Eletricidade básica automotiva

Eletricidade básica automotiva

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Eletricidade básica automotiva

Eletromecânica automotiva - Eletricidade Eletricidade básica automotiva

Eletromecânica automotiva - Eletricidade Eletricidade básica automotiva

Rio de Janeiro 2001

Federação das Indústrias do Estado do Rio de Janeiro Eduardo Eugênio Gouvêa Vieira Presidente

Diretoria Corporativa Operacional Augusto César Franco de Alencar Diretor

SENAI - Rio de Janeiro Paulo Roberto Gaspar Domingues Diretor Regional do SENAI - RJ

Diretoria de Educação Regina Maria de Fátima Torres Diretora

Gerência de Educação Profissional Luis Roberto Arruda Gerente

Eletromecânica automotiva - Eletricidade Eletricidade básica automotiva

© 2001 SENAI - Rio de Janeiro Diretoria de Educação Gerência de Educação Profissional

Ficha Técnica

Gerência de Educação ProfissionalLuis Roberto Arruda Gerência de Produto AutomotivoDarci Pereira Garios CoordenaçãoVera Regina Costa Abreu

ElaboraçãoAlmir Pires dos Santos

Jaime José Gomes Moreira Fábio Barreto de Abreu

Revisão gramatical e editorialIzabel Maria de Freitas Sodré

Projeto gráficoEmerson Gonçalves Moreira Hugo Norte

Colaboração (Gerência de Produto Automotivo)Denver Brasil Pessôa Ramos Sílvio Romero Soares de Souza

SENAI - Rio de Janeiro GEP - Gerência de Educação Profissional Rua Mariz e Barros, 678 - Tijuca 20270-002 - Rio de Janeiro - RJ Tel: (21) 2587-1121 Fax: (21) 2254-2884 http://www.rj.senai.br

VOL IEletricidadeSumário

Apresentação Uma palavra inicial

01 Eletricidade básica automotiva

Introdução

Fundamentos da eletricidade19 Definições

Eletricidade 2

Tipos Tipos de corrente elétrica

Grandezas elétricas 24

Conceituação Corrente elétrica Tensão elétrica Resistência elétrica Potência elétrica Unidades e símbolos elétricos

Circuito elétrico26 Tipos de circuito

VOL IEletricidade Lei de Ohm27

Fusível

Magnetismo 29

Ímãs Pólo magnético Campo magnético Força magnética Linhas de força

Eletromagnetismo 30 Motor elétrico/gerador

Bibliografia 31

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Apresentação

A dinâmica social dos tempos de globalização exige dos profissionais atualização constante. Mesmo as áreas tecnológicas de ponta ficam obsoletas em ciclos cada vez mais curtos, trazendo desafios que são renovados a cada dia e tendo como conseqüência para a educação a necessidade de encontrar novas e rápidas respostas.

Nesse cenário impõe-se a educação continuada,exigindo que os profissionais busquem atualização constante, durante toda a sua vida – e os docentes e alunos do SENAI/RJ incluem-se nessas novas demandas sociais.

É preciso, pois, promover, tanto para docentes como para alunos da Educação Profissional, as condições que propiciem o desenvolvimento de novas formas de ensinar e de aprender, favorecendo o trabalho de equipe, a pesquisa, a iniciativa e a criatividade, entre outros, ampliando suas possibilidades de atuar com autonomia, de forma competente.

Assim, não cabe mais a utilização de materiais didáticos únicos e que não apresentam flexibilidade. Este material constitui-se numa base de dados a ser consultada pelos docentes e alunos, uma dentre várias fontes que podem ser usadas.

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Portanto, aos dados aqui apresentados é preciso somar outros, resultantes de pesquisas realizadas por docentes e alunos, bem como é importante propiciar situações de aprendizagem estimulantes e desafiadoras.

Reforça essa indicação a constatação de que também na área de Eletromecânica Automotiva ocorrem rápidas mudanças, com evolução constante dos modelos de automóveis, que é necessário acompanhar, buscando atualização em fontes diversificadas, principalmente nos Manuais de Uso e de Reparações que acompanham os modelos.

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Uma palavra inicial

Meio ambiente... Saúde e segurança no trabalho... O que é que nós temos a ver com isso?

Antes de iniciarmos o estudo deste material, há dois pontos que merecem destaque: a relação entre o processo produtivo e o meio ambiente; e a questão da saúde e segurança no trabalho.

As indústrias e os negócios são a base da economia moderna.

Produzem os bens e serviços necessários, e dão acesso a emprego e renda; mas, para atender a essas necessidades, precisam usar recursos e matérias-primas. Os impactos no meio ambiente muito freqüentemente decorrem do tipo de indústria existente no local, do que ela produz e, principalmente, de como produz.

É preciso entender que todas as atividades humanas transformam o ambiente. Estamos sempre retirando materiais da natureza, transformando-os e depois jogando o que “sobra” de volta ao ambiente natural. Ao retirar do meio ambiente os materiais necessários para produzir bens, altera-se o equilíbrio dos ecossistemas e arrisca-se ao esgotamento de diversos recursos naturais que não são renováveis ou, quando o são, têm sua renovação prejudicada pela velocidade da extração, superior à capacidade da natureza para se recompor. É necessário fazer planos de curto e longo prazo, para diminuir os impactos que o processo produtivo causa na natureza. Além disso, as indústrias precisam se preocupar com a recomposição da paisagem e ter em mente a saúde dos seus trabalhadores e da população que vive ao redor dessas indústrias.

Com o crescimento da industrialização e a sua concentração em determinadas áreas, o problema da poluição aumentou e se intensificou. A questão da poluição do ar e da água é bastante complexa, pois as emissões poluentes se espalham de um ponto fixo para uma grande região, dependendo dos ventos, do curso da água e das demais condições ambientais, tornando difícil localizar, com precisão, a origem do problema. No entanto, é importante repetir que, quando as indústrias depositam no solo os resíduos, quando lançam efluentes sem tratamento em rios, lagoas e demais corpos hídricos, causam danos ao meio ambiente.

O uso indiscriminado dos recursos naturais e a contínua acumulação de lixo mostram a falha básica de nosso sistema produtivo: ele opera em linha reta. Extraem-se as matérias-primas através de processos de produção desperdiçadores e que produzem subprodutos tóxicos. Fabricamse produtos de utilidade limitada que, finalmente, viram lixo, o qual se acumula nos aterros. Produzir, consumir e dispensar bens desta forma, obviamente, não é sustentável.

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Enquanto os resíduos naturais (que não podem, propriamente, ser chamados de “lixo”) são absorvidos e reaproveitados pela natureza, a maioria dos resíduos deixados pelas indústrias não tem aproveitamento para qualquer espécie de organismo vivo e, para alguns, pode até ser fatal. O meio ambiente pode absorver resíduos, redistribuí-los e transformá-los. Mas, da mesma forma que a Terra possui uma capacidade limitada de produzir recursos renováveis, sua capacidade de receber resíduos também é restrita, e a de receber resíduos tóxicos praticamente não existe.

Ganha força, atualmente, a idéia de que as empresas devem ter procedimentos éticos que considerem a preservação do ambiente como uma parte de sua missão. Isto quer dizer que se devem adotar práticas que incluam tal preocupação, introduzindo processos que reduzam o uso de matérias-primas e energia, diminuam os resíduos e impeçam a poluição.

Cada indústria tem suas próprias características. Mas já sabemos que a conservação de recursos é importante. Deve haver crescente preocupação com a qualidade, durabilidade, possibilidade de conserto e vida útil dos produtos.

As empresas precisam não só continuar reduzindo a poluição, como também buscar novas formas de economizar energia, melhorar os efluentes, reduzir a poluição, o lixo, o uso de matérias-primas. Reciclar e conservar energia são atitudes essenciais no mundo contemporâneo.

É difícil ter uma visão única que seja útil para todas as empresas.

Cada uma enfrenta desafios diferentes e pode se beneficiar de sua própria visão de futuro. Ao olhar para o futuro, nós (o público, as empresas, as cidades e as nações) podemos decidir quais alternativas são mais desejáveis e trabalhar com elas.

Infelizmente, tanto os indivíduos quanto as instituições só mudarão as suas práticas quando acreditarem que seu novo comportamento lhes trará benefícios — sejam estes financeiros, para sua reputação ou para sua segurança.

A mudança nos hábitos não é uma coisa que possa ser imposta.

Deve ser uma escolha de pessoas bem-informadas a favor de bens e serviços sustentáveis. A tarefa é criar condições que melhorem a capacidade de as pessoas escolherem, usarem e disporem de bens e serviços de forma sustentável.

Além dos impactos causados na natureza, diversos são os malefícios à saúde humana provocados pela poluição do ar, dos rios e mares, assim como são inerentes aos processos produtivos alguns riscos à saúde e segurança do trabalhador. Atualmente, acidente do trabalho é uma

13 SENAI-RJ questão que preocupa os empregadores, empregados e governantes, e as conseqüências acabam afetando a todos.

De um lado, é necessário que os trabalhadores adotem um comportamento seguro no trabalho, usando os equipamentos de proteção individual e coletiva, de outro, cabe aos empregadores prover a empresa com esses equipamentos, orientar quanto ao seu uso, fiscalizar as condições da cadeia produtiva e a adequação dos equipamentos de proteção.

A redução do número de acidentes só será possível à medida que cada um – trabalhador, patrão e governo – assuma, em todas as situações, atitudes preventivas, capazes de resguardar a segurança de todos.

Deve-se considerar, também, que cada indústria possui um sistema produtivo próprio, e, portanto, é necessário analisá-lo em sua especificidade, para determinar seu impacto sobre o meio ambiente, sobre a saúde e os riscos que o sistema oferece à segurança dos trabalhadores, propondo alternativas que possam levar à melhoria de condições de vida para todos.

suficientefaz-se preciso ampliar tais ações, e a educação é um valioso

Da conscientização, partimos para a ação: cresce, cada vez mais, o número de países, empresas e indivíduos que, já estando conscientizados acerca dessas questões, vêm desenvolvendo ações que contribuem para proteger o meio ambiente e cuidar da nossa saúde. Mas, isso ainda não é recurso que pode e deve ser usado em tal direção. Assim, iniciamos este material conversando com você sobre o meio ambiente, saúde e segurança no trabalho, lembrando que, no seu exercício profissional diário, você deve agir de forma harmoniosa com o ambiente, zelando também pela segurança e saúde de todos no trabalho.

Tente responder à pergunta que inicia este texto: meio ambiente, a saúde e a segurança no trabalho – o que é que eu tenho a ver com isso? Depois, é partir para a ação. Cada um de nós é responsável. Vamos fazer a nossa parte?

Eletricidade

básica automotiva

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Introdução

A natureza da força elétrica é muito difícil de ser visualizada, mas é facilmente observável quanto aos seus efeitos. A eletricidade produz resultados perfeitamente previsíveis.

Ao longo dos anos, vários cientistas descobriram que a eletricidade parece se comportar de maneira constante e previsível em dadas situações, ou quando sujeita a determinadas condições. Observaram e descreveram as características da corrente elétrica, sob a forma de regras. Estas regras recebem comumente o nome de leis. Pelo aprendizado das regras ou leis aplicáveis ao comportamento da eletricidade, você terá aprendido eletricidade.

19 SENAI-RJ elétron núcleo (prótons e nêutrons)

H HO HO – molécula de água

Definições

Para compreender melhor a eletricidade, vejamos as seguintes definições:

Matéria

É toda substância sólida, líquida ou gasosa que ocupa lugar no espaço.

Molécula

É a menor partícula, na qual devemos dividir uma matéria, sem que esta perca suas propriedades básicas.

Átomo

São partículas infinitamente pequenas que constituem a molécula.

É no átomo que se dá o movimento eletrônico.

Constituição

O átomo se constitui de •prótons (cargas elétricas positivas)

•nêutrons (cargas nulas)

•elétrons (cargas elétricas negativas)

Os elétrons giram ao redor do núcleo. (prótons e nêutrons). (fig. 1)

Regiões

O átomo é configurado por duas regiões:

·Região central ou núcleo

·Região periférica ou orbital (eletrosfera), onde as órbitas são produzidas pelo giro dos elétrons em alta velocidade. (fig. 2)

Fundamentos da eletricidade

Os átomos podem ter uma ou várias órbitas, dependendo do seu número de elétrons, sendo que cada órbita contém um número específico de elétrons. (fig. 3) fig. 1 Átomo órbita núcleo elétron orbital nêutron próton fig. 2 letras de identificação das órbitasnº máximo de elétrons por órbita fig. 3

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Íons

Todos os elétrons podem ser removidos de seus átomos bastando, para isso, alterar, através da aplicação de uma força externa, o equilíbrio entre as forças centrífuga e centrípeta que os mantém em suas órbitas.

A remoção dos elétrons de suas órbitas provoca o desequilíbrio elétrico do átomo. Como os elétrons possuem cargas negativas, o átomo se tornará eletricamente positivo.

Os elétrons livres são elétrons das órbitas externas dos átomos, principalmente os da última órbita. Esses elétrons são removidos com relativa facilidade.

A teoria eletrônica estuda o átomo só no aspecto da sua eletrosfera (região periférica ou orbital), nunca alterando o seu núcleo.

A parte da Física que estuda a alteração do núcleo do átomo é a física nuclear.

Os átomos no estado natural são sempre eletricamente neutros, isto é, o número de cargas positivas é igual ao número de cargas negativas (nº de prótons = nº de elétrons). Quando esses números são diferentes, aparecem os íons, átomos eletricamente desequilibrados, pois perderam ou receberam elétrons através de uma força externa.

Os íons são classificados em positivos e negativos.

Cátions

São átomos que perderam elétrons (íons positivos).

Ânions

São átomos que receberam elétrons (íons negativos).

Número atômico

Cada elemento pode ser identificado por seu número atômico, que é o número de prótons existentes no núcleo deste elemento. Por exemplo, o número atômico do hidrogênio é 1, do oxigênio é 8, do urânio é 92 e do cobre é 29, o que significa dizer que tais elementos possuem 1, 8, 92 e 29 prótons, respectivamente.

Cada elemento possui o seu número atômico. No espaço, existem mais de 100 elementos diferentes com seus respectivos números atômicos. (fig. 4) fig. 4 próton elétron hidrogêniourânioátomo de cobre

As características elétricas de um elemento, em grande parte, são determinadas pelo número de elétrons de sua camada mais externa.

Elementos que contêm menos de 4 elétrons na última camada são geralmente classificados como bons condutores de eletricidade, com graus variáveis de condutibilidade entre si. (fig. 5) Os elementos que contêm mais de 4 elétrons na última camada são maus condutores de eletricidade, e são chamados de isolantes ou dielétricos. Os que contém 4 elétrons na última camada são classificados como semicondutores.

(fig. 5) fig. 5 átomo de alumínoátomo de prata

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Semicondutores

São materiais que, dependendo da utilização, são ou não condutores.

Condutores

São os componentes responsáveis pelo transporte da corrente elétrica. Normalmente são fios de metal, cobre ou alumínio.

Todos os metais, geralmente, são bons condutores de eletricidade. Isto decorre da facilidade de os elétrons se liberarem. No entanto, alguns metais conduzem a eletricidade melhor que outros, característica esta da resistência de cada tipo de material.

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