Transmissão De Energia Elétrica Sem Fio

Introduction: Transmissão De Energia Elétrica Sem Fio

Nomes:

Pillar Aredes nº 29

Serena Barretto nº 33

Sofia Hellmeister nº 27

Thainá Giacometti nº 31

Introdução:

A transmissão da energia elétrica sem fio surgiu desde o século XIX, onde os estudos sobre energia elétrica avançavam rapidamente. Logo, em 1894, Nikola Tesla, um dos nomes mais importantes da engenharia elétrica, acendeu uma lâmpada sem qualquer uso de cabo. É importante lembrar que a transferência de energia sem fio é necessária quando conectar fios metálicos é inconveniente, perigoso ou impossível. Para mostrar e ensinar o funcionamento de tal transmissão, foi realizado um experimento de circuito aberto que explica essa passagem de energia.

Explicação física do experimento:

O princípio por trás do carregamento sem fio é indução eletromagnética. A base do experimento contém espiras de fio de cobre que criam um campo eletromagnético quando a corrente elétrica passa por eles. Mas o que gera essa corrente? A corrente elétrica pode ser gerada a partir do movimento. No circuito apresentado, não existe nenhum tipo de movimento manual, pois o que gera o movimento é o transistor, esse faz com que as bobinas trabalhem como uma espécie de gangorra atrás de um equilíbrio, porém passando reto pelo desejado fazendo o led acender com a oscilação (imagem 2 mostra o osciloscópio captando oscilações que saem do transistor).

Aplicação prática:

Essa forma de transmissão de energia, na qual cria-se um circuito elétrico como forma de passagem, vem sendo utilizada em diversos processos que requerem a circulação de energia. Um exemplo de transmissão de energia sem fio, que vem sendo implantado cotidianamente, são os carregadores de celular sem fio, recentemente disponibilizados no mercado. Esses aparelhos funcionam a partir de indução eletromagnética, assim como o sistema construído abaixo.

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Step 1: Materiais E Ferramentas

Materiais:
-1 placa de madeira 11,5 x 17cm para a base;

-6,5 metros de fio de cobre esmaltado (AwG 28);

-1 porta pilha AA singular; 1 pilha AA de 1,5V;

-1 transistor NPN BC549 ou semelhante;

-1 resistor 220 Ohms;

-1 mini interruptor; 1 led (ou mais) de 5 mm de qualquer cor;

-1 lixa de tamanho pequeno;

Ferramentas necessárias:
-fita isolante fina;

-cola quente;

-ferro de solda;

-estanho para solda;

-molde cilíndrico de raio 2,5cm para fazer as bobinas;

-alicate de corte;

-desencapador de fios;

OBS:

Antes de utilizar cola quente ou ferro de solda, peça auxílio a um responsável que saiba usar corretamente essas ferramentas.

Step 2: Construindo As Bobinas

IMPORTANTE: não se esqueça de deixar as duas pontas do fio de cobre para fora e lixar um pequeno pedaço no final das pontas. Fazer isso com todas pontas de fios esmaltados que entrarão em contato com outro objeto.

Bobina 1: será a bobina que se conectará ao led, essa não será grudada a base de madeira. Para construí-la, separe 2,70m de fio de cobre. Dê 20 voltas completas ao redor do molde cilíndrico, cole com fita isolante, deixando as pontas lixadas para fora. Após formar a bobina, solde as pontas do fio de cobre com as ligações do led (imagem 1 e 2).

Bobina 2: é a bobina que fica grudada na base.
Enrole um pedaço de 3,10m de fio de cobre esmaltado no molde cilíndrico. Depois das primeiras 10 voltas, pegue uma parte do fio e enrole (como na terceira imagem), formando um terminal no meio. Enrole mais 10 voltas; Cole às voltas com fita isolante para estabilizá-las, deixando as pontas do fio para fora; lixe as pontas dos fios;

Step 3: Construção Do Circuito.

Separe as pernas de ferro do transistor (imagem1), elas não podem se encostar. Em seguida, desencape uma parte pequena dos fios vermelho e preto do porta pilha, para que possam se conectar com outros materiais (imagem 2). Então, deixe a parte do transistor preta e reta para cima e conecte, respectivamente, o terminal direito, o do meio e esquerdo, com o fio preto (negativo) da pilha, o resistor e uma ponta do fio de cobre deixada na bobina 2. Após isso, solde cada conexão com o aparelho de solda. E lembre-se de que, quando for soldar mantenha sempre os terminais e os objetos em contato (terminal direito com o fio preto, etc…), não solde sem que estejam se encostando.

Não esqueça de lixar os fios de cobre que estão esmaltados, pois senão a corrente elétrica não circula. Após a soldagem conecte a outra perna do resistor na outra ponta do fio da bobina 2 (imagem 3). Depois, solde o terminal feito na metade das 20 voltas da bobina 2 ao fio vermelho (positivo) do porta pilha, fazendo a junção de todos os objetos do experimento e criando assim o circuito.

Step 4: Interruptor

Para não deixar a corrente circulando e gastar toda a bateria da pilha em pouco tempo, conecte um interruptor em algum dos fios do pilha. Basta cortar o fio, por exemplo o preto, desencapar as duas pontas e soldá-las as duas extremidades do interruptor.

Step 5: Colando O Circuito

Por fim, para que o circuito não fique solto, é preciso colar algumas peças dele em uma base de madeira de 11,5 x 17cm. Com auxílio de alguém que saiba utilizar a cola quente, cole na placa; o porta pilha, o interruptor, o transistor e a bobina 2.

Step 6: Verificando...

Agora, se os passos foram realizados de maneira correta, o seu experimento de transmissão de energia elétrica sem fio está pronto.

Se o led não acender, verifique se as soldas estão bem feitas e se os fios de cobre esmaltado estão bem lixados, isso pode interferir no funcionamento do circuito.

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