AUTOMANIACO - RESUMO DE ELETRICIDADE BÁSICA-TEORIA

O desenvolvimento dos estudo desse curso

deve ocorrer em duas fase: aulas tericas e

prticas.

A diviso do curso em fases apenas

recurso de organizao sendo que as aulas

de teoria e prtica devem ocorrer

simultaneamente e a carga horria deve

variar de acordo com as necessidades

didtico-pedaggicas.

As aulas tericas visam desenvolver nos

alunos o domnio de contedos bsicos e

de tecnologia imediata necessria para a

realizao de ensaios. As aulas prticas

caracterizam-se por atividades realizadas

direta e exclusivamente pelos alunos.

O objetivo deste curso Eletricidade Bsica desenvolver no aluno a capacidade de efetuar medies das

grandezas bem como de ler e interpretar

esquemas de circuitos eltricos. O domnio

do contedo desse curso fundamental para

que o aluno tenha condies de dar

continuidade aos estudos de outros mdulos

da rea automobilstica tais como: sistema

de injeo eletrnica...

01

02

O mundo pura fsica

Cientista fsicoAlbert Einstein

As figuras acima mostram uma srie de materiais diferentes: metais, plsticos, vidros etc. Os cientistas renem todos os

diferentes materiais sob o nome geral de MATRIA.

Ento, um lpis, uma borracha, o ar, tudo feito de matria.

Mas, afinal, o que matria?

Observe qualquer objeto ao seu redor e perceba que ele possui um certo VOLUME e, portanto, ocupa uma certa poro de

ESPAO.

Agora voc tem uma boa viso inicial de matria: tudo que possui volume e ocupa lugar no espao.

Teoricamente concluiremos que a matria tambm tem suas origens, ou seja, basicamente composta por outros elementos

que pelos quais chamam-se . Ento notaremos que a matria sofreu uma verdadeira ciclo para formar um

determinado corpo que esta na figura acima. A estrutura geral do universo passa por um verdadeiro ciclo cientificamente natural

ou ate mesmo artificial , enfim, assim que as coisas se modificam e desenvolvemos tecnologia.

03

O condutor na figura ilustrativa abaixo um corpo fsico representado fisicamente por um tipo de material

classificado como METAL DE TRANSIO e chamado COBRE29 ento:

Corpo

Matria

Sustncia

Molculas

tomos

Ou seja, tudo que possui massa em volume e ocupa lugar no espao

que composta por:

Representa a concepo inica entre dois ou mais tomos

Ento:

Modelo Atmico

Uma substncia qualquer espcie de matria formada por tomos de elementos especficos em

propores especficas. Cada substncia possui um conjunto definido de propriedades e uma composio

qumica. Elas tambm podem ser inorgnicas (como a gua e os sais minerais)ou orgnicas (como a

protena, carboidratos, lipdeos, cido nucleico e vitaminas). Que composta por:

Em fsica, um corpo (algumas vezes chamado apenas de objeto) a coleo de massas tomadas uma a uma. Por exemplo,

uma bola de baseball pode ser considerada um objeto, mas ela tambm consiste de muitas partculas (partes de matria).que

composto por:

O tomo a menor partcula da matria

que ainda caracteriza um elemento mineral

qumico qualquer conforme tabella periodica.

04

A palavra tomo vem desde 600 ac. e foi criada teoricamente por filsofos gregos que acreditam tudo ser feito por tomos, e que

esses tomos eram indivisvel, da a palavra tomo em grego. Em 1803 um cientista ingls John Dalton comprovou atravs de seus estudos que cada tomo seria uma partcula macia muito pequena e eletricamente neutra.

Em 1897 um modelo atmico proposto por um fsico ingls chamado J.J.Thompson tinha aparncia equiparada de um pudim que no deu muito certo, ou seja, o tomo seria uma esfera uniforme de prtons, com eletricidade positiva, que media aproximadamente 10-18

cm de raio. Os eltrons, de carga negativa, estariam incrustados nessa esfera, tornando o tomo eletricamente neutro.

Posteriormente, outro fsico ingls em 1911, Lorde Ernest Rutherford props um novo modelo de tomo atravs de seus estudos minuciosos. Rutherford definiu que o tomo era formado por um ncleo eletricamente positivo com uma partcula eletricamente

negativa ao redor.

Alguns anos posteriores o fsico dinamarqus Niels Bohr realizou novos estudos sobre o tomo e chegou a uma concluso de um modelo mais avanado em 1913. De acordo com Bohr o tomo seria uma esfera composta por partculas elementares positivas e

neutras com diferentes nveis de eltron ao redor, como planetas em torno do sol.

O modelo atual do tomo ficou conhecido como modelo atmico de Rutherford Bohr at os dias atuais.

Modelo de ThompsonPudim 1897

Modelo de John Dalton1803

Modelo de Rutherford1911

Modelo de Niels Bohr1913

05

Estrutura Do tomo

Esfera Chamada Ncleo

06

Nvel eletrnico

CARGA ELTRICA COM RADIAO DE SINAL

NEGATOVA ( - )POSSUI MASSA = -1840

CARGA ELTRICA COM RADIAO DE SINAL

POSITIVA ( + )POSSUI MASSA = 1

CARGA NEUTRA

LEGENDA:

ELTRON

ELTRON POSSUI CARGA DE RADIAO ELTRICA NEGATIVA ( - )COM NMERO DE MASSA DESPREZIVEL

PRTON POSSUI CARGA DE RADIAO ELTRICA POSITIVA ( + )COM NMERO DE MASSA = 1

NUTRON NO POSSUI CARGA ELTRICACOM NMERO DE MASSA = 1

COMO O PRPRIO NOME SUGERE UMA PARTCULA NULA, OU SEJA , NO POSSUI

RADIAO DE CARGA NEM POSITIVA ( + ) NEM RADIAO DE CARGA ( - )

PLTRON

NUTRON

Nveis de

energia Ncleo Eltron

Os eltrons e os prtons tem uma propriedade fsica chamada de carga eltrica e so de natureza oposta.

Por conveno considerou-se que eltrons tem carga Negativa e prtons tem carga Positiva. Nutrons

no tem carga eltrica. Uma propriedade importante das cargas eltricas que :

07

Diferena de Potencial Entre Eltrons e Prtons

Corpo eletrizado positivamente quando N de prtons > N eltrons

Corpo neutro em equilbrio: N de eltrons = N prtonsNo energizado

Corpo eletrizado negativamentequando N de prtons < N eltrons

Mesmo Potencial de Eltrons e Prtons

Diferena de Potencial Entre Eltrons e Prtons 08

Eletrosttica

O tomo divido em camadas chamadas nveis

eletrnicos ou de eletrosfera.

Um tomo pode ter no mximo sete nveis eletrnicos e

em cada nvel uma certa quantidade de Eltrons

armazenados de acordo com o nvel

09

10

11

12

cu 29 = COBRE

2 8 18 1

CAMADA DE VALENSA

CARACTERSTICA DE BONS CONDUTORES

ELTRICOS ELEMENTO ATMICO COBREQUANTO MAIS DISTANTE ESTIVER O ELTRON DO NCLEO ATMICO MENOR SER A FORA DE RADIAO MAGNTICA DE ATRAO ENTRE PRTON E

ELTRON, PORM, MESMO DISTANTE O ELTRON DO NCLEO E MAIOR FOR A SUA QUANTIDADE NO ULTIMO NIVEL, MAIOR SER A DIFICULDADE DE

DESLOCAMENTO O ELTRON EM RAZO DA FORA QUE SE DIVIDE ENTRE OS PRPRIOS ELTRONS

13


ELTRICOS ELEMENTO ATMICO PRATA

AG 47 = PRATA

2 8 18 18 1

CAMADA DE VALENSA

QUANTO MAIS DISTANTE ESTIVER O ELTRON DO NCLEO ATMICO MENOR SER A FORA DE RADIAO MAGNTICA DE ATRAO ENTRE PRTON E



14

AU 79 = OURO

2 8 18 32 18 1

CAMADA DE VALENSA


ELTRICOS ELEMENTO ATMICO OUROQUANTO MAIS DISTANTE ESTIVER O ELTRON DO NCLEO ATMICO MENOR SER A FORA DE RADIAO MAGNTICA DE ATRAO ENTRE PRTON E



15

W 74 = TUNGSTNIO

2 8 18 32 12 2

CAMADA DE VALENSA


ELTRICOS ELEMENTO ATMICO TUNGSTNIO

QUANTO MAIS DISTANTE ESTIVER O ELTRON DO NCLEO ATMICO MENOR SER A FORA DE RADIAO MAGNTICA DE ATRAO ENTRE PRTON E



16

Conceito De ons Representado Pela Regra Do Octeto

Editado por Prof. Gustavo Adolfo

Ctions e nions

Todos as tomos, em condies normais, possuem o nmero de eltrons igual ao nmerode prtons. Com isso as cargas positivas e negativas se anulam e o tomo permaneceeletricamente neutro.

Em algumas situaes os tomos podem ganhar ou perder eltrons, passando a se chamaron. Quando o tomo ganha um ou mais eltron passa a ser um nion, um on eletricamentenegativo. Quando perde eltrons torna-se um on eletricamente positivo ou ction.

Alm disso, quando um tomo perde eltrons dizemos que ele oxidou. Quando recebe eltronsDizemos que ele reduziu.

Isso ocorre, por exemplo, na formao do sal de cozinha ou cloreto de sdio. O tomo de sdiopossui apenas um eltron na ultima camada eletrnica e possui grande tendncia a perder esseEltron. O tomo de cloro, que possui sete eltrons na ltima camada, tende a capturar um el-tron para ficar com oito (veja a observao sobre a regra do octeto na prxima pagina). Ento osdio oxida , cedendo um eltron ao cloro tornando-se um ction. O cloro, que reduz recebendoum eltron, torna-se um nion.

17

....

. . ...

.. ...

. ....

.. ..

....

.tomo de Sdio tomo de Cloro

11 Prtons

11 Eltrons17 Prtons

17 Eltrons

..... . .

...

..

... .

...

.. ..

...

..

tomo de Sdio tomo de Cloro

11 Prtons

10 Eltrons17 Prtons

18 Eltrons

.

Ilustrao Exemplar

Prof. Gustavo

Ilustrao Exemplar

Formao do cloreto de sdio

O sdio e o cloro passam a terem cargas eltricas opostas. Surge, ento, uma forte entre ostomos que os faz formar o cloreto de sdio.

18

De acordo com a regra do octeto, os tomos encontram uma situao estvel quando possuem oito

eltrons na ultima camada. Os tomos que possuem, por exemplo, 5 a 7 eltrons na ultima rbita (Grupo

dos no metais) tem uma grande tendncia de capturas de um a trs eltron de outra substancia para

completar os oito eltrons.

O oposto ocorre com o grupo dos metais. A maioria dessas substncias possui de 1 a 3 eltrons na ltima

camada externa. Seria difcil captura de 5 a 7 eltrons para completar o Octeto . Portanto os metais tm

mais facilidade em perder os eltrons da ltima camada. Ou seja, os metais tendem a oxidar.

Outro exemplo de oxidao e reduo ocorre com as peas de ao comum. Os tomos de ferro do ao

oxidam enquanto tomos de oxignio do ar reduzem. Forma-se, ento a molcula de xido de ferro ou

Fe2O3

Parafuso oxidado

Parafuso em bom estado

Sem oxidao

Corrente de ao enferrujada (oxidada)

19

Este conceito nos permite falar sobre condutividade eltrica. Os materiais condutores possuem eltrons

livres na ltima camada. Esses eltrons livres formam a corrente eltrica. Nos materiais isolantes, no h

eltrons livres. Os eltrons so firmemente atrados pelo ncleo em suas camadas, impedindo o fluxo de

eltrons. Os semicondutores conduzem eletricidade em determinadas condies.

.... . .

..

.. .

.

.Eltrons Livres

Eltrons Livres

20

Desta forma cria-se uma corrente eltrica no fio, com sentido

oposto ao campo eltrico, e este chamado sentido real da

corrente eltrica. Embora seja convencionado que a corrente

tenha o mesmo sentido do campo eltrico, o que no altera em

nada seus efeitos (com exceo para o fenmeno chamado Efeito

Hall), e este chamado o sentido convencional da corrente.

Para calcular a intensidade da corrente eltrica (i) na seco

transversal de um condutor se considera o mdulo da carga que

passa por ele em um intervalo de tempo, ou seja:

Para resumir, a corrente eltrica representa um fluxo ordenado de eletro no interior de fios condutores a partir de uma diferena de

potencial.i = Q t

Q = i . t21

A corrente eltrica causada por uma diferena de potencial eltrico (d.d.p / tenso). E ela explicada pelo conceito de campo

eltrico, ou seja, ao considerar uma carga A positiva e outra B,

negativa, ento h um campo criado da carga de A para B. Ao

ligar-se um fio condutor entre as duas os eltrons livres tendem a

se deslocar no sentido da carga positiva, devido ao fato de terem

cargas negativas, lembrando que sinais opostos so atrados.

i = Q

t

Grandeza Eltrica Smbolo Unidade de Medida Smbolo da Unidade

Corrente Eltrica I = intensidade Ampre A

A

A ~ AAmpre

DCA

ACA

A~Ampre Contnuo

Ampre Alternado

Ampre Contnuo AlternadoAmpre

Contnuo

Ampre Alternado Ampre

Escala ou funo mltipla da unidade de medida Ampre (A)

Escala ou funo sub-mltipla da unidade de medida Ampre (mA e A)

Ampermetro

1mA= 1A 10001A = 1 A 1000000

22

A unidade de medida adotada para a intensidade da corrente no SI o ampre (A), em homenagem ao

fsico francs Andre Marie Ampre, e designa Coulomb

por segundo (C/s).

Sendo alguns de seus mltiplos:

O equipamento especifico utilizado para medida da corrente eltrica o ampermetro.

23

PLANATC-ADM9000

Descrio do Produto

ADM 9000

Analisador digital de motores com kvolts, (secundrio da bobina) milsegundos,

frequenciometro, temperatura. Mede sensores de o2, maf, tps, etc... para injeo eletrnica.

Analisa:

Mede tenso do secundrio em KVolts da bobina de ignio;

Milsegundos, por pulso e perodo;

Frequencimetro;

Teste sonda lambda, MAF, TPS (escala exclusiva);

Tacmetro ou RPM. Mede tambm sistema DIS;

Temperatura;

DWELL (ngulo de Permanncia) 3, 4, 5, 6 e 8 cilindros;

DC Volts (Tenso Contnua);

AC Volts (Tenso Alternada);

DC Ampers (Corrente Contnua).

Teste de resistividade (Ohmimetro);

Teste de Diodos, Leds;

Valores Mximo e Mnimo;

Teste de mdulo de ignio, Bobina, Cabo de Vela, etc.

Acompanha:

Um cabo pina indutiva;

Um cabo de ponta de prova;

Em cabo de temperatura;

Um cabo pina para KiloVolts;

Um estojo para acomodao do equipamento.

Garantia:

12 meses e assistncia tcnica permanente

http://www.lojadomecanico.com.br

24

O alicate-ampermetro um medidor de corrente eltrica, cujo princpio de funcionamento baseia-se no campo magntico

produzido pela corrente. Para se fazer uma medida, basta envolver o fio com a ala do ampermetro, como ilustra a figura abaixo.a) No caso de um fio retilneo e longo, pelo qual passa uma corrente i, o mdulo do campo magntico produzido a uma distncia r

do centro do fio dado por //B = 0i/2R, onde 0 = 4 x 10-7 Tm/A. Se o campo magntico num ponto da ala circular do alicate

da figura for igual a 1,0 10-5 T, qual a corrente que percorre o fio situado no centro da ala do ampermetro?b) A ala do alicate composta de uma bobina com vrias espiras, cada uma com rea A = 0,6 cm2 Numa certa medida, o campo

magntico, que perpendicular rea da espira, varia de zero a 5,0 10-6 T em 2,0 10-3 s. Qual a fora eletromotriz induzida,

, em uma espira? A lei de induo de Faraday dada por: = - /t, onde o fluxo magntico, que, nesse caso, igual ao produto do campo magntico pela rea da espira.

25

Dimensionamento de fios

A funo dos fios conduzir a corrente eltrica da fonte

(alternador ou bateria) para os consumidores (motores

eltricos, mdulos eletrnicos e outros). Alm disso, os

fios conduzem os sinais gerado pelos sensores e os sinais

de comando dos atuadores.

Os fios, porm, como todos os metais e condutores

convencionais possuem uma resistncia eltrica. Esse

valor pequeno, da ordem de 0,1ohms ou menos, mas

existe. Assim, com a passagem de corrente eltrica surge

uma queda de tenso, de acordo com a lei de ohm. Alm

disso, h um aquecimento e, conseqentemente, uma

perda de energia por efeito Joule.

Conforme valor da corrente em ampres

26

Seria uma situao ideal se os fios no tivessem resistncia eltrica, dessa forma no

haveria perda de tenso e de energia na fiao. Como isso no possvel, a soluo

reduzir ao mximo a resistncia eltrica dos fios para que eles no interfiram no circuito

eltrico.

Uma das formas de reduzir a resistncia eltrica utilizar materiais de baixa resistividade

eltrica. Por esse motivo os fios so feitos de cobre. Esse metal um bom condutor e seu

custo relativamente baixo.

Outra forma de reduzir a resistncia utilizar fios de maior dimetro. Isso gera dois outros

inconvenientes. O custo dos fios consideravelmente maior e o peso dos fios j no pode

ser desconsiderado no peso total do veculo.

Por tanto temos um problema a resolver. Qual o dimetro do fio ser utilizado para alimentar

um dispositivo? O fio mais fino mais barato e mais leve, mas gera uma queda de tenso e

se aquece por efeito joule.

Um fio de maior dimetro apresenta baixa queda de tenso e pouco aquecimento, mas

mais caro e mais pesado.

27

PequenoDimetro

GrandeDimetro

Peso Baixo Alto

Custo Baixo Alto

Resistncia Eltrica Alta Baixa

Um bom parmetro utilizado para escolher o dimetro de um fio a densidade de corrente que

passa por ele.

Densidade de corrente a razo entre a corrente eltrica que passa por um fio e a rea de sua

seco transversal. Geralmente a densidade de corrente expressa em A/mm (ampre por

milmetro quadrado) ou seja a corrente eltrica que flui em cada unidade de rea do fio.

10mm

1mm

1mm6 ampre

60 ampreDensidade de

corrente =Corrente

rea

=60 A

10 mm

= 6 A/mm(6 ampre por milmetro quadrado)

Prof. Gustavo Adolfo

28

No existe um valor ideal para a densidade

de corrente em um fio. Em um veculo onde o

comprimento do fio dificilmente ultrapassa 5

metros, esse valor geralmente entre 5 e 8

A/mm. Se a densidade de corrente for maior

(corrente eltrica elevada em relao ao

ideal), pode haver considervel queda de

tenso e superaquecimento do condutor. Se

for menor, teremos um desperdcio de

material e de peso do chicote.

A tabela abaixo mostra a faixa de valores de

corrente eltrica em funo da rea de

seco transversal do fio. Esses valores so

uma boa referencia para o correto

dimensionamento dos fios de alimentao

utilizados na instalao de um equipamento.

rea [mm] Corrente [A]

1 5 a 8

1,5 7,5 a 12

2 10 a 16

2,5 12,5 a 20

3 15 a 24

4 20 a 32

5 25 a 40

6 30 a 48

8 40 a 64

10 50 a 80

12 60 a 96

14 70 a 112

Os sensores, em geral, trabalham com corrente eltrica muito pequena, alguns miliamperes ou

microamperes. Portanto os fios utilizados no sistema de injeo eletrnica e outros sistemas eletrnicos

so os mais finos. Os fio que saem e chega no alternador, na bateria e no motor de partida

transportam grande corrente eltrica. Por isso so fios de grande dimetro. Para suportarem,

com pouca queda de tenso, correntes da ordem de 50 ampres ou mais.

Definio proporcional

29

Sada para lmpada pilotoSada para lmpada piloto 1Sada para lmpada piloto 2Entrada positiva do esguicho do limpadorEntrada da chave temporizada do limpadorEntrada da chave de seta esquerdaEntrada da chave de seta direitaSada para lmpada do cavalo esquerdaSada para lmpada do cavalo diretaBobina de ignioPlatinadoBobina de ignio alta tenso+ 12V (+24V) ps chave de ignio+ 12V (+24V) direto da bateriaChave seletora srie/ paralela (12V / 24V)Terminal negativo da bateriaNegativo via chave ou relEntrada negativa do esguichoEntrada +12V (+24V) do rel do piscaMotor de arranqueAlternador+motor do limpador de pra-brisasAutomtico de para do limpadorEntrada positiva do esguichoEsguichoSada para motor do limpadorRetorno do motor do limpadorLuz de freio(Para temporizadores) Sada para o interruptorSada para lmpada da carreta esquerdaSada para lmpada da carreta direitaVlvula de retardo do freioLmpada de neblinaPositivo para faris alto e baixoFarol altoFarol baixoLmpada de posio lateralLmpada de estacionamento

Lmpada de estacionamento esquerdoLmpada de estacionamento direitoLmpada de posio traseira / licenaLmpadas de iluminao do painel (dimer)Lmpada de posio esquerdaLmpada de posio direitaBuzinaChave do alarmeAcendedor de cigarros / rdioChave seletora NF entrada (normal fechada)Chave seletora contato NF (normal fechada)Lado negativo da bobina do relLado positivo da bobina do relTerminal NA (normalmente aberto) do relTerminal NF (normalmente fechado) do rel2 terminal NA (normalmente aberto) do relSada para lmpada do rel do piscaEntrada negativa do sensor nvel dguaLigar na sada W do interruptor

CK1K2TILRLLRR11a4153030a3131b31c4950515353a53c53e53m53s54S54L54R54g555656a56b5757a

57L57R5858d58L58R71a72758181a85868787a87b49aSW

Exemplo

30

CO

RR

ENTE

EL

TRIC

A

CORRENTE ELTRICA

MAGNETISMO

Ncleo de ferro

Bobina de campo magntico

(solenide) Espira

CORRENTE ELTRICA

+ -Plo positivo(Maior)

Plo negativo(Menor)

Eletromagnetismo

Acumulador

Condutor flexvel

Condutor rgido esmaltado

31

32

Rels

Prof. Gustavo AdolfoOs rels permitem o controle de circuitos de alta potncia, atravs de um

circuito de baixa potncia

1

2

3

5

Prof. Gustavo AdolfoESCOLA DELTA - GUARULHOS

33

Circuito da bobina (NF)Normalmente fechado.85/86

Circuito do interruptor (NA)Normalmente aberto.30/87

RESISTN

CIA

1

32

34

Rel Desmontado - Esquema eltrico

Estrutura Ilustrativa

30

Circuito da bobina (NF)Normalmente fechado.85/86

Circuito do interruptor (NA)Normalmente aberto.30/87

Rel Montado - Esquema eltrico


RESISTN

CIA

35

REL AUXILIARUNIVERSAL

REL TEMPORIZADOR (ELETRNICO)

30

87

31

15

Prof. Gustavo Adolfo 36

Conector

Conector ligado ao componente

Unio fixa

Ligao de fios (ponto de solda)

Simbologia para conexo


2912201010:35

37

38

Exemplo

Conector de derivao

Terminais de conexo tipoMacho e fmea

Conector duplo

Conector de derivao

Terminal / borne

Conector banana

Conector de derivao

Conector de derivao

Conector de derivao

Conector de derivao

Conector de derivaoCRIMPADO

0,75

br/vmEspessura e cor do condutor

Cabos

39

legenda

Dimenso / seco

Cor branco / vermelho


SMBOLOGOA N1BATERIAS DE

ACUMULADORES

SMBOLOGIA N2CONDUTOR ELTRICOCONDUTOR ANEXOLINHA DE SEPARAO DOS CONDUTORES

SMBOLOGIA N3SOQUETE OU SUPORTE DE FUSVELPORTA FUSVEIS

SMBOLOGIA N4FUSVEL

SMBOLOGIA N5LMPADA

SMBOLOGIA N6INTERRUPTOR DE CONTATO ABERTO INTERRUPTOR DE CONTATO FECHADO

40Prof. Gustavo Adolfo

123

4

5


Tenso CA

Tenso Cc

Milivolt CC

Resistncia

Teste de diodo

Corrente CA

Corrente CC

Funes do multmetro


Ampermetro

Interruptor

A medida da amperagem dever ser feito comequipamento especifico sendo o mesmo chamadode ampermetro. As pontas de prova doampermetro devero ser inseridas em srie aocircuito a ser testado, a escala dever sergraduada com valores maiores, iguais ou maisprximo possvel da escala de ampre (A)desejada.

Consumidor Eltrico


A MEDIDA DA AMPERAGEM DEVE SER EFETUADA COM OCIRCUITO FECHADO.

PARA MEDIDA DA CORRENTE ELTRICA OU AMPERAGEMUTILIZAREMOS O MULTIMETRO AUTOMOTIVO COM A CHAVESELETORA COMUTADA NA ESCALA DE (A) AMPRE... OMULTIMETRO AUTOMOTIVO DEVER SER GRADUADO E OVALOR DA ESCALA DEVER SER SELECIONADO DE ACORDO COMO QUE SE DESEJA MEDIR, POIS NO SE DEVEM SER MEDIDOSVALORES MAIORES QUE O EQUIPAMENTO CONSEGUESUPORTAR COM RISCO DE QUEIMA DO EQUIPAMENTO, SENDOO DANO IRREPARVEL.O VALOR DA ESCALA DEVE SER AJUSTADO IGUAL OU MAISPRXIMO POSSIVEL DA ESCALA QUE SE PRETENDE MEDIR, ASPONTAS DE PROVA DEVERO SER INSERIDAS EM SRIE AOCIRCUITO QUE DESEJA EFETUAR A MEDIO. NNCA MEA AAPERAGEM DE UM CURCUITO COM AS PONTAS DE PROVA EMPARALELO NOS BORNES (PLO) DO ACUMULADOR OUCONSUMIDOR ELTRICO, POIS O MULTIMETRO SERDANIFICADO.

Prof. Gustavo Adolfo 44

PONTAS DE PROVA PONTAS DE PROVA

A MEDIDA DA AMPERAGEM DEVE SER EFETUADA COM O CIRCUITOFECHADO.

PARA MEDIDA DA CORRENTE ELTRICA OU AMPERAGEMUTILIZAREMOS O MULTIMETRO AUTOMOTIVO COM A CHAVESELETORA COMUTADA NA ESCALA DE (A) AMPRE... O MULTIMETROAUTOMOTIVO DEVER SER GRADUADO E O VALOR DA ESCALADEVER SER SELECIONADO DE ACORDO COM O QUE SE DESEJAMEDIR, POIS NO SE DEVEM SER MEDIDOS VALORES MAIORES QUE OEQUIPAMENTO CONSEGUE SUPORTAR COM RISCO DE QUEIMA DOEQUIPAMENTO, SENDO O DANO IRREPARVEL.O VALOR DA ESCALA DEVE SER AJUSTADO IGUAL OU MAIS PRXIMOPOSSIVEL DA ESCALA QUE SE PRETENDE MEDIR, AS PONTAS DE PROVADEVERO SER INSERIDAS EM SRIE AO CIRCUITO QUE DESEJAEFETUAR A MEDIO. NNCA MEA A APERAGEM DE UM CURCUITOCOM AS PONTAS DE PROVA EM PARALELO NOS BORNES (PLO) DOACUMULADOR OU CONSUMIDOR ELTRICO, POIS O MULTIMETROSER DANIFICADO.


ACUMULADOR

FUSVEL

INTERRUPTOR

MOTOR ELTRICO

MENOR(-)

MENOR(-)

30 87

85

30 = 3

87 = 5

86 = 1

85 = 2

+_

++

++

+

+

+

+

+

_

_

REL

CIRCUITO N.F.

CIRCUITO N.A.

CIRCUITO N.A. = CIRCUITO NORMALMENTE ABERTO

CIRCUITO N.F. = CIRCUITO NORMALMENTE FECHADO

Prof. Gustavo AdolfoESCOLA DELTA - GUARULHOS

86

ENTRADASADA

SADAENTRADA

Conexo de retorno massa Do terminal negativo do motor

Ref : 31 (-)

SEQUNCIA

ILUSTRATIVA

_

MENOR31 (-)

31

30A 30A

46

Diferena de potencial (ddp) representa uma fora natural de radiao magntica produzida por tomo

atravs de partculas elementares de sinais diferentes e que se atraem constantemente num eixo radial

gerando fora motriz, ou seja, movimento de cargas eltricas (prton com carga eltrica radial externa de

sinal positivo e o eltron com carga eltrica radial interna de sinal negativo.

O SI definiu como norma que da mesma maneira que se utiliza uma unidade de medida para quantificar peso, distncia, litro etc...tambm ser utilizada uma

unidade de medida para medir a diferena de potencial.

VOLT representa a unidade de medida para se calcular ou medir atravs de equipamentos especficos a ddp.

o equipamento de medida utilizado para quantificar a ddp. chama-se

VOLTMETRO, a simbologia usada para identificar o volt a letra V/E.

Diferena de potencial

47

Como podemos perceber, o sculo XVII e primeiramente XVIII foram bastante frteis para os estudos da eletricidade e do magnetismo. Em fins do sculo XVIII, uma nova investigao, agora vinda da Itlia, fez progredia ainda mais esse campo da cincia. Alessandro Volta (1754 1827), que era professor de fsica, descobriu a eletricidade de origem qumica, produzida quando dois metais diferentes ficam em contato com alguma soluo cida. A partir dessa descoberta, Voltaconstruiu a primeira pilha eltrica, ou seja, a primeira fonte geradora de um fluxo contnuo de eletricidade.

Se uma reao qumica pode gerar eletricidade, poder a eletricidade gerar uma reao qumica?O cientista ingls Davy Humphry ( 1778 1829) provou que sim, atravs de um mtodoque ficou conhecido como eletrolise.

Energia eltrica em energia qumica a transformao que se d quando a corrente eltrica atravessa

solues qumicas, como acontece nas pilhas e baterias. Nas

baterias de automvel, por exemplo, o plo negativo uma placa

de chumbo e o positivo uma placa de dixido de chumbo, ambas

imersas numa soluo liquida de cido sulfrico

Eletrolise representa conjunto de fenmenos qumicos que ocorrem num metal imerso em soluo cida. Atualmente esse mtodo muito aplicado nas industrias.

A pilha de volta

48

Alessandro Volta tornou-se professor de fsica da Escola Real de Como em 1774, e no ano seguinte

desenvolveu um instrumento chamado eletrforo, capaz de produzir cargas eltricas. Em 1779 tornou-

se professor na Universidade de Pdua, onde comeou a estudar a conduo de eletricidade, a partir

das experincias do fisiologista Galvani com dissecao de rs. Enquanto Galvani pensava ser a

eletricidade uma caracterstica dos seres vivos, Volta observou que as contraes da r poderiam ser

causadas pela eletricidade proveniente dos metais que a seguravam. Em 1800 ele desenvolveu uma

pilha eltrica a partir do estudo do comportamento de diferentes metais em solues cidas. Sua

primeira bateria consistia numa srie de anis de prata e zinco alternados com anis de feltro

embebidos com gua salgada. Sua descoberta lhe rendeu fama mundial, tendo sido agraciado por

Napoleo com o ttulo de conde.

Fonte de tenso: A funo de uma fonte (pilha, bateria, etc.) manter uma ddp constante entre dois

pontos, mesmo que uma corrente esteja fluindo no circuito. Como

h dissipao de energia eltrica num circuito (Efeito Joule) em calor, a funo da fonte de tenso

converter outra forma de energia em energia eltrica.

Energia qumica: Pilhas e baterias

Energia mecnica: dnamos e alternadores

Energia trmica: termopares

Energia luminosa: clulas fotovoltaicas

Representao de uma fonte de tenso contnua (DC)

Bateria 49

PbO

Pb

H SO

2

42ELTROLITO COMPOSTO PORGUA DESMINERALIZADA E CIDO SULFRICO

DIXIDO DE CHUMBO

ELEMENTO DE CHUMBO

ISOLANTE POROSO

G

Fluxo de EltronSimbologia

50

+ -Placa de Dixido de Chumbo Placa de Chumbo

Isolante de PolietilenoPoroso

Plo de Maior Potencial

Plo de Menor Potencial

Material Ativo

Caixa de Polipropileno

+ -

Radiao Negativa ( - )

Soluo de gua destilada 70%e cido Sulfrico 30%

Radiao Positiva ( + )

Mesmo Potencial



G

PbO

Pb

H SO

2

42

ELTROLITO COMPOSTO PORGUA DESMINERALIZADA E CIDO SULFRICO

XIDO DE CHUMBO

ELEMENTO DE CHUMBO

ISOLANTE POROSODE POLIETILENO

Simbologia

CERGA DO GERADOR

51

+ -Placa de Dixido de Chumbo Placa de Chumbo

Isolante de Polietileno

Plo de Maior Potencial

Plo de Menor Potencial

Material Ativo

Caixa de Polipropileno

+ -

Carregador De Bateria


Soluo de cido Sulfrico


Mesmo Potencial


XPerxido de Chumbo

52

Bloco de placas Tampa

Caixa

Sobresalinciada base

Respiro

Tampes fechados com adesivo

Conjunto de placaspositivas

Separador tipo bolsa de polietileno

Conjunto de placas negativas

53


Tenso Eltrica U= DDP Volt V

V

V ~ VVolt

DCV

ACV

V~VoltagemContnua

VoltagemAlternada

Voltagem ContnuaAlternada

VoltagemContnua

VoltagemAlternada Voltagem

Escala ou funo mltipla da unidade de medida Volt (V)Escala ou funo sub-mltipla da unidade de medida Volt (mV e V)

Voltmetro

1mV= 1V 10001V = 1 V 1000000

54

Para medir a ddp entre as extremidades de um circuito ou acumulador, por exemplo, deve-se conectar o voltmetro em paralelo com os plos (+) e (-) do circuito. Esse aparelho, assim como o ampermetro, tambm possui uma resistncia interna. Assim desejvel que a corrente que se desvia para o voltmetro seja a maior possvel, de forma que ao introduzir o voltmetro a perturbao causada seja desprezvel. Sendo assim, os voltmetros so construdos com uma resistncia interna mais alta possvel.

55

56

A resistncia eltrica uma grandeza caracterstica do resistor e mede a dificuldade que os tomos oferecem passagem da corrente eltrica. Considere o resistor representado no trecho do circuito, onde se aplica uma ddp U e se estabelece uma corrente de intensidade i diferente proporcional a queda de tenso.

Define-se como resistncia eltrica R do resistor, o quociente da ddp U aplicada pela corrente i que o atravessa.

O fsico Georges Simon OHM (1787-1854) verificou, experimentalmente, que a resistncia eltrica o quociente da diferena de potencial d.d.p(U) pela intensidade i de corrente eltrica, ou seja:

A segunda Lei de OHM tambm surgiu de experincias que demonstram que a resistncia eltrica diretamente proporcional ao comprimento do fio condutor (L), e inversamente

proporcional rea de seco transversal do condutor (A) e depende do material com que

o condutor foi construdo (resistividade r).

O coeficiente de proporcionalidade r (r) denominado resistividade eltrica do material

que constitui o resistor. A resistividade uma caracterstica do material e corresponde

resistncia de um resistor de comprimento unitrio e de seco unitria.

Portanto, quanto menor a resistividade de um material, menor a resistncia eltrica.

A unidade de medida de resistividade (resistncia) no SI Ohm ()57

Assim a primeira lei de Ohm afirma que a corrente eltrica proporcional a tenso eltrica e

inversamente proporcional a resistncia eltrica, ou seja, quanto maior for o valor da

resistncia eltrica menor ser o valor da tenso eltrica e proporcionalmente ser menor o valor da corrente eltrica.

Georg Simon Ohm

Resistncia

58

59

Tipo N de tipo N de tipo ResistnciaBobina Equip.

primrio

reposioprimrio secundrio

ohm K ohm

E 12 V

9 220 081

038

9 220 081

0393,1 ...

4,2

4,8 ...

8,2050/062

K 12 V

9 220 081

049

9 220 081

054 2,9 ... 3,86,5 ...

10,8/026

KW 12 V

9 220 081

056

9 220 081

0681,2 ... 1,6 5,2 ... 8,8

060/063/064

/065

9 220 081

067

KW 12 V

9 220 081

024 1,6 ... 2,26,5 ...

10,8047/059

KW 12 V -9 220 081

0731,4 ... 2,1 4,5 ... 8,5

KW 12 V -9 220 081

0741,4 ... 2,1 4,5 ... 8,5

KW 12 V9 220 081

076

9 220 081

0771,5 ... 2,0 4,8 ... 8,2

KW 12 V9 220 081

085

9 220 081

0871,2 ... 1,6 5,2 ... 8,8

KW 12 V

9 220 081

088

9 220 081

091 0,9 ... 1,5 4,5 ... 7,0

/89

KW 12 V9 220 081

092

9 220 081

0930,9 ... 1,5 3,0 ... 6,2

KW 12 V9 220 081

086

9 220 081

097

0,65 ...

0,753,5 ... 4,5

KW 12 V9 220 081

094

9 220 081

0981,0 ... 1,2 5,0 ... 6,2

Bobina E-12 (alumnio ou prata):

Geralmente aplicada em veculos de 4 cilindros, a platinado e

gasolina (Fusca).

Essa bobina possui o enrolamento primrio com aproximadamente

350 espiras. O enrolamento secundrio tem em torno de 20000

espiras.

Tenso mxima: 24000 volts

Fascas por minuto: 13000

Bobina K-12 (Azul):

Aplicada em veculos de 4 e 6 cilindros, a platinado e gasolina.

Essa bobina pode substituir a anterior por possurem os

enrolamentos semelhantes, o que no causa a queima do platinado.

Tenso mxima: 26000 volts


Bobina KW-12 (Vermelha):

Para veculos onde as exigncias do motor so maiores, como maior

rotao, maior quantidade de cilindros maior compresso, foi

necessrio desenvolver uma bobina que pudesse produzir maior

tenso e disponibilizar maior quantidade de centelhas por minuto.

Tenso mxima: 28000 a 34000 volts


60

A tenso mxima e a quantidade de fascas de uma bobina calculada levando-se em conta: Sistema de ignio (platinado ou ignio eletrnica) Quantidade de cilindros Rotao mxima RPM

Para saber quanto consome uma bobina de ignio o seguinte:Devido a quantidade de espira e o valor de resistncia do enrolamento primrio, em Torno de 3, a corrente consumida pelo enrolamento de aproximadamente 4A

Exemplo:

Tenso da bateria = 12V Resistncia do enrolamento primrio = 3

Ento:

12V 3 = 4A

61

Por exemplo:Um motor ciclo Otto que atinge no mximo 5000 rotaes por minuto.

Isso significa que se o motor estiver nessa rotao, o distribuidor est girando a metade(2500 rotaes por minuto). Portanto, a cada volta completa do eixo do distribuidor, o platinado ou impulsor eletromagntico (ignio eletrnica) faro 4 (quatro) interrupes no enrolamento primrio da bobina de ignio por se tratar de um motor de quatro cilindros.

Ento teremos: 5,000/2 rotaes por minuto2,500 rotaes por minuto do eixo do distribuidor

*4 cilindros

10.000 fascas

No nosso exemplo, o motor necessita de 10.000 fascas por minuto, e a bobina tipo E 9 220 081 039 de aplicao Bosch pode fornecer at 13.000 fascas a cada minuto.portanto, a bobina indicada para o motor ciclo Otto em questo.

No que diz respeito quantidade de fascas que a bobina pode produzir, o item principala ser considerado o da rotao mxima alcanada por cada motor. 62


Resistncia Eltrica R Ohm

1K

R

1M

OhmMega-Ohm = 1000000

Resistncia

Kilo-Ohm = 1000

Resistncia Eltrica

mega

Escala ou funo mltipla da unidade de medida Ohm ()

Fio Resistncia

Resistncia

hommetro

63

Acumulador

A bateria um acumulador Chumbo-cido capaz de transformar energia qumica em energia eltrica e vice-versa, em

reaes quase completamente reversveis, destinada a armazenar, sob forma de energia qumica, a energia eltrica que

lhe tenha sido fornecida e restitu-la em condies determinadas. Utiliza materiais ativos nas reaes qumicas, que so

o chumbo (nas placas) e o eletrlito, que uma soluo de cido sulfrico.As placas so designadas pelo sinal ( + ) e

( - ), ou sejam placas positivas e placas negativas respectivamente.

Elemento ou Vaso um acumulador, um conjunto de duas ou mais placas de polaridades opostas, isoladas entre si e banhadas pelo

mesmo eletrlito, num mesmo recipiente.

Bateria

o conjunto de elementos (vasos) interligados em srie ou paralelo. Uma bateria automotiva composta por 6

vasos internos ligados em srie.

De Acordo com sua Utilizao ExistemAcumuladores estacionrios de arranque;

acumuladores estacionrios de ciclo profundo;

Acumuladores estacionrios de arranque e ciclo profundo;

Acumuladores de som automotivo. 64

As baterias automotivas so baterias de ARRANQUE . Tanto a bateria de Arranque quanto a ESTACIONRIA (tambm

chamada de Bateria de Ciclo Profundo) so baterias de cido -chumbo, que usam exatamente a mesma qumica para sua

operao. A diferena est na maneira como as baterias otimizam seu projeto.

A bateria automotiva foi projetada para oferecer grande quantidade de corrente por um curto perodo de tempo,

necessrio somente para dar partida no carro. Depois que o motor estiver ligado, o alternador oferece toda a energia que

o carro precisa e, com isso, uma bateria de carro pode passar todo o seu tempo de durao sem ter usado mais de 20%

de sua capacidade total. Usada dessa maneira, uma bateria de carro pode durar vrios anos, geralmente 2 anos. Para

obter uma grande quantidade de corrente, uma bateria de carro usa placas finas para aumentar sua rea de superfcie.

Toda vez que uma bateria automotiva descarregada, diminui sua vida til.

Uma bateria ESTACIONRIA (ou ciclo profundo, usadas normalmente em no -break) foi projetada para oferecer

quantidade constante de corrente por um longo perodo de tempo e tambm foi projetada para ser descarregada

completamente vria e vrias vezes (algo que arruinaria uma bateria de carro rapidamente). Para conseguir isso, uma

bateria de ciclo profundo usa placas mais espessas. Toda vez que alta corrente (como uma partida de carro) for

requisitada de uma bateria estacionria, ir diminuir sua vida til.

Acumuladores existentes

Caractersticas Eltricas - Acumuladores de resistncia interna normal

- Acumuladores de resistncia interna baixa

- Acumuladores de resistncia interna muito baixa (baterias de alta performance)

65

BLOCO DE PLACAS TAMPA

CAIXA

SOBRESALINCIA DA BASE

RESPIRO

TAMPO FECHADO COM

ADESIVO

CONJUNTO DE PLACAS

POSITIVAS

SEPARADOR TIPO

BOLSA DE

POLIETILENO

CONJUNTO DE

PLACAS

NEGATIVAS

- Placas: Positivas E Negativas

- Separadores (Entre Cada Placa Positiva E Negativa De Um Vaso)

- Eletrlito (Soluo Da Bateria)

- Recipiente (Caixa Que Contm A Estrutura Da Bateria, Separada Em 6 Vasos Nas

- Baterias De 12v)

- Conexes (Interligam As Placas Em Srie)

- Suportes (Seguram As Placas E Conexes)

Bateria Automotiva / Acumulador de Arranque

66

MALHA DE CHUMBO POSITIVA

PLACA DE DIXIDO DE CHUMBO POSITIVA

LINGUETA

MALHA DE CHUMBO NEGATIVA

PLACA DE CHUMBO NEGATIVA

CONJUNTO DE PLACAS NEGATIVAS

BLOCO DE PLACAS COMPLETO

PLO

RESPIRO

ALA REBATIVEL INTEGRADA

CONJUNTO DE PLACAS POSITIVAS

UNIO DE INTERCONEXO ENTRE PLACAS

PLACA DE DIXIDO DE CHUMBO POSITIVA

COM SEPARADOR ISOLANTE DE POLIETILENO POROSO

Bateria AutomotivaAcumulador De Arranque

67

SeparadoresAs placas devem ficar o mais prximo possvel reduzindo ao mnimo a resistncia interna e as dimenses dos

elementos, aumentando a capacidade da bateria e reduzindo o espao ocupado. Para evitar um curto-circuito, entre as

placas positivas e negativas, se introduz lminas de material poroso, denominados separadores. Assim, os

separadores protegem as placas de polaridade oposta contra os curtos-circuitos. Os separadores so fabricados de

material isolante e anticido.

Eletrlito (cido e gua)O eletrlito nas baterias CHUMBO-CIDO sempre uma soluo de cido sulfrico diluda. O eletrlito de densidade

mais baixa (menor quantidade de cido) prefervel, pois haver menos ao local nas placas negativas, bem como

vai impor menor carga nas placas positivas, e haver menor ataque do cido nos separadores. J o eletrlito de

densidade maior (maior quantidade de cido) aumenta a capacidade do acumulador e amplia a caracterstica da

tenso descarga, especialmente em descargas mais rpidas.

Uma densidade maior do eletrlito permite uma utilizao com menor volume do eletrlito reduzindo peso, volume e

custo por elemento. Este um dos princpios das baterias de alta performance, conhecidas como "baterias para

som".

Devo Sempre Colocar gua ou Soluo com cido?

- Utilize sempre soluo de gua destilada. gua da torneira tem

elementos que podem grudar nas placas e diminuir a vida til;

- Solues com cido podem danificar as placas;

- Pode-se colocar gua da chuva tambm;

68

Quanto de gua Devo Colocar?- A gua nunca deve atingir a tampa da bateria, deve-se deixar um espao de folga.

- gua demais pode vazar, e o lquido que vaza uma mistura de gua com cido que ir corroer partes

metlicas do carro.

O que Acontece Quando o Nvel de gua est Baixo?

- Dois srios problemas ocorrem quando a gua atinge um nvel muito baixo. H um aumento de calor e deteriorao

das placas da bateria. Isto impede a bateria de carregar e destri as placas. Igual quando h um sobre carregamento

na bateria, esta destruio ir acontecer em 5 meses.

Baterias Seladas ou no Seladas?

As seladas so mais convenientes, pois voc no se preocupa com manuteno.

J as no seladas, necessitam de verificao a cada 3 a 6 meses. Se o nvel de gua deste tipo de bateria ficar

abaixo da placa, esta comea perde eficincia e comea a se degradar, o que irreversvel e voc perder a bateria.

Se voc no organizado e tem memria fraca, recomendo comprar uma bateria selada.

Caractersticas dos Acumuladores

Tenso (volts)Depende somente das propriedades fsicas e qumicas dos materiais ativos, e independente da quantidade de

matria ativa presente. A tenso de uma bateria equivalente soma da tenso dos vasos presentes nela (6 vasos,

no caso das baterias de 12V automotivas).

Resistncia Interna (Ohm)Influi na corrente fornecida pelo acumulador e na tenso. A resistncia interna depende dos terminais, das ligaes

dos bornes, do material ativo, dos separadores, do eletrlito, bem como da resistncia de contato do material ativo

com o eletrlito.

69

Capacidade (Ampre hora)

Pode ser expressa em ampre-hora ou watts-hora, sendo universalmente adotada a unidade de ampre-hora (A/h),

que podemos simplificar dizendo que a quantidade de corrente que pode ser consumida num perodo de 1 hora, at

que ela atinja uma tenso de 9.6V (cerca de 20% abaixo da tenso nominal de uma bateria de 12 Volts).

Qual a Capacidade da Minha Bateria?Ex: Uma bateria de 45 A/h consegue fornecer 45A durante uma hora at que a tenso atinja 9.6Volts.

Ex: Se exigirmos 10A da bateria, e ele demorar 4 horas para chegar na tenso de 9,6Volts, indica que a bateria tem

10A*4h = 40Ah de capacidade.

Esta mesma bateria, se exigirmos 40A, vai durar apenas uma hora para que atinja 9,6 Volts. Se exigirmos 80A, vai

durar apenas meia hora.

RC (Capacidade de Reserva ou Reserva Capacidade) (A)O nmero de minutos que a bateria pode fornecer 25 ampres at atingir uma tenso final de 10,5 V a 27 o C.

Ex: Se uma bateria tem Capacidade de Reserva de 120 minutos. Indica que pode fornecer 25A por 120 minutos at

atingir a tenso de 10,5 Volts.

Habilidade de Descarga (Ou Corrente de Partida)

a habilidade de a bateria fornecer uma determinada corrente sem uma queda de tenso aprecivel, que tambm pode

ser definida como a corrente em ampres que o acumulador pode fornecer partindo dele completamente carregado at a

queda de tenso, num regime de descarga de 1 segundo. Serve para analisarmos a corrente de partida de um carro.

CCA (Bateria de Partida a Frio) (A)O nmero de ampres que a bateria pode produzir (a 0 C) durante 30 segundos.

Existem variaes na medio deste valor, existe a norma SAE (-18 C) e DIN (+25 C) onde basicamente muda a temperatura de medio do valor CCA, o

primeiro medido a -18 graus Celsius enquanto que o segundo medido a 25 graus Celsius.

Ex: bateria CRAL CS70 Ah , 440A ( SAE -18) e 650A ( DIN 25) . Note que o ltimo valor bem acima da primeira, portanto, preste ateno ao compara o valor

CCA de um fabricante com o valor CCA de outro fabricante, eles podem ter medido em temperaturas diferente.

Em geral, uma bateria estacionria ter duas ou trs vezes a Capacidade de Reserva (RC) de uma bateria de carro (de arranque), mas fornecer

apenas metade ou trs quartos dos CCAs. Alm disso, uma bateria de ciclo profundo pode suportar centenas de ciclos de descarga e recarga,

enquanto uma bateria de carro no foi projetada para ser totalmente descarregada. 70

Regimes de Carga1 - Carga com corrente constante (conhecido como "carga lenta");

2 - Carga com tenso constante (conhecido como "carga rpida");

3 - Carga com tenso constante modificada;

4 - Carga de compensao (flutuao);

5 - Carga de equalizao;

Em um automvel, o sistema de carga utilizado a carga de compensao (ou regime de flutuao).

A melhor carga a carga lenta.

Carga de Compensao (TRICKLE CHARGE)Os mtodos de carregamento at agora mencionados ( 1, 2 e 3 ) so aplicveis somente quando a bateria est

desligada do carro. Atualmente se utiliza em grande amplitude deixar a bateria em paralelo com o carregador

(alternador, no caso de um carro) e o consumidor (o prprio carro). A bateria fornece corrente ao consumidor em

pequena quantidade ou em emergncia e recebe uma corrente apenas para compensar as perdas. Mantm-se assim

a bateria sempre carregada. O sistema de carregamento do tipo de tenso constante.

Carregadores de BateriasPara carregar uma bateria necessrio dispor de uma fonte de energia eltrica cuja tenso seja superior a tenso da bateria em

circuito aberto (14,4V no caso de automveis), e cuja polaridade no se inverta, ou seja, uma fonte de corrente unidirecional ou

contnua.

No processo de carga, a bateria esquenta e libera gases derivados do cido sulfrico, portanto recomendvel deix-lo em local

arejado.

A corrente de carga, em Ampres (A), dever corresponder a 10% da capacidade nominal da bateria, em Ah. Por exemplo, para uma

bateria de 75Ah, a corrente de carga deve ser de no mximo 7,5A.

Quando baterias de capacidades diferentes forem carregadas em srie, limitar a corrente pela bateria de menor capacidade.

A temperatura da bateria em carga nunca deve ultrapassar os 60C. Caso ocorra, reduzir metade a corrente de carga.

A bateria estar plenamente carregada quando apresentar a mesma tenso em 3 leituras consecutivas, realizadas com

intervalos de uma hora. 71

Baterias Para Som AutomotivoApesar de no serem ideais para esta aplicao, por no serem do tipo estacionrio (que permitem um ciclo maior

de carga e descarga sem dano bateria), as baterias de som automotivo possuem capacidade de reserva maior,

graas utilizao de eletrlito com maior densidade e utilizao de placas mais prximas. Com isto a bateria

ganha maior capacidade de fornecimento de corrente, mas tambm sofre com maior desgaste. Para sistemas de

trio-eltrico, o ideal que se utilizem baterias estacionrias, muito utilizadas em barcos.

Principais Defeitos que Ocorrem nas BateriasUma bateria tende a apresentar a reduo de sua capacidade com o passar do tempo. Essa reduo ocasionada

por alteraes em sua estrutura fsica ou qumica, que podem ser causadas pelo uso normal, ou por eventos que

causam danos rpidos s baterias, como o curto-circuito, descargas excessivas (uma bateria automotiva deve ser

descarregada at 20% de sua tenso nominal, no mximo), cargas fora das especificaes, baixa concentrao de

cido, entre outros. Os principais defeitos que surgem nos acumuladores de chumbo e causam queda no

desempenho so os seguintes:

Acumuladores Atrasados

Todos os acumuladores de uma bateria devem trabalhar igualmente. Se um acumulador se descarrega mais

rapidamente que os demais de uma mesma bateria, neste caso, a eficincia da bateria determinada pelo acumulador

atrasado.

Sulfatao das PlacasNo processo de descarga de um acumulador se forma o sulfato de chumbo nas placas positivas e negativas. Este um

fenmeno natural da descarga. Durante a carga do acumulador, o sulfato se converte facilmente em matria ativa. A

sulfatao das placas est com defeito quando as placas descarregadas no se carregam mais quando passa uma

corrente por elas.

72

Curto-Circuito InternoOs curtos-circuitos internos podem ocorrer por vrios motivos: por deteriorizao de um ou vrios separadores entre

as placas positivas e negativas; por sedimentao dos materiais no fundo dos recipientes ou por formao de acmulo

de material na face da placa de chumbo.

Corroso da Grade das Placas PositivasDurante a carga de um acumulador, o sulfato de chumbo formado do material da grade (um dos componentes da

placa), se transforma em perxido de chumbo. Este processo de formao reduz o tempo de vida do acumulador. A

perda prematura da placa ocorre quando entre o perxido de chumbo e a grade de chumbo existem grandes espaos

cheios de eletrlito.

Crescimento e Dobramento das Placas PositivasA inobservncia das regras, fornecidas pelos fabricantes, para utilizao, processo de carga e descarga, causa e

mudana das dimenses das placas positivas bem como sua curvatura.

Perda do Material AtivoEste fenmeno uma das causas da prematura inutilidade da bateria. Consiste principalmente do desprendimento do

perxido de chumbo das grades em forma de finos cristais ou gros, cujas dimenses alcanam at 0,1 mcron.

Impurezas no Eletrlito

A impurificao do eletrlito com agentes estranhos, principalmente sais metlicos e substncia orgnicas, aumenta em

grau considervel a corroso das grades. As medidas para evitar este fenmeno so simples e se reduzem utilizando

cido sulfrico puro, para acumuladores, e gua destilada na preparao do eletrlito. Algumas impurezas so mais

nocivas tais como o cloro (presente na gua da torneira), o ferro e os xidos de nitrognio.

Que Tipo de Bateria Comprar?Existe no mercado, diversos fabricantes e cada um com um diferencial.

Existem baterias com prata, especiais para som automotivo, seladas, etc

A principal caracterstica a ser verificada a Capacidade discutida no item 2.3

73

Dvidas Mais Comuns (Qual Bateria Compro pro meu Carro?)Primeiramente voc deve saber quanto de corrente consome seu sistema sonoro e outros dispositivos eletrnicos

instalados que no so de fbrica.

Vamos pressupor que a bateria original suficiente para o carro original, ento devemos comprar uma bateria que supra

as necessidades do carro mais os equipamentos complementares.

Ex: Meu sistema de som consome em mdia 20A e minha bateria tem capacidade de 45A/h.

Ento voc necessita de uma bateria de 45 + 20 = 65 A/h

Local de InstalaoUtilize sempre em locais ventilados. Por possuir cido e sofrer reao qumica, gases de cido sulfrico podem ser

eliminados pela bateria.

Deve-se tambm evitar virar a bateria, pois o cido pode vazar.

Se a bateria libera gs, ento ela no pode ser instalada no mesmo ambiente onde fica o motorista (Ex: Porta-malas de

um carro hatch) Um cano pode conduzir o gs para fora do carro.

Com Qual Freqncia devo Checar a gua da Bateria?Uma vez a cada 3 a 6 meses o suficiente para checar se o nvel da gua diminuiu.

Locais mais quentes requerem uma checagem mais freqente.

Tem Alguma Importncia Usar gua Destilada?

No Posso Usar gua da Torneira ou Mineral?Voc precisa usar gua destilada por causa dos minerais contidos na gua da torneira. Nossa gua contm uma grande

quantidade de lima. A lima impregna o compartimento da bateria causando problema nas clulas da bateria que inibe a

correta atuao do cido no eletrlito.

Carro Parado por Longo Tempo, que Cuidado Preciso Ter?Quando deixar o veculo parado por longos perodos de tempo, em fez de ficar ligando o veculo por 20 minutos

1 vez por semana , voc pode ligar um carregador de bateria Inteligente, que evitar da bateria perder a

capacidade de armazenamento e prolongar a vida til dela. 74

Como eu Posso Estender a Vida da Bateria?

- Faa inspees freqentes do nvel da gua, no deixe baixo o nvel dgua;- Tenha certeza que os plos e as garras da bateria estejam limpos. Os terminais podem ser limpos com uma escova

de ao ou um produto para limpar contatos.

- Tenha certeza que sua bateria esteja instalada corretamente. Ex: as presilhas que seguram a bateria no veculo

devem estar bem presas impedindo que a bateria pule ou vire de lado. Os solavancos que uma bateria recebe,

especialmente quando usadas em estradas com buracos, trilhas de terra, ir consumir 6 a 8 meses da vida da

bateria;

- Instale uma bateria correta para atender as necessidades de energia do seu veculo, melhor ter uma capacidade

de reserva maior, do que ter uma bateria pequena.

Por que Minha Bateria no Carrega Mais?

Pode ser problema na bateria ou no alternador.

Com o carro ligado, se a tenso no for aproximadamente 14,4 Volts, voc tem problema no alternador.

Se no problema no alternador, sua bateria est com problemas na gua (eletrlito) ou nas placas de chumbo. Veja

item 5 deste artigo.

Evite Cargas Rpidas- Evite de dar cargas em carregadores de Auto Eltrico, pois como eles tem sempre vrios clientes, no podem

deixar a bateria carregando com a amperagem ideal, forando uma carga rpida, aquecendo as placas que ir

perder em 10% o poder de armazenamento da bateria.

No Empurre o Carro- Evite Fazer "chupetas" ou cabos de transferncia, ou dar trancos no carro, pois o alternador forte e quando a

bateria est bem fraca ele ir carregar muito rpido a bateria, que tambm ir reduzir a vida da bateria. Este

procedimento s deve ser usado em emergncia. Veculos que por exemplo tem o alternador danificado, e o motorista

d tranco para pegar o carro (ou faz uma "chupeta") aps umas 10 vezes , mesmo ele arrumando o alternador

provavelmente ter que trocar a bateria. Isto muito comum. 75

Como Sei Quando Preciso Trocar a Bateria?Quando ela no segura carga ou a tenso que ela fornece, com o carro desligado, est abaixo dos 11 Volts um

indicativo de que sua vida til est no fim.

Os auto-eltricos possuem um testador de baterias que basicamente aplica uma carga de baixa resistncia, quase

um curto circuito na bateria e mede a corrente fornecida. Se essa corrente for baixa, indica que a bateria est no fim

da vida.

Posso Jogar a Bateria no Lixo Comum?NO! A bateria possui cido que degrada a natureza, entregue em um auto-eltrico, eles tem esquema de recolhimento

da bateria para reciclagem.

Alternador com Problemas Pode Danificar a Bateria?Se o regulador de voltagem estiver com problemas, ele poder danificar a bateria, inutilizando-a.

Verifique se, com o carro ligado, a tenso permanece a aproximadamente 14,4 Volts.

Plo Positivo Direito ou Esquerdo?Devido a construo do carro, cada fabricante define se o plo positivo fica melhor na direita ou na esquerda.

Basicamente para otimizar o posicionamento dos cabos positivos e terra.

Portanto, preste ateno do lado onde est o plo positivo para ir comprar uma nova bateria.

Baterias de GelAs baterias de gel apenas trocaram o cido lquido para uma soluo pastosa do cido, possibilitando utiliz-la de lado,

sem se sujeitar a problemas com trepidaes. Mas isso no implica necessariamente em melhoria no desempenho ou

eficincia.

Baterias com Gel ou baterias seladas de chumbo cidas so basicamente fabricadas da mesma qumica como as

baterias com eletrlito (clula inundada na substancia qumica aquosa em geral o cido sulfrico com gua) uma soluo

aquosa. O eletrlito das baterias est em uma forma de gelatina e as placas so inundadas em toda totalidade das

clulas e a bateria lacrada com epxi ou caixa plstica (ABS). Estas baterias podem ser usadas em qualquer

posio fsica e as baterias so excepcionalmente resistentes ao vazamento. 76

Baterias OptimaAs baterias Optima so formadas por 6 vasos de alta eficincia. Cada vaso contm o mais puro chumbo alternado com fibra de

vidro absorvente enrolados em espirais.

A vida til chega a ser duas vezes maior que uma bateria normal. E o tipo de bateria o de ciclo profundo, indicando que a

bateria pode ser descarregada totalmente e depois carregada sem perder suas propriedades qumicas.

Devido a sua estrutura e componentes, a bateria possui uma resistncia interna muito baixa, isso indica alta eficincia. Essa

eficincia se d pela grande rea de placas enroladas, suportadas por placas finas e material cido pastoso. Possibilitando

realizar uma carga completa em uma hora.

As baterias de ciclo profundo, pode ser repetidamente descarregadas (pouco abaixo de 10,5 Volts) e carregadas repetidamente sem

falhas. Baterias de ciclo profundo so recomendadas para uso em sistemas que no possuem recarga constante.

Algumas vantagens:

- fornece altos picos de corrente;

- dura duas vezes mais que as baterias convencionais;

- funciona tanto em clima quente (deserto) ou frio (neve);

- funciona de lado ou de ponta cabea;

- 14 vezes mais resistente vibrao que as baterias normais;

- maior capacidade de corrente em uma embalagem menor;

- segura a carga em longos perodos sem uso;

Algumas observaes:

- as placas de chumbo puro so fixas, impossibilitando que uma placa encoste em outra;

- por ter placas mais puras, elas corroem menos;

- no necessita manuteno;

- utiliza soluo cida mais forte que as baterias normais;

- ideal para ser utilizada em equipamentos mveis sem recarga automtica; 77

Estrutura da bateria de gel

78

Desligue o veculo e todos os equipamentos eltricos.Retire a chave do contato.Feche todas as portas para que as luzes de cortesia no fiquem acesas.Todos os contatos (capota, guarda-malas, portas, porta-luvas) devem estar fechados.Tranque o veculo.Coloque o miliampermetro ligado em srie com o cabo negativo e o plo negativo da bateria.O miliampermetro deve estar em sua escala mais alta. Baixa-se a escala at que se possa efetuar a medio.

A fuga de corrente no deve exceder a 0,05% da capacidade da bateria. Por exemplo:

A corrente em vazio o consumo de energia eltrica que sobra quando todos os acessrios do carro

esto desligados. Se a corrente em vazio estiver alta demais, a bateria permanecer freqentemente

em um estado de carga baixa ou se tornar profundamente descarregada. Ambos os estados afetaro

negativamente a vida til da bateria.Para medir a corrente em vazio, use um ampermetro

com uma escala miliampere (1/1000 A = 0,001A=1 mA).

Para uma bateria de 40 Ah x 0,0005 = 0,02 A ou 20 mA

Para medir a corrente em vazio, execute os seguintes passos:

79

Se neste caso a fuga for maior que 20 mA, deve-se:

Retirar um a um os fusveis do veculo com o cuidado de marcar a capacidade e o lugar correspondente a cada um deles, at que a fuga caia a valores compatveis. Desta maneira consegue-se localizar o circuito responsvel pelo consumo exagerado. Como referncia, a seguinte tabela mostra as correntes

em vazio tpicas dos diferentes consumidores:

Consumidor Corrente em vaziomxima (mA)

Computador de bordo 5

Alarme 10

Mecanismos de abertura de janela 5

Sistema de ignio 5

Sistema de injeo 5

Relgio digital 3

Rdio com sistema de cdigos 3

Relgio analgico 7

Os valores acima se referem ao consumo mximo por equipamento individual. Se o veculo possuir um

sistema eltrico de abertura de janela em cada porta de um veculo com quatro portas, a corrente em

vazio resultante de todo o sistema de abertura de janela igual a 4 x 5 mA = 20 mA. Se o veculo tiver

um relgio digital integrado no rdiocom um sistema de cdigos, ento haver a carga de 3 mA do

relgio + 3 mA do sistema de cdigo= 6 mA etc.80

Relao Qumica Entre Densidade / VoltagemTABELA INDICADORA DE ESTADO DE CARGA, DENSIDADE E VOLTAGEM

Os valores acima referem-se a um eletrlito 20C / 27C

FAIXA DE COR ESTADO DA CARGA

Verde ou Azul Bateria carregada

Amarelo Bateria c/ pouca carga

Vermelho Bateria fraca ou descarregada

CARGA DENSIDADE VOLTAGEM(12) VOLTAGEM(6)

100% 1,255/1.265 12,65 6,32

75% 1,225/1.240 12,45 6,21

50% 1,200/1.225 12,31 6,15

25% 1,150/1.200 12,09 6,05

DESCARREGADA 1,150 11,94 6,97

Instrutor. Gustavo AdolfoAnalise qumica

ANEXOT03052011h1830

81

As baterias podem ser ligadas:

Em srie

Ou seja, o plo positivo de uma bateria deve estar ligado ao plo negativo da bateria

vizinha, ficando sempre aberto o plo positivo da primeira e o plo negativo da ltima

bateria.

Em paralelo

Todos os plos positivos devem estar interligados entre si, formando um circuito e todos

os plos negativos tambm interligados entre si formando outro circuito.

Todas as baterias para recarregar devero ter a sua densidade e/ou tenso em abertas

checadas, de modo que seja possvel classificar as baterias em grupos (estado de carga),

Para que estas sejam colocadas em um mesmo circuito no processo de recarga.82

As baterias podem ser ligadas:

ndice

01 Introduo E Proposta03 Matria Uma Viso Inicial04 De Que Melhor Maneira Podemos Definir O Principio De Eletricidade05 tomos07 Cargas Eltricas09 Estrutura Do tomo 10 Modelo Do tomo Em Camadas E Nveis Eletrnicos17 Conceito De ons19 Regra Do Octeto21 Conceito De Corrente Eltrica22 Simbologia De Corrente Eltrica - Ampre26 Dimensionamento De Fios30 Referencias De Instalaes33 Estrutura De Um Rel Auxiliar37 Conexo E Conectores40 Medida De Corrente Eltrica Em Um Circuito Simples Aberto/ Fechado47 DDP Diferena De Potencial 54 Simbologia De Ddp - Volts57 Resistncia Eltrica - Leis De Ohm63 Simbologia De Impedncia Eltrica Resistncia

64 definies sobre acumuladores de arranque bateria Elemento ou vasoBateria

65 acumuladores existentes66 estrutura das baterias68 separadores

Introduo Terica De Eletricidade Bsica

Acumuladores De Arranque Baterias Automotivas

68 Eletrlito cido E gua Devo Sempre Colocar gua Ou Acido?

69 Quanto De gua Devo Colocar?O Que Acontece Quando O Nvel Da gua Esta Baixo?Baterias Seladas Ou No Seladas?Caractersticas Dos Acumuladores Tenso / VoltagemResistncia Interna

70 Capacidade Ampre /HoraQual A Capacidade Da Minha Bateria?RC Capacidade De ReservaHabilidade De DescargaCCA - Carga De Partida A Frio

71 Regime De CargaCarga De CompensaoCarregadores De Baterias

72 Baterias Para Som AutomotivoPrincipais Defeitos Que Ocorrem Nas BateriasAcumuladores AtrasadosSulfatao Das Placas

73 Curto Circuito InternoCorroso Da Grade Das Placas PositivasCrescimento E Dobra Das Placas PositivasPerda Do Material AtivoImpureza No EletrlitoQue Tipo De Bateria Comprar?


ndice

74 Duvidas Mais ComunsLocal De InstalaoCom Qual Frequncia Devo Checar A gua Da Bateria?Tem Alguma Importncia Usar gua DestiladaCarro Parado Por Longo Tempo, Que Cuidado Preciso Ter?

75 Como Eu Posso Entender A Vida Da Bateria?Porque Minha Bateria No Carrega Mais?Evite Carga RpidaNo Empurre O Carro

76 Como Sei Quando Preciso Trocar A Bateria?Posso Jogar A Bateria No Lixo Comum?Alternador Com Problemas Pode Danificar A Bateria?Polo Positivo Direito Ou Esquerdo?Bateria De Gel

77 baterias optimasAlgumas vantagensA gumas observaes

78 estrutura da bateria de gel79 corrente de fuga e descarga da bateria81 relao qumica entre densidade / voltagem82 baterias ligadas em sriebaterias ligadas em paralelo


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AUTOMANIACO - RESUMO DE ELETRICIDADE BÁSICA-TEORIA

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