LT - Noções de Projeto e Construção - Mai.2007

CONSTRUÇÃO DE
LINHAS DE TRANSMISSÃO
NOÇÕES DE PROJETO E CONSTRUÇÃO
DACQ.C
Revisão: Mai/2007
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Divisão de Apoio e Controle de Qualidade – DACQ.C
SUMÁRIO
1 NOÇÕES DE ELETRICIDADE ..........................................................................................................................4
1.1. CARGAS ELÉTRICAS .............................................................................................................................4
1.2. ESTRUTURA ATÔMICA ..........................................................................................................................4
1.3. CONDUTORES E ISOLANTES ...............................................................................................................5
1.4. ELETRIZAÇÃO ........................................................................................................................................5
1.4.1. Eletrização por Indução....................................................................................................................5
1.4.2. Eletrização por Contato ....................................................................................................................7
EXERCÍCIOS ......................................................................................................................................................8
BIBLIOGRAFIA.......................................................................................................................................................9
Sumário
1
NOÇÕES DE ELETRICIDADE
1.1.
CARGAS ELÉTRICAS
Desde 600 a.C. os gregos sabiam que o âmbar, friccionado com lã, adquiria a propriedade de atrair
pequenos objetos. Hoje em dia, para descrever essa propriedade dizemos que o âmbar está
eletrizado ou possui carga elétrica. É possível provocar o aparecimento de cargas elétricas em
qualquer corpo sólido esfregando-o em outra substância.
Assim, um automóvel se torna carregado devido ao atrito do seu movimento com o ar. Numa folha
de papel que se move numa impressora aparecem cargas elétricas.
Há duas espécies de cargas elétricas, a negativa e a positiva. Na verdade, um corpo carregado
positivamente perdeu algo e outro carregado negativamente tem algo da mesma natureza em
excesso.
Somente no fim do século XIX é que se constatou que esse "algo" consistia de porções muito
pequenas de eletricidade negativa chamadas de elétrons.
1.2.
ESTRUTURA ATÔMICA
Toda matéria é constituída de moléculas, essas por sua vez são constituídas de átomos.
Os átomos são constituídos além de outras partículas, de três principais: o elétron, negativamente
carregado, o próton positivamente carregado e o nêutron que, como o nome indica é neutro. A carga
do elétron possui a mesma grandeza que a carga do próton e, até hoje, não foram observadas
cargas de menor valor.
Os prótons e os nêutrons formam o núcleo que possui carga positiva. Fora do núcleo, se encontram
os elétrons cujo número é igual ao número de prótons. Se o átomo não for perturbado, de modo que
não haja falta de elétrons em torno do núcleo, ele é eletricamente neutro. Caso se verifique a
remoção de um ou mais elétrons, a estrutura de carga positiva que resta é chamada íon positivo. Íon
negativo é um átomo ou grupo de átomos que possui um ou mais elétrons além dos normais. O
processo de perder ou ganhar elétrons é chamado ionização.
ELÉTRONS
NÚCLEO
PRÓTONS E NÊUTRONS
Fig. 1.1
Bibliografia
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1.3.
CONDUTORES E ISOLANTES
Condutores são substâncias que possuem cargas "livres" no seu interior e que se movem quando
sobre elas age uma força devido a um campo elétrico. As cargas livres em um condutor metálico são
os elétrons. Os metais em geral são bons condutores.
Os isolantes já não têm em seu interior elétrons livres, como exceção, aparecem apenas em
números reduzidos. São isolantes entre outras a borracha, o vidro, etc.
Existem também os materiais chamados semicondutores, que são utilizados na retificação de
corrente alternada.
1.4.
ELETRIZAÇÃO
1.4.1. Eletrização por Indução
A eletrização de um corpo neutro pode ocorrer por simples aproximação de um outro corpo
eletrizado, sem que haja o contato entre eles.
Considere, por exemplo, uma esfera inicialmente neutra e um bastão eletrizado negativamente.
Quando aproximamos o bastão eletrizado da esfera neutra, as suas cargas negativas repelem os
elétrons livres da esfera para posições mais distantes possíveis, neste caso, para o lado oposto da
esfera, em relação à região de aproximação.
+ –
+
–
+
+
ANTES DA APROXIMAÇÃO
DEPOIS DA APROXIMAÇÃO
Fig. 1.2
Fig. 1.3
–
–
Dessa forma, surgem na esfera duas regiões distintas: no lado voltado para o bastão a esfera fica
com falta de elétrons, e, portanto, eletrizada com cargas positivas; no outro lado, a esfera fica com
excesso de elétrons, ou seja, eletrizada com cargas negativas.
Dizemos, então, que houve uma indução eletrostática cuja conseqüência é a eletrização de um
corpo.
Chama-se indutor o corpo que provocou a indução. No nosso exemplo, o bastão eletrizado é o corpo
indutor.
Chama-se induzido o corpo no qual ocorreu o fenômeno da indução, no caso, a esfera que estava,
inicialmente, neutra.
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Considere, agora, o indutor e o induzido na seguinte situação.
+
-
+
+
INDUTOR
+
-
INDUZIDO
Fig. 1.4
Se quisermos obter no induzido uma eletrização com cargas de um só sinal, será suficiente ligá-lo à
terra, na presença do indutor.
+
-
+
+
+
-
ELÉTRON
Fig. 1.5
Nessa situação, os elétrons livres do induzido, que estão sendo repelidos pela presença do indutor,
escoam para a terra.
+
+
+
+
Fig. 1.6
Desfazendo-se esse contato, e logo após separando-se os corpos, a esfera ficará carregada
positivamente.
+
+
+
+
Fig. 1.7
Repetindo-se esse procedimento com um indutor eletrizado com cargas positivas, nota-se que o
induzido ficará carregado com cargas negativas.
Conclusão:
No processo da indução eletrostática, o corpo induzido se eletrizará sempre com carga de sinal
contrário à carga do indutor.
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1.4.2. Eletrização por Contato
Vimos que, se de uma maneira qualquer o equilíbrio entre o número de elétrons e prótons for
quebrado, ficando o corpo com um excesso ou deficiência de elétrons, dizemos que o corpo está
carregado; falamos em corpos carregados ou simplesmente cargas.
Há vários processos pelos quais o equilíbrio entre as cargas pode ser alterado. Um deles é o
processo por atrito, como já visto, quando, por exemplo, uma borracha endurecida e pele de gato são
postas em contato há uma transferência de elétrons da pele para a borracha. Portanto, nesse
processo não há criação de cargas elétricas e sim uma transferência de elétrons de um corpo para
outro.
Um instrumento para verificação se um corpo está ou não carregado é o Eletroscópio de Folhas.
PLACA
HASTE
LÂMINAS
Fig. 1.8
O Eletroscópio de Folhas
É constituído de duas finas lâminas de alumínio que são fixadas a uma haste metálica que atravessa
um suporte de vidro.
Quando se toca a placa com um corpo carregado, as folhas adquirem cargas do mesmo sinal e se
repelem, sendo sua divergência uma medida de maior ou menor carga que elas receberam.
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EXERCÍCIOS
1. A capacidade de um condutor armazenar cargas elétricas depende:
a) Da sua dimensão
b) Da sua forma e dimensão
c) Do meio que o envolve
d) Da sua forma, dimensão e meio que o envolve
2. Assinale a afirmativa correta:
a) Os materiais condutores não são utilizados na eletrônica
b) Os materiais semicondutores não são utilizados na eletrônica
c) Os materiais semicondutores são utilizados na eletrônica
d) O alumínio é um material mais condutor que o cobre
3. A lei de joule expressa:
a) O valor da corrente no resistor
b) O valor da tensão no resistor
c) A potência dissipada no resistor
d) O campo elétrico no resistor
4. A corrente elétrica quando percorre um condutor cria ao seu redor um campo magnético:
a) Sempre
b) Nunca
c) Depende da seção do condutor
d) Depende do comprimento do condutor
5. Quando um condutor movimenta-se entre dois pólos de um ímã é produzida uma f.e.m induzida:
a) Sempre
b) Nunca
c) Se o movimento for transversal
d) Se o movimento for longitudinal
6. Utilizando-se a regra da mão esquerda, o dedo indicador indica o sentido do(a):
a) Movimento do condutor
b) Corrente
c) Fluxo magnético
d) F.e.m. induzida
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BIBLIOGRAFIA
Alvarenga, Antônio Máximo e Beatriz – Física – Volume 3
Relatórios de Obras de Linhas de Transmissão
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