado Fahrenheit?

 

Respostas:

  1. 1. Chicago
  2. 2. Nova Guiné
  3. 3. As ameixas são cultivadas no vale de Santa Clara e em outros lugares
  4. 4. O Grande Lago Salgado, em Utah, por exemplo
  5. 5. Texas, depois Califórnia (nota: hoje é o Alasca, depois o Texas)
  6. 6. Stradivarius
  7. 7. Óleo de linhaça, com uma pequena percentagem de terebintina e líquido “seco” (dryer), juntamente com uma mistura de chumbo branco e óxido de zinco
  8. 8. A atração gravitacional da Lua exerce força poderosa sobre os oceanos por causa de sua fluidez, que é combinada com a fraca força sobre a Terra por causa de sua rigidez comparativa
  9. 9. A inclinação da Terra para o plano da eclíptica. A rotação da Terra ao redor do Sol faz com que os raios solares sejam recebidos em inclinações diferentes, com consequentes variações de temperatura.
  10. 10. Roald Amundsen e, em seguida, Robert Falcon Scott
  11. 11. Aproximadamente 186.700 milhas por segundo no vácuo e um pouco menos pela atmosfera
  12. 12. Fraxinus é geralmente usada no Leste e Nogueira no Oeste
  13. 13. Nenhum cereal é usado em todas as partes do mundo. O trigo é usado mais frequentemente, com arroz e milho em seguida
  14. 14. Cianeto de potássio, estricnina e arsênico são respostas aceitáveis.

Tem o nome de Gabriel Daniel Fahrenheit, o físico alemão que a inventou

 

Difícil demais, né? Realmente quase impossível saber todas as respostas! Confira no portal Gizmodo a lista com todas as perguntas (em inglês).

 

Curtiu? Leia também o artigo que escrevemos sobre a batalha entre Thomas Edison e Nikola Tesla. =)

 

 

Equa+º+Áes

Dez equações que mudaram o mundo

Confira quais são as dez equações que mudaram o mundo.

Enquanto alguns fogem delas nas aulas de exatas, outros são fascinados! Desde a antiguidade as equações e teoremas matemáticos vêm causando um grande impacto para a criação do mundo atual, seja por sua importância na ciência, tecnologia e até na filosofia. O fato é que elas podem ser revolucionárias. Veja a seguir dez equações que mudaram o mundo:

 1. Teorema de Pitágoras

Século 6 a.C.

Pitágoras (570 a.C.-495 a.C.)

Um dos teoremas mais conhecidos. Se você não lembra, vamos facilitar:

 

 “Em qualquer triângulo retângulo, o quadrado do comprimento da hipotenusa é igual à soma dos quadrados dos comprimentos dos catetos.”

ou ainda

“A hipotenusa ao quadrado é igual a soma dos catetos ao quadrado.”

 Lembrou? Praticamente tudo na engenharia civil passa pelo teorema de Pitágoras, que ajuda a fazer cálculos para triângulos e quaisquer outros polígonos. Grandes edifícios da Antiguidade foram construídos seguindo a equação, mesmo antes de Pitágoras escrevê-la – o mérito do matemático grego foi dar a ela uma formulação simples.

 

2. Números amigáveis

Século 9

Thābit ibn Qurra (826-901)

Qurra, nascido no Iraque, foi um dos expoentes da era de ouro do Islã. Entre seus feitos, ajudou a estabelecer conceitos importantes da álgebra, incluindo a noção de números amigáveis – são pares de números em que um deles é a soma dos divisores do outro. Sua equação foi usada, por exemplo, para cálculos de eclipses solares.

 

3. Logaritmos

1620

John Napier (1550-1617)

logaritimos

Antes do desenvolvimento do computador, o cálculo com os logaritmos era a maneira de se multiplicar grandes números.  Graças a Napier, matemático britânico, hoje é possível consultar tabelas para acelerar em muito os cálculos de matemáticos, astrônomos, engenheiros e físicos. Os logaritmos também estão na base da linguagem de programação dos computadores.

 

4. Função derivada do cálculo

1668

Isaac Newton (1643-1727)

Importantíssima, essa equação fundamenta todas as teorias que explicam como os seres vivos e os objetos se movem. Mede a taxa em que uma quantidade qualquer muda de acordo com o tempo. Está presente na ciência da computação, engenharia, economia e medicina.

A segunda lei de Newton, de 1686,  mostra que a força resultante que atua sobre um corpo é resultado da multiplicação da massa do corpo por sua aceleração. Ela ajuda a calcular a força necessária para mover determinada quantidade de massa – seja ela um carro ou um foguete.

 

 5. Lei da Gravitação Universal

1687

Isaac Newton (1643-1727)

Você lembra da história da maçã que caiu na cabeça de Isaac Newton enquanto ele admirava a lua no céu? Isso aconteceu em 1687. Também do gênio inglês, a Lei da Gravidade ou da Gravitação Universal nos fez entender não só por que as coisas caem no chão mas também como, por exemplo, um satélite artificial pode ser mantido no espaço.

 

6. Equação de onda

1746

Jean le Rond d’Alembert (1717-1783)

Uma série de descobertas e teorias sobre o comportamento das ondas culminou nesta equação do matemático francês, que descreve como o formato da corda se altera ao longo do tempo. A fórmula teve implicações importantes na teoria musical, mas é usada até para estudar terremotos.

 

7. Segunda lei da termodinâmica

1850

Ludwig Boltzmann (1844-1906)

Essa lei é um princípio de evolução porque determina em qual direção as possíveis transformações energéticas do mundo podem ser realizadas. Em uma época de grandes descobertas, o austríaco Boltzmann conseguiu explicar como os átomos interagem de forma a alterar o comportamento de grandes objetos. Sem a lei, seria quase impossível realizar a Revolução Industrial – que permitiu desenvolver motores a combustão e aparelhos refrigeradores.

8. Equação Maxwell-Faraday

1873

Michael Faraday (1791-1867) e James Clerk Maxwell (1831-1879)

Primeiro veio o inglês Faraday, que descobriu que eletricidade e magnetismo são forças relacionadas. Depois, o escocês Maxwell usou o trabalho de Faraday para desenvolver as bases do eletromagnetismo. As baterias de automóveis, as turbinas eólicas e as usinas hidrelétricas precisam dessa teoria, que é composta de quatro equações:

  • - Equação de Maxwell-Gauss
  • - Equação de Maxwell-Thomson
  • - Equação de Maxwell-Faraday
  • - Equação de Maxwell-Ampère

 

As quatro equações de Maxwell unificaram a eletricidade, o magnetismo e a óptica. Em linguagem matemática, representam os fenômenos básicos do eletromagnetismo.

Expressa a relação indissociável entre carga e campo: carga elétrica necessariamente gera campo elétrico, faz parte da sua natureza.

Indica a não existência de monopolos magnéticos na natureza. Há pesquisas em busca do monopolo magnético, mas até hoje nunca foi observado.

Traduz a geração de campo elétrico por um campo magnético variável no tempo. Este fenômeno é verificado pelo surgimento de uma corrente elétrica em um circuito, quando este é transpassado por um ímã.

Expressa a geração de campo magnético por uma corrente elétrica ou um campo elétrico que varia no tempo, fenômeno verificado pela mudança de orientação de agulhas magnéticas quando próximas de uma corrente elétrica.

 

Você encontra as equações de Maxwell expostas no Museu WEG.

Você encontra as equações de Maxwell expostas no Museu WEG.

 9. Equivalência entre massa e energia

1905

Albert Einstein (1879-1955)

relatividadeA Teoria da Relatividade de Einstein continua a revolucionar nossa vida até hoje, mostrando que a matéria pode ser convertida em energia e vice-versa. É que Einstein provou que massa é uma quantidade absurdamente condensada de energia. Isso mudou a ciência para sempre, ajudou no entendimento de buracos negros e outros fenômenos da astronomia e propiciou o surgimento da energia nuclear, inclusive da bomba atômica.

 

10. Teoria da informação

1949

Claude Shannon (1916-2001) e Warren Weaver (1894-1978)

 

As equações desta dupla americana têm muitas aplicações práticas , elas estabelecem os padrões de armazenamento e transmissão de informações. A fórmula é essencial na compressão de dados em formatos populares, do mp3 ao jpeg, e também no funcionamento das redes sociais.

 

Agora que você chegou até aqui, concorda que essas equações realmente revolucionaram nossa vida? Existem diversas outras equações importantíssimas, qual será a próxima? =)

Ohm

Georg Simon Ohm, resistência elétrica e a Lei de Ohm

Georg Simon Ohm foi um físico e matemático que contribuiu muito com a física, principalmente para a eletrodinâmica, onde estabeleceu…

Georg Simon Ohm foi um físico e matemático que contribuiu muito com a física, principalmente para a eletrodinâmica, onde estabeleceu uma lei batizada com seu nome. Ohm nasceu em 16 de março de 1787, em Erlangen, na Bavária (Alemanha) e iniciou sua carreira como professor de matemática no Colégio dos Jesuítas, na cidade de Colônia, em 1825.

Estudante da Universidade de Erlangen, obteve seu doutorado em 1811 com a apresentação de sua dissertação sobre luz e cores. Sua intenção era se tornar professor universitário, então optou por fazer experiências com a eletricidade. Para isso, construiu seu próprio equipamento, incluindo os fios.

Foi experimentando diferentes espessuras e comprimentos de fios que acabou descobrindo relações matemáticas extremamente simples envolvendo essas dimensões e as grandezas elétricas. Inicialmente, verificou que a intensidade da corrente era diretamente proporcional à área da seção do fio e inversamente proporcional a seu comprimento. Com isso, Ohm pôde definir um novo conceito: o de resistência elétrica.

ohm-face

Em 1827, publicou o resultado daquele que se tornou o seu mais importante trabalho — O circuito galvânico examinado matematicamente. Esse trabalho definiu o que conhecemos hoje como a Lei de Ohm: “A intensidade da corrente elétrica que percorre um condutor é diretamente proporcional à diferença de potencial e inversamente proporcional à resistência elétrica do circuito.”

Como ocorre com tantos pesquisadores, seu trabalho começou a ser reconhecido no exterior. Somente em 1841 a importância de seu trabalho sobre a resistência de condutores foi reconhecida, e Ohm recebeu a medalha da Real Sociedade Britânica. Em 1849, Ohm tornou-se professor da Universidade de Munique, cargo que almejava e ocupou por apenas cinco anos, os últimos de sua vida.

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1º livro técnico sobre máquinas elétricas do Brasil é lançado por engenheiro da WEG

Dividido em 4 volumes é o material mais completo e aprofundado sobre o assunto hoje no Brasil, já que compila seus 45 anos de experiência com máquinas elétricas como funcionário da WEG, pesquisador, projetista e analista de máquinas.

Esta é mais uma daquelas histórias que fazem a gente se orgulhar. Fredemar Rüncos, PhD em Engenharia Elétrica pela UFSC (Universidade Federal de Santa Catarina) começou a trabalhar na WEG e fazer a escolinha técnica da WEG com 16 anos e hoje, se diz realizado com a concretização de um sonho: registrar tudo o que sabe sobre máquinas elétricas.

Segundo ele, este livro, dividido em 4 volumes é o material mais completo e aprofundado sobre o assunto hoje no Brasil, já que compila seus 45 anos de experiência com máquinas elétricas como funcionário da WEG, pesquisador, projetista e analista de máquinas.

Talvez você esteja se perguntando como surgiu essa ideia. E nós vamos responder com as palavras dele: “Após finalizar o meu doutorado, eu pensei: O que vou fazer agora? Vou registrar tudo o que eu sei.”. E nós do Museu WEG, não poderíamos deixar de comemorar a conclusão deste feito e parabenizar por esse resultado incrível.

 

O processo de criação

Escrito ao longo de 9 anos, apenas no seu tempo livre aos finais de semana, ele nunca pensou em desistir. Afinal, o material é resultado da sua paixão pela física, pelas máquinas elétricas, pelo seu trabalho e sua determinação em cumprir a meta que propôs a si mesmo em 2009.

Com a colaboração da Editora OitoNoveTrês, o livro intitulado Projeto e Análise da Máquina Elétrica Trifásica nasce em forma de quatro volumes e mais de 1.500 páginas.

A WEG contribuiu financeiramente para a impressão da primeira tiragem, de 250 exemplares de cada volume.

 

Conheça o livro

O material é voltado para profissionais do setor, cursos de graduação e pós-graduação e estudantes de engenharia elétrica. Os quatro volumes abordam a fundo os tipos de máquinas trifásicas e contam com imagens cedidas pela própria WEG. Os livros explicam e exemplificam com ilustrações como criar um pré-projeto de máquinas elétricas, além de se aprofundar na teoria do campo girante, nos parâmetros físicos da máquina, nas perdas e adensamentos de corrente, a modelagem e aplicações.

livros

Volume I: Aspectos Construtivos da Máquina Elétrica

Volume II: As Harmônicas do Campo Girante e Parâmetros da Máquina Elétrica

Volume III: As Perdas da Máquina Elétrica

Volume IV: A Modelagem e Aplicação da Máquina Elétrica

 

O conhecimento gerado será de grande utilidade para o desenvolvimento de novas tecnologias no setor e para a formação de profissionais no país. Como o próprio Rüncos revelou em entrevista, são poucos os especialistas em máquinas elétricas no Brasil, e esta é uma especialidade que vai proporcionar ao Engenheiro com conhecimento em máquinas elétricas um mercado de trabalho por muitos e muitos anos. Isso porque, como físico, afirma que vai demorar para a ciência desenvolver uma nova teoria de conversão eletromecânica que substitua a máquina elétrica.

 

Minibiografia

Fredemar Rüncos é bacharel em Física pela Universidade Federal do Paraná (1980), tem graduação em Engenharia Elétrica pela Universidade Federal do Paraná (1980), mestrado em Engenharia Elétrica pela Universidade Federal de Santa Catarina (2001) e doutorado em Engenharia Elétrica pela Universidade Federal de Santa Catarina (2006). É professor de graduação e pós-graduação do Centro Universitário de Jaraguá do Sul (Católica SC) e Consultor em D&IT – WEG Energia S/A. Tem décadas de experiência na área de Engenharia Elétrica, com ênfase em Máquinas Elétricas Girantes.

Foto de capa: Eduardo Montecino/OCP News

Fonte da matéria: OCP News e Entrevista exclusiva com o autor Fredemar Rüncos

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Como se distribui energia elétrica em uma cidade?

Já imaginou se sua cidade não tivesse energia elétrica?

Já imaginou se sua cidade não tivesse energia elétrica? Talvez você não tivesse um celular ou um computador para usar. Banho quente? Só a gás. Geladeira e máquina de lavar roupas? Nada disso. Ruas iluminadas e máquinas funcionando nas fábricas? Também não.

Já sabemos o quanto a energia elétrica é importante. Mas, você sabe qual é o caminho que ela faz até chegar à tomada da sua casa? A energia surge do movimento de geradores e passa por estações transformadoras e redes de fio de alta tensão para percorrer um grande caminho e chegar até você.

Passo 01 – estação geradora

A energia elétrica pode vir de diferentes fontes. No Brasil, a mais utilizada é a das usinas hidrelétricas. Nelas, a queda d’água movimenta um gerador que cria um campo magnético, fazendo surgir uma corrente elétrica alternada.

Passo 02 – aumento de tensão

Da usina, a energia vai para subestações de transmissão, onde passa por um transformador que irá aumentar sua voltagem de 6.600 volts para 345 mil volts. Em seguida, segue pelas linhas de alta tensão.

Passo 03 – transporte

A eletricidade é levada por centenas de quilômetros através de torres de alta tensão. Neste caminho, parte da energia é perdida sob a forma de calor. Para compensar essa perda, ela é transportada em altíssima voltagem.

Torre Elétrica

Passo 04 – diminuindo a tensão

Próximo às cidades, a eletricidade chega em subestações de distribuição que diminuem sua voltagem, primeiramente para 138 mil volts e, logo em seguida, para 13.800 volts. É nesta tensão que ela segue para a rede de distribuição, percorrendo a fiação aérea ou subterrânea que a leva até as ruas, indústrias e residências.

 

A energia nas indústrias e residências

No Brasil, as indústrias são responsáveis por consumir quase metade da energia produzida. Geralmente, as empresas de grande porte possuem suas próprias subestações, com transformadores que alteram a tensão elétrica conforme a necessidade.

Para as residências, a distribuição é dividida em regiões. Cada circuito de 13.800 volts atende cerca de 5 a 10 mil lares. Mas, antes disso, o circuito passa por mais um transformador. Esse transformador é o que vemos nos postes de luz e é ali que a tensão finalmente cai para 110 ou 220 volts.

Antes de chegar nas tomadas de nossa casa, a energia passa por um quadro de luz, aquele equipamento que conhecemos como “relógio”, que é onde a fornecedora irá medir o consumo mensal de cada lar. Assim podemos usar o chuveiro elétrico, televisão, computador… e não ficar no escuro, claro! :)

 

Aprendendo com o Museu WEG

Se você quer saber mais sobre a distribuição de energia elétrica, faça uma visita ao Museu WEG de Ciência e Tecnologia! Seja sozinho ou em grupo, aqui é possível aprender de forma interativa sobre todo o processo. No equipamento abaixo, por exemplo, o visitante poderá conhecer as diferentes formas de geração de energia e suas fontes consumidoras. Ao construir cada um dos itens, é possível notar quais são os impactos sociais, ambientais e financeiros na nossa vida.

 

Cadeia integrada - Museu WEG

Cadeia integrada – Museu WEG

 

Transformador

Como funcionam os transformadores?

As instalações elétricas muitas vezes necessitam que a tensão fornecida pelas companhias de energia elétrica aumente ou diminua, para isso,…

As instalações elétricas muitas vezes necessitam que a tensão fornecida pelas companhias de energia elétrica aumente ou diminua, para isso, é preciso um dispositivo que permita fazer essa transformação de tensão. Imagine, por exemplo, que você comprou uma geladeira com uma tensão de 110 V, porém, em sua casa, a tensão é 220 V. Nesse caso, a forma mais fácil de não danificar a sua geladeira, é utilizar um transformador.

Responsável por garantir o uso de energia elétrica em residências e indústrias, o transformador de tensão é um dispositivo de corrente alternada, operando sob os princípios eletromagnéticos da Lei de Faraday e da Lei de Lenz. Existem dois modelos diferentes de transformadores: o transformador de potência, que recebe a energia elétrica da usina e repassa para a rede de transmissão, e o transformador de distribuição, que é a última etapa antes da energia elétrica chegar até o consumidor.

transformador-eletrico-weg

Com vocês: o transformador elétrico
O transformador é constituído por uma peça de ferro, chamada de núcleo e espiras condutoras em duas regiões distintas, gerando duas bobinas, elas são isoladas eletricamente entre si, denominadas primária e secundária. Na bobina primária é aplicada a tensão que se deseja transformar, já na bobina secundária é onde sai a tensão já transformada. Veja a ilustração:

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Esquema de um transformador
A transformação ocorre quando é aplicada uma tensão alternada no enrolamento primário fazendo surgir uma corrente, também alternada, que percorrerá todo o enrolamento. Através dessa corrente estabelece-se um campo magnético no núcleo de ferro, esse por sua vez sofre várias flutuações e, como consequência da variação de campo magnético sobre suas espiras surge, na segunda bobina, uma tensão induzida.
 
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Quer saber ainda mais sobre os transformadores, e mais, vê-los de pertinho? Aqui no Museu WEG há uma sala com geradores, transformadores e motores elétricos! A entrada é gratuita, e se preferir, o tour virtual está disponível neste link: https://museuweg.net/tour-virtual/.

Hidro

Fontes energéticas: falando sobre a hidroeletricidade

A hidroeletricidade é a energia elétrica obtida através da força da água, sem reduzir sua quantidade, sendo, portanto, uma fonte…

A hidroeletricidade é a energia elétrica obtida através da força da água, sem reduzir sua quantidade, sendo, portanto, uma fonte renovável de energia. Chamada de energia hidráulica ou hidrelétrica, é o aproveitamento da energia cinética contida no fluxo de massas de água, que promove a rotação das pás das turbinas e é transformada em energia elétrica.

O sistema de uma usina hidrelétrica é composto por: barragem, sistema de captação (adução) de água, casa de força, canal de fuga e vertedouro. As usinas hidrelétricas são classificadas de acordo com a altura da queda d’água, vazão, capacidade ou potência instalada, tipo de turbina usada no sistema, barragem e reservatório. É o local de construção que dá a altura da queda e a vazão, e estes dois fatores determinam a capacidade ou potência instalada da usina.

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Usina Hidrelétrica de Itaipu
Estado: Paraná | Rio: Paraná | Capacidade: 14.000 MW

Vantagens
A energia hidrelétrica possui vantagens em comparação com outras fontes de energia pois não requer o uso de combustíveis fósseis, não dependendo da queima de quaisquer tipos de gases e matérias de partículas, ou seja, sem criar poluição do ar. Apesar de contribuir para a emissão de metano e dióxido de enxofre, as hidrelétricas não emitem ou liberam outros tipos de gases tóxicos, como os que são exalados por termelétricas — muito nocivos ao ambiente a à saúde humana.

Outra vantagem é que, por não depender de combustíveis, o preço não varia. A água das barragens também pode ser utilizada para a irrigação de lavouras, melhorando a produtividade agrícola no decorrer do ano, além de prevenir inundações. Nas imediações das barragens a água do reservatório pode ainda ser utilizada para a criação de espaços públicos.

Desvantagens
No entanto, as desvantagens das hidrelétricas em comparação a outras fontes de energia renovável como a solar e a eólica, ficam mais evidentes. O problema ainda é a viabilidade das novas tecnologias. A construção das grandes usinas pode tornar-se cara e demorada. Uma alternativa para reduzir seus impactos é a construção de pequenas centrais hidrelétricas, que dispensam a construção de grandes reservatórios.

Em alguns casos pode ocorrer a inundação de grandes áreas, contribuindo para o aumento do efeito estufa, pois árvores submersas podem produzir gases tóxicos, e o deslocamento de populações. Para evitar o problema do impacto ambiental, o Conselho Nacional do Meio Ambiente (Conama) criou a resolução nº 347, de 10 de setembro de 2004, que obriga as construções de usinas hidrelétricas a terem uma compensação ecológica.

Captando o poder da água há milhares de anos

Inventada na Grécia Antiga, a roda hidráulica é uma tecnologia difundida por todo o mundo, aproveitando a energia da água é utilizada até hoje em dia. Ela é basicamente uma roda de madeira ou metal, colocada normalmente na vertical, num corpo de água. Pás ou baldes na parte externa captam a água e criam a força que a faz girar, assim, através de correias ou engrenagens operam a maquinaria.

Você já viu uma roda d’água? Aqui no Museu WEG você pode ver uma em atividade e descobrir de pertinho como ela é capaz de gerar energia. A entrada é livre e gratuita, e você também pode agendar uma visita com sua turma! =)