Электричество: от поколения к распределению; Исторические аспекты и дидактическое предложение для преподавания

0
375
DOI: ESTE ARTIGO AINDA NÃO POSSUI DOI SOLICITAR AGORA!
Электричество: от поколения к распределению; Исторические аспекты и дидактическое предложение для преподавания
5 (100%) 1 vote[s]
ARTIGO EM PDF

ОРИГИНАЛ СТАТЬИ

FERREIRA, Ritiele Cássia de Almeida [1] , PAIVA, Edinei Canuto [2] , DOURADO, Lara Fernanda Nunes [3]

FERREIRA, Ritiele Cássia de Almeida PAIVA, Edinei Canuto, DOURADO, Lara Fernanda Nunes. Электричество: от поколения к распределению; Исторические аспекты и дидактическое предложение для преподавания. Междисциплинарный научный журнал Core знаний. 04 год, Эд. 03, том 04, стр. 51-102. Марта 2019. ISSN: 2448-0959.

Contents

РЕЗЮМЕ

Физика связана с основными потребностями человека, здоровья, жилья, продуктов питания, транспорта, среди других. Тем не менее, было время, так как физика дисциплины представляет один из самых высоких показателей неудачи в школах. Это воспринимается многими студентами как: очень трудный, абстрактный, к тому же не относящийся к повседневной жизни. Однако, это восприятие приписывается несколько исследователей традиционный метод преподавания, используемый в школах, который подчеркивает с большей интенсивностью запоминание фактов, формул, символов, теорий и моделей без предоставления студенту контекстуализации Содержание, Кроме того, не беспокоясь о изучении контекстов, в которых законы и теории были предложены, тем самым создавая догматизацию научных знаний. Таким образом, это исследование направлено на понимание процесса развития от истоков электроэнергии до его практического применения в коммерческом масштабе, для того, чтобы подготовить предложение соответствующих дидактических экспериментальных материалов, которые могут быть Используется в средней школе или высших учебных курсах. С этой целью, библиографический обзор был разработан в специализированной литературе, и важность была проверена в подходе преподавания физики, приняв стратегии экспериментов и исторического исследования науки, разрабатывая, наконец, предложение Дидактический экспериментальный материал, связанный с процессами, связанными с генерацией распределения электроэнергии, подчеркивая его исторический и Социальный контекст, позволяя ему продвигать дебаты, исследования, связывая физические знания с жизнью Таким образом облегчая постижение изучанного содержания.

Ключевые слова: электричество, экспериментирование, обучение и обучение физике.

1. ВВЕДЕНИЕ

Она была диагностирована на протяжении многих лет трудности, которые существуют в преподавании физики. Среди них мы можем подчеркнуть разочарование студентов в связи с дисциплиной, воспринимать его как очень трудно, абстрактно и без связи с повседневной жизнью, что приводит к высоким ставкам неодобрения. Тем не менее, эта концепция обусловлена традиционной моделью преподавания, используемой школами, которые подчеркивают с большей горячностью запоминание фактов, формул, символов, теорий и моделей, которые, кажется, не имеют никакой связи между собой, к тому же не беспокоясь о Исследуйте контексты, в которых были предложены законы и теории, способствуя тем самым догматизации научных знаний (Мартинс, 2006; Бонадиман, 2004).

С учетом этой проблемы были высказаны предложения, которые ведут к развитию преподавания физики, что способствует формированию сознательного, обновленного и имеющего участие гражданина в реальности окружающей среды, которая живет. Таким образом, эта работа направлена на понимание процесса развития от начала электроэнергии до его практического применения в коммерческом масштабе, для того, чтобы подготовить предложение соответствующих дидактических экспериментальных материалов, которые могут быть использованы В средней школе или на курсах высшего образования. Для этой цели были отобраны следующие конкретные цели: исследования в специализированной литературе с целью выявления истоков и процесса разработки концепций, связанных с электричеством; Определите важность экспериментов, союзных с историей науки как стратегии, позволяющей выразительным и последовательным знаниям в преподавании физики; Постройте модель с участием процессов от поколения к распределению электричества и разработать дидактический материал для исследования такого эксперимента.

2. НАЧАЛО СТАТИЧЕСКОГО ЭЛЕКТРИЧЕСТВА

2,1 ПЕРВЫЕ ОТКРЫТИЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ЯВЛЕНИЙ

Согласно археологии, человек наблюдает природные явления с доисторических времен, но потребовалось много времени, чтобы записать этот набор явлений и только позже, и что начались поиски рациональных объяснений. При изучении электричества, было проверено существование конкретных явлений задолго до старости, но только в этот период является то, что эти явления начали быть исследованы, и проанализированы в поисках доказательств того, что бы объяснить возникновение этих.

По словам Лус и Альварес (2000), первые электрические явления наблюдались греками в древности. Математик и философ Фалес де Милто в ШЕСТОМ веке а. C. был тот, кто заметил, что кусок янтаря, ископаемая смола, после того, как они были атакы с животной кожей, приобретет свойство привлекать световые тела. Наблюдая это явление, Фалес пытается объяснить это через философскую мысль, приписываемое веществам, способным электрификации иметь душу, а это, в свою очередь, притягивала кусочки неодушевленной материи. Проверено, что первая попытка объяснить электрификацию путем трения очень стара, однако явления, связанные с электричеством были забыты в течение нескольких лет из-за отсутствия практического применения.

Только около 2000 лет спустя несколько ученых начали делать более систематические наблюдения о электрических явлений. В этом контексте это может быть подчеркнуто: Английский врач Уильям Гилберт, который возобновил наблюдения Фалес обнаружили, что это был не только Янтарь, который обладал собственностью привлечения тел, будь то свет или нет. Этот вывод был получен через очень чувствительный аппарат, построенный Гилбертом под названием Верториум, с помощью этого аппарата он может проверить существование электрических сил других объектов, таких как алмаз, сапфир, опал, аметист, кристалл между Другие, как описано в его работе магнетита. Чтобы объяснить эту привлекательность, Гилберт использовал гипотезу о стоков, интересный факт, что, хотя эксперименты Гилберта проводились очень осторожно и несколько раз, он не наблюдал за отталкиванием электрифицированных тел, это наблюдалось только Немецкий физик Отто фон Герике, когда он воспроизводил эксперименты Гилберта. Этот факт позволил ему заметить, что, когда тела электрифицированы трения, они могут привлекать или отталкивать другие тела. Для того, чтобы лучше наблюдать это явление Герике построил аппарат, состоящий из большой сферы серы, которые могут быть перемещены рукояткой, это является первым электростатического машина будет построена; При этом он может также воспринимать, что "электричество" может перейти от одного тела к другому через контакт, однако он не искал объяснений этого явления, потому что он считал, что такое поведение было естественным, в связи с добродетелями, существующими в организме. (Торрес, Ферраро и СОАРЕС, 2010).

Рисунок 1-фон Герике электростатического аппарата. Источник: АССИС, 2010, стр. 68.

Как описано в ходе этой подглавы, за эти годы было несколько открытий, связанных с электрическим явлений, однако никаких объяснений было сформулировано для этих явлений. Только с открытием проводящих и изоляционных материалов, что это произошло.

2,2 ПЕРВЫЕ ОБЪЯСНЕНИЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ЯВЛЕНИЙ

С непрерывности исследований, связанных с электрическим явлений, Гаспар (2003) напоминает открытие, сделанное Стивеном Греем в 1730 на проводимости материалов. Он понял, потерев закрытой стеклянной трубки с двумя пробками пробки, которые оба имели возможность привлекать небольшие перья. Продолжая свои эксперименты, он адаптируется к пробке с помощью струнных других материалов, таких как небольшой деревянный ствол с мячом из слоновой кости на кончике, металлические нити или шпагат, и обнаружил, что все они привлекают небольшие легкие тела, которые были Помещенный в его близости, но он заметил, что если он был использован, чтобы сделать эту связь металлической проволоки явление притяжения не было проверено. Таким образом, он классифицировал материалы по укладке тех, кто лучше вести электричество проводников, в отличие от тех, кто не дирижировал, или вводить в заблуждение электричество, давая им название изоляторов. Эти наблюдения послужили основой для появления идеи о том, что электричество является жидкостью, которая может перемещаться из одного тела в другое (Сильва и ПИМЕНТЕЛ, 2008). В этом контексте стоит упомянуть предложения Чарльза Дюфэй, который сыграл важную роль в объяснении феномена притяжения и отталкивания, когда он выполнил несколько экспериментов, обнаружил, что существует два поведения для материалов, некоторые вели себя как стекло, и другие, как смола, тем самым предлагая два типа электричества: оранжерегород и смолистые электричество. Уиттакер цитирует Дуфэй восприятия феномена притяжения и отталкивания:

[…] Что есть два электробитгорода совершенно иного характера, а именно, что прозрачных твердых тел, таких как стекло, кристалл, & C., и что из битумной или смолистых органов, таких как янтарь, Copal, уплотнение-воск, & C. Каждый из них отталкивает тела, которые заразились электричеством той же самой природы, что и его собственная, и привлекает тех, чье электричество имеет противоположное природе. Мы видим даже, что органы, которые сами по себе не электрика может приобрести любой из этих электрики и что тогда их последствия аналогичны тех органов, которые передали его к ним (1973, стр. 40).

Этот факт запустил идею стекловидного тела и смолистый жидкость, так что электричество, содержащиеся в теле был тот, который обладал его в избытке, и эта новая гипотеза получила большое признание на протяжении ВОСЕМНАДЦАТОГО века.

Рисунок 2-представление отталкивания и притяжения между электрифицированными телами
. Источник: Торрес, Ферраро е СОАРЕС, 2010, стр. 14.

По словам Сильвы и Пиментел (2008), исследования Дюфэй продолжил француз Жан-Антуан Нолли. Он создал несколько экспериментов, чтобы показать и продемонстрировать электрические эффекты, предложив с этой новой объяснения наблюдаемых явлений, и такие разъяснения были приняты во всех странах Европы. Для уточнения электрических явлений Нолlet, использовалась идея движения, в котором два течения электрической жидкости, будет двигаться в противоположных направлениях. По словам Нолlet, когда мы попали в тело, его жидкость убегает вызывая стоков, эта потеря, но восстанавливается притоком тока из той же жидкости, поступающей извне. Эта система преобладали в течение некоторого времени, однако, когда Бенджамин Франклин представляет в своей книге совершенно иное объяснение, о электрических явлений Нолдай идеи отказались, и в настоящее время он даже не вспомнил.

Лус и Альварес (2000) и Гаспар (2003) утверждают, что в течение ВОСЕМНАДЦАТОГО века, Европа жила в то время, когда богатое общество, не заботился о религиозных принципах, и стремились хорошо выглядит и весело. В этом контексте электрические явления были очень успешными, одним из феноменов, ставших модными, были шок и электрический поцелуй, поэтому несколько человек провели несколько концертов даже в общественных площадях. Бенджамин Франклин наблюдая один из этих очков был заинтересован в электрических явлений и с тех пор начал учебу, развивая концепцию уникальной жидкости. Эта идея уникальной жидкости Франклина была основана на предложении о том, что тела были сформированы по общему делу и электрическому материи, и именно это электрическое вещество, также называемое электрическим огнем, которое сделало тело способным привлекать или отталкивать другие тела. Так Франклин объяснил, что, когда у нас есть тело к другому, электрификация из-за накопления жидкости одним из органов, в то время как другие потеряют, что жидкость. После установлено, что орган, который получил жидкость называется положительным и то, что потерял отрицательный.

Поэтому стоит отметить, что уникальная жидкая теория Франклина частично верна по отношению к текущим представлениям о процессе электрификации трения. В настоящее время мы знаем, что на самом деле есть передача электрических зарядов между телами, однако этот обмен нагрузок осуществляется путем прохождения электронов из одного тела в другое, а не из-за обмена жидкостей, как заявил Франклин. Однако, было только по возможности правильно объяснить процесс электрификации, в начале XX век, после открытия электронов.

Поэтому, с эволюцией атомной модели, мы знаем сегодня, что электроны, найденные в электронных слоях дальше от ядра, могут перемещаться из одного тела в другое. Таким образом, мы можем объяснить различные процессы электрификации.

3. РАЗВИТИЕ ЭЛЕКТРИЧЕСТВА В ВОСЕМНАДЦАТОМ ВЕКЕ

По словам Толентино и Роча-Фильхо (2000) и до сих пор германо, Лима-э-Силва (2012) в ВОСЕМНАДЦАТОМ веке, исследования, связанные с электричеством стали более систематическими, и для этого несколько экспериментальных аппаратов были построены, среди них мы можем Выделите электростатические машины, построенные на базе машины фон Герике. Однако, не было непрерывного потока, потому что электрические заряды, генерируемые этими машинами, производили только интенсивные искры, или могли течь через металлические концы, и все еще храниться бутылками Лейдена, известными сегодня для Конденсаторы.

В первые дни электричества не было аппарата, который позволял хранение электричества в течение длительного времени. К 1800 году единственным средством производства электрического тока была разрядка бутылки Лейдена через проводника. Первое свидетельство о бутылке Лейдена датируется 1745 г., когда, по словам Роча (2011), священник э. г. фон Клейст и профессор Университета Лейдена Питера ван Мусшенбрука, произвел почти сопутствующе такое устройство в попытке Найдите способ уменьшить потерю груза. В этом контексте следует отметить, что идея о том, что тела загружаются, при контакте с воздухом, потеряли свои электрические заряда с помощью испарения электрической жидкости. Основываясь на этих идеях, ученые провели следующий эксперимент: они Tamparam с пробкой стеклянная бутылка, наполненная водой, затем приклеить гвоздь через крышку, которая вошла в контакт с водой, затем держа бутылку с одной стороны, Электрифицированный гвоздь с помощью электростатического аппарата; После такой процедуры помещали бутылку под неизоляционной поверхностью, а при прикосновении гвоздь получали большой шок. После успеха такого эксперимента, это было раскрыто, и многие люди безуспешно пытались воспроизвести эту процедуру, потому что согласно сообщениям при проведении бутылку они оставили его изолированным. В процессе времени к бутылке был улучшен, но этот аппарат произвел только переходный ток.

Однако только после открытий Луиджи Гальовани, а впоследствии и создания первой ячейки Алессандро Вольта стало возможным детально объяснить электрические явления, наблюдаемые.

С публикацией монографии Гальони, новое явление наблюдается имеет широкое распространение в основном в научно-исследовательских центрах Европы. В связи с этим, профессор физики в университете Павиа, Алессандро Джузеппе Анастасио Вольта, зная опыт Гальнани, решил воспроизвести его, как и все экспериментаторы того времени. Повторив опыт, Алессандро Вольта сначала согласился с Гальони, полагая, что животные производят электричество. Однако, углубляя учебу в этом районе, далее исследуя эксперимент, Вольта предлагает новое объяснение наблюдаемого явления (Толентино и Роча-FILHO, 2000).

По словам Мартинса (1999), Алессандро Вольта, несколько раз повторяющий некоторые изменения в эксперименте Гальони, обнаружил, что контакт не был необходим точно с мышцей лягушки, потому что схватки происходили также, когда различные точки Бедро нервы были соединены с помощью бальной арки. Направляя свое внимание на важность использования различных металлов при проверке такого феномена, Вольта отмечает, что при использовании в схеме бальной арки, схватки сильнее, чем у Монометаллической арки. Это служит основой для Вольта предложить, что металлы играют не роль проводника животного электричества, но, что электричество происходит от внешнего происхождения, в результате разница металлов, которые образуют дугу, так и металлы, которые производят такой эффект. И лягушка, однако, будет работать как очень чувствительный детектор электричества, реагирующий на это металлическое электричество и любую форму электричества. Тем не менее, в этот период есть важное замечание, сделанное физиком Иоганном Георгом Сульцером. Он положил свой язык между двумя серебряными дисками и свинец понял, что при контакте с краями дисков, почувствовал дискомфорт вкус. Возвращаясь к знанию такого опыта, воспроизводя его, после внесения изменений, включая его глазное яблоко, он может наблюдать, что, когда электрический контакт был установлен, ощущение света было воспринято. Такие факты служат для подкрепления гипотезы спины, что не было необходимости, чтобы связаться с мышцами, для возникновения сокращений, и что металлы были электрогенераторы сами. Однако эти идеи столкнулись с крупными проблемами, потому что эксперименты, которые привели к открытию такого электричества (производится путем контакта между различными металлами), используемых животных, поэтому они могут быть интерпретированы как происходящие из Животное электричество.

Таким образом возникает спор между Вольта и Гальони, последний не принял толкование Вольта, потому что он показал, что схватки произошли, когда установили контакт между нерва и мышцы с использованием равных металлов. Идя дальше, Гальони показывает около 1794, что не было необходимости использовать любой металл для достижения электричества, такая гипотеза отошла от наблюдения возникновения сокращений путем размещения секционного crуральского нерва расчлененный лягушка в контакте с мускулами Ногу. Такой опыт, который бы доказал животный Электрический ток, не был принят Вольтой, поскольку в этом случае сокращения ног лягушек происходили из-за механической стимуляции. И так он продолжает, в попытке обнаружить доказательства того, что доказывает его гипотезы (Мартинс, 2000; Толентино и Роча-FILHO, 2000).

В соответствии с разъяснением Мартинс (1999), Вольта пытался обнаружить электричество, вырабатываемой различными металлами с помощью электроприцела, но не удается, и предполагая, что электрическое напряжение генерируется слишком слаб, чтобы быть обнаружены такие инструмент, он строит чувствительный аппарат: электролит. Используя такой аппарат, в 1796 году Вольта может обнаруживать слабые электрические напряжения, генерируемые различными проводниками. Но этого было недостаточно, потому что в то время он хотел доказать, что его идеи были хорошо обоснованы, и для этого он стремится производить с использованием металлических пар, сильные электрические эффекты; В результате этого исследования рождается в стек.

Рисунок 8-воспроизведение рисунка батарей прилагается к письму Алессандро Вольта Королевской. На рисунке 1 представлена версия, называемая круглыми цепочками кубков. В рисунках 2 к 4 представлены сваи с увеличением количества металлических дисков. Источник: Толентино и Роча-FILHO, 2000, стр. 38.

В письме о возвращении, посланного королевскому обществу, для постройки своего аппарата он укладывали серебряные и цинковые диски, разделенные картоном, пропитанным физиологическим раствором. Back предполагает, что другие металлы также могут быть использованы, например: олова, свинца и меди, но наилучшее сочетание было серебра и цинка. Это устройство было построено так, что нижние диски были серебряные и верхние цинковые диски, имеющие терминалы этих проводов подключены вести электричество. В дополнение к куче, Вольта испытания договоренности, размещение бок о бок контейнеры из стекла, дерева или керамики, заполнены наполовину с раствором соли или с стволами, так что такие контейнеры были соединены набором лопастей, чьи терминалы были серебряные , депонированные на медь, а другой цинк (или олова), погруженный в следующую канистру. В письме, он обсуждает только физиологические эффекты, потому что они призвали больше внимания в этот период. Тем не менее, с батареей можно было изучить поведение электрического тока и его последствий, в дополнение к проверке разложения веществ (ШАГАСА, 2000; МАГНАГИ и АССИС, 2008).

4. ДОСТИЖЕНИЯ В ОБЛАСТИ ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ В ДЕВЯТНАДЦАТОМ ВЕКЕ

4,1 КРАТКОЕ ВВЕДЕНИЕ В ИСТОРИЮ ЭЛЕКТРОМАГНЕТИЗМА

На протяжении ДЕВЯТНАДЦАТОГО века, с открытием сваи Алессандро Вольта все производство электроэнергии исходило от электрохимических реакций, являясь этой великой одной из фундаментальных частей для открытия, которое было ориентиром этого века: законы электромагнетизма.

По словам Роча (2011) до начала ДЕВЯТНАДЦАТОГО века, электричество и магнетизм развивались без каких-либо связей, и считались отдельными полями. Тем не менее, в первые два десятилетия этого века, экспериментальные работы, которые стремились доказать взаимосвязь между электрической, тепловой, магнитных, химических и оптических явлений, развитых значительно. В этом контексте мы можем выделить работу одного из ученых, которые защищали существующую связь между магнетизмом и электричеством: Ганс Кристиан Эрстед, чье открытие приводит к объединению этих полей, давая рост отрасли физики, называемой Электродинамика.

Основываясь на знании, что прохождение электрического тока на проволоке, спровоцировало выброс света и отопления, ученый Эрстед углубляет свои исследования, проводя эксперименты, чтобы подтвердить свои гипотезы. Как Альварес и Лус уточняет эту строгую работу, удалось в 1820, когда Эрстед, при сборке электрической цепи с магнитной иглой, понял, что:

При отсутствии тока в схеме, магнитная игла была ориентирована в направлен[…]ии Север-Юг, установив ток в цепи, Эрстед заметил, что магнитная игла отклонилась[…], прерывая ток, игла вернулась в исходное положение, вдоль Направление Север-Юг (Лус и Альварес, 2000, стр. 210).

Это явление, наблюдаемое Эрстед, спровоцировало большой скачок в научном обществе, мотивируя нескольких ученых из Европы расследовать причины такого события. Согласно видению Эрстеда, этот факт был обусловлен движением в противоположном направлении электрического тока, которое было составлено из двух потоков нагрузок (положительных и отрицательных) внутри проводов. Последовательное совещание и разделение этих обвинений породило электрический конфликт. Предполагая, что этот электрический конфликт не ограничивал внутреннюю часть проводов, будучи также существующим в окружающей среде вокруг провода; Эрстед, объясняет, что отклонение по проводу происходит из-за взаимодействия между электрическим конфликтом внешности этого с магнитными полюсами магнита. Однако, его теория имела немногих приверженцев; Только их экспериментальные результаты были слабо приняты научным сообществом (ЧАЙБ и АССИС, 2009).

Один из ученых этого века, который также заслуживает внимания является француз Андре-Мари Ampère. В своей работе он посвятил себя химии и математике, не проявляя интереса к электрическим и магнитным явлениям, пока он не стал известно о 1820 опыт Эрстед в то время как участие Араго выступления в Академии наук в Париже. Однако Ampère в виде такой презентации, отмечает, что работы Эрстед будет неполным, инициируя исследования в попытке елуЦитаке характер этого явления. Путем воспроизводить эксперимент по imantation иглы, оно предлагает новое зрение защищая принцип действия и реакции между проволокой и магнитом. Таким образом, он объясняет, что явления, наблюдаемые в опыте Эрстеда, происходят из-за наличия электрических токов внутри иглы. Однако, чтобы защитить это предложение, Ampere пришлось продемонстрировать, используя только электрические цепи, способность воспроизводить эффекты одного магнита на другой, а также замкнутой цепи на магнит. Эти эксперименты были опубликованы в двух частях в том 15 Анналес де Чимие и телосложение де 1820 (Герра, рейс и БРАГА, 2004).

По словам Диаса и Мартинса (2004), еще одним грозным вкладом в электромагнетизм было открытие Майкла Фарадея в 1831 электромагнитной индукции. Известно, что в лаборатории Хэмфри, где Фарадей начал свою научную карьеру, играя роль вспомогательной, он встретил значительно мир науки, таким образом сделав Великого экспериментатора, который был чрезвычайно полезен для развития Их работа связана с электромагнетизмом. Его интерес к этой области начался в 1821, когда редактор Анналы философии, Ричардс Филлипс пригласил его написать рецензию статьи о электромагнетизме. Для выполнения этой функции он переделал несколько экспериментов, в дополнение к изучению нескольких теорий, таким образом, предлагая новые эксперименты.

Исследуя магнитную силу, приходящую из проводящей нити, используя imантоническую иглу, Фарадея заметил, что вместо полюсов иглы, страдающего притяжением и отталкиванием, они, как правило, вращаются вокруг провода. Из этого наблюдения он посвятил в частности, на эту тему, что привело его к публикации статьи, где он представил эксперименты, которые позволили проверки вращения проводника проволоки вокруг магнита, а также противоположное движение. С публикацией этой статьи было установлено сообщение через письма с Ampère, в результате этого контакта Фарадея познакомился с книгой: Мануэль d'электрисите Динарик, написанный Демоферрана, где он заверил, что электрический ток, проходящий Проводником может вызвать постоянное течение в другом, размещенный в окрестностях. Этот факт заинтересовал его много, тем самым инициировав исследования Фарадея, связанные с явлением индукции, и таким образом он строит несколько экспериментов в поисках экспериментальных свидетельств, которые объясняют это явление. Как описано в их журналах, после нескольких лет попыток первого успешного эксперимента, он был забетонированный 29 августа 1831. Для выполнения такой работы он построил сладкое железное кольцо, содержащее несколько медных проводов оборачивается вокруг него, это время разделены двумя сторонами: A и B. Таким образом, была выполнена следующая процедура:

Два обмотки на стороне B были соединены вместе, чтобы сформировать единое, и его конец был подключен к медной проволоки, проходящей над магнитной иглой[…]. Таким образом, игла при перемещении будет указывать на прохождение тока по стороне B кольца. Одна из Витей стороны A была соединена с батареей и[…], с проходом тока от стороны A, приходя от батареи, течение было обнаружено на стороне B кольца (Диас и Мартинс, 2004, p. 525).

Таким образом можно было визуализировать намагниченность иглы. Однако, эффект, найденный в этом эксперименте, был не от магнита над течением, а от электрического тока над другим. После нескольких размышлений о результате его эксперимента, Фарадей продолжает учебу, и при тестировании нового эксперимента, в котором он использует Железный цилиндр и L спирали, исходил следующим образом:

Все провода соединились в один пропеллер и подключились к индикатору пропеллера, на расстоянии, по медной проволоке, затем Утюг был помещен между полюсами магнитного бара[…]. Каждый раз, когда магнитный контакт на севере или юге был установлен или сломан, было магнитное движение в пропеллер индикатора. […] Но если электрический контакт (т.е. через медный провод) был сломан, то Брейкерс и контакты не производят никакого эффекта (ФАРАДЕЯ, апуд Диас и Мартинс, 2004, стр. 527).

Таким образом, он, наконец, получает электрический ток индуцированных действием магнита и, таким образом, и наблюдается явление индукции в первый раз. Важно подчеркнуть, что в связи с агрегацией электроэнергии, с магнетизмом, генерации нового филиала в науке, и, следовательно, с открытиями индукции законы, новые возможности и основные нововведения возникают для отраслей, открывая двери для Инвестиции в производство электричества в большем масштабе.

4,2 НАЧАЛО ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ МАШИН

Строительство электродвигателей было первым шагом на пути технологических нововведений, которые существовали сегодня, о которых даже не мечтали в начале ДЕВЯТНАДЦАТОГО века. С использованием электродвигателей стало возможным революционизировать отрасль, тем самым позволяя миру объектов. Однако, для консолидации такого инструмента, несколько исследователей были вовлечены в такую деятельность, и многое пришлось разработать, усовершенствовать и судить, пока мы не прибыли на двигатели, способные генерировать достаточное количество электроэнергии для их использования в промышленности.

По словам Помилио (2012), первые двигатели DC (работа с текущим продолжается), были построены примерно в 1831, по Фарадея. Он построил генератор, состоящий из медных дисков диаметром около 30 см. Важно подчеркнуть в этом контексте изобретение английского Виллиана осетрина, который в 1825 подтвердил, что, когда электрический ток был применен к проводящий провод, который участвует железа ядро, он был преобразован в магнит, имея его прочность прерывается, когда Ток был приостановлен, таким образом была изобретена очень важная часть в строительстве вращающихся электрических машин: электромагнит.

Продолжая процесс строительства машин, стоит выделить изобретение вокруг 1833 по переключателю ученого в. Ричи, задать этот важный в электродвигатели. Переключатель является ключевой частью в двигателях DC, так как они имеют функцию периодически обменивать направление тока на роторе таким образом, чтобы гарантировать, что крутящий момент всегда имеет одинаковое направление, таким образом предотвращая то, чтобы Ротор был остановлен в положении и Равновесие (Алвес, 2003). Более поздно вокруг 1837 работа Thomas Дэвенпорт и его супруга Эмили привели к в патенте уже улучшенное двигатель CC. Но, Кроме того, эти рудиментарные двигатели имеют очень низкую урожайность, не было достаточно энергии, чтобы поставлять такие устройства. Тем не менее, он появляется в 1873 1 средства минимизации проблемы энергетических отходов, благодаря открытию реверсивных Динамо бельгийским ученым Зенобе GRAME. Он был одним из важных коллаборационистов в развитии электрических машин, «Динамо» является результатом его работы, вдохновленной машиной Антониу Пасинотти. Как цитирует Соуза et al (2010), оригинальное оборудование состояло из:

[…] Массивное железное кольцо с вертикальной оси вращения вокруг которого были обернуты 16 электрических катушек регулярно расположенных на деревянных клинье[…]в. Катушки были соединены в серии и каждое соединение между 2 из этих катушек было подключено к лезвию коллектора напряжения, расположенного на основании вертикальной вращаясь оси кольца. Это круглое сооружение широко известно как «броня» и «кольцо» Pacinotti (стр. 5).

Рисунок 9-итальянский строитель машины Антонио Пасинотти. Ист
очник: Соуза и др., 2010, стр. 5.

Сделав адаптацию к машине, Зенобе Граме заменила твердое железное ядро, ламинированное кольцо, состоящее из пучков железных проводов, изолированно друг от друга. Он также добавил 16 катушек в кольце, в результате чего 32 катушек. Эта адекватность была целью уменьшения индуцированных токов в ядре, и ограничение импульса порожденные напряжения, которое выходит из машины, способствуя увеличению магнитного поля на катушках, таким образом создавая лучшую производительность машины, потому что таким образом В процессе выработки и трансформации энергетики никаких серьезных потерь не будет. Таким образом оно было разработано вокруг 1869, оборудование известное вовремя как кольцо GRAME. Важным событием, которое мы хотим подчеркнуть, произошло в 1873 в Венской выставке было обнаружить обратимость "Динамо". Когда GRAME соединило два прямых нынешних Динамо параллельно, и только одна из этих машин, привод устройство, было воспринято, что один из них начал вращаться, таким образом, применяя крутящий момент на своей оси, действуя в качестве двигателя (Соуза и др., 2010; ПОМИЛИО, 2012).

Рисунок 10-Иллюстрация GRAME. SOURCE маш
ины: Соуза и др., 2010, стр. 8.

Тем не менее, машины GRAME сыграли важную роль в распутывание процесса производства научных знаний ДЕВЯТНАДЦАТОГО века в области электричества, таким образом, стало возможным генерировать электроэнергию в количестве, необходимого для удовлетворения спроса Существующие в отраслях промышленности.

4,3 ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ЭЛЕКТРИЧЕСТВА В КОММЕРЧЕСКИХ ЦЕЛЯХ-СТОЛКНОВЕНИЕ МЕЖДУ ТОМАСОМ ЭДИСОНОМ И НИКОЛА ТЕСЛА

Примерно в начале ДЕВЯТНАДЦАТОГО века, газовая система освещения начинает появляться, заменив свечи и масляные лампы. Скоро потом возникает идея пользы электричества в освещении, превращаясь в этом путе светильник дуги, но такие аппаратуры Кроме не быть экономично были весьма ярка, котор нужно использовать на дому; И вскоре воспринимается, что использование нити в лампах было бы лучшей альтернативой для получения нужной яркости. Поэтому, исследователя начинают их работу для того чтобы найти соотвествующие материал, котор нужно использовать в нити. В этом контексте мы можем выделить изобретатель Томас Альва Эдисон, который разрабатывает свои работы, изобретая высокий вакуум лампы, с карбонизированной бамбуковой нити. Оттуда он инвестирует в расширение и использование электроэнергии, создание его электрической энергетической компании, поставляя власть в текущем продолжается.

Важный изобретатель и предприниматель Томас Эдисон, который значительно преуспел в ДЕВЯТНАДЦАТОМ веке, способствуя появлению электроэнергии и распределения системы, родился в семье среднего класса на 11 февраля 1847 в городе Милан Огайо, США. Его школьная жизнь была короткой, потому что у него были проблемы в школе и, по словам его учителя, он был очень допроса и беспокойным. Таким образом, он покидает школу очень рано, получая его мать, которая была учителем, ответственным за ее образование, вызывая ее интерес к науке. С раннего начала Томас начинает работать, чтобы получить деньги для проведения своих экспериментов. А в возрасте 21 года он записал свое первое изобретение: машину для голосования; Тем не менее, это не достижение ожидаемого признания. Стремясь стать независимым изобретателем, достигая новых горизонтах, он переезжает в Нью-Йорк. Пройдя через очень трудное время, он имеет свой контракт подписан на Western Union компании, когда он продает ей свое изобретение автоматического индикатора фондовой биржи котировки. Около 1876, через пять лет после его найма уже известный изобретатель, и Широта его деятельности продвигает строительство Великого исследовательского центра Менло-Парк. В этой среде, состоящей из лабораторий и мастерских, в окружении подготовленных помощников и техников, Эдисон предлагает производить каждые десять дней новое изобретение, но не удалось достичь такой цели, но это правда, что в течение четырех лет удалось патент 300 изобретений, среди них мы можем выделить фонограф, Угольный микрофон, Цинетограф (фильм машина), Витаскоп (экран кинопроектор), счетчик электричества, Дитафоне, кинетоскоп (коробка с изображениями, снятыми внутри), Лампы накаливания, создание электрической электростанции среди других, которые вместе изменили мир, окончательно освемировали технологию (Корреа, 2011).

В 1882 году Эдисона Элеметрическая светлая компания, принадлежащая Томасу Эдисону, разрабатывает первую в мире электроэлектростанцию в коммерческих целях, расположенную на Перл-стрит-стрит в Нью-Йорке. Электростанция, которая поставляла текущую электроэнергию продолжает около 59 клиентов, было несколько парогенераторов и для работы в одном напряжении, они должны быть 800 метров от точки потребления. Но успех Эдисон вскоре угрожает внушительным прибытием предложений использования переменного тока, его соперник Никола Тесла, который намеревался превысить ограничения текущего продолжается (LAMARÃO, 2012; КОРРЕА, 2011).

Согласно FUKE (2010), большой сторонник переменного тока, Serbo-Хорватский Никола Тесла родился 10 июля, 1856, с 19 лет прогрессирует в электротехнической исследований, когда он поступает в Политехническую школу в Граце, Австрия, там он знает, области исследований, которые много интриги вас: электричество; И с этого момента он жаждет понять его законы. Его профессиональная карьера начинается около 1881, когда он становится инженером-Электрик в национальной телефонной компании в Будапеште. Около 1882 он ходит на работу в континентальную компанию Эдисон в Париже, улучшая электрооборудование. Важно подчеркнуть, что именно в этот период он идеализирует инструмент, в котором, по его мнению, можно было генерировать переменный ток, который до этого считался невозможным учеными, это Индукционный мотор. Стремясь расширить свои знания электрического тока, он уходит в 1884 году в Соединенные Штаты, где он начинает работать в компании Томаса Эдисона, где после обретения уважения предпринимателя, он был приписан к функции совершенствования Динамос Текущий продолжается для того, чтобы добиться повышения эффективности. Если бы такая цель была успешно выполнена, он был бы награжден 50000 долларов. Таким образом Tesla стремится на один год в улучшении таких приборов, достигая выгодско эффективность для компании Эдисон; Но не получил его приз, как это было согласовано, что привело его в отставку (белый, 2003).

Тем временем, развивая свою замечательную работу у Эдисона генерала Элетрича, Тесла прославился в специализированных кругах. И вот, после его отставки он основал около 1886 в своей компании: Тесла Электрический свет и производственная компания. Однако их финансовые инвесторы не поддержали свои идеи по разработке двигателя переменного тока, так как снова это привело, чтобы работа стала разочарование снова. Но после многих боев, Тесла идеи приветствуются также инженер Джордж Вестингауз, владелец "Вестингауз электрической компании, которая финансирует разработку своих устройств и вскоре покупает его патент. Следует уточнить, что до этого периода преобладали текущие остается раскрыта и распространен Эдисон, но работы Тесла включен генерировать и распределять электроэнергию в переменном тока, с тем чтобы преодолеть ограничения своего конкурента (HARF , 2010).

Рисунок 11-фотоснимок индукционного мотора, изобретенного Никола Тесла в 1882.
Источник: доступно на www.teslasociety.com.

Таким образом наступает известная битва течений, где две идеи оспаривают их пространство. С другой стороны, продолжает продолжение, которое до теперь удовлетворяли требованиям общества, с другой стороны переменный ток был более легко и в поколении и в передаче энергии, преодолевая затруднения своего конкурента в поднимать Работа напряжение и передается на большие расстояния до достижения потребителя. Однако, идеи Теслы имели больше преимуществ, таким образом приобретая предпочтение; Но Эдисон не удовлетворяется стремится препятствовать использованию переменного тока, для этого в его кампании он прибывает, чтобы казнить животных с помощью электрического тока, чтобы показать риски, существующие в передаче переменного тока, которые в соответствии с ним не происходили С течением продолжается. Однако такие призывы не достигли желаемого результата, как это было в компании Вестингауз, используя идеи Тесла, один выбран для великого проекта генерации энергии, которая состояла из Ригинг Ниагарский водопад для производства электроэнергии, Создание достаточного количества энергии для снабжения промышленностью Буфалло в Нью-Йорке, ознаменовав новую эру электричества. В связи с этим, Никола Тесла выигрывает такой спор, и оттуда переменный ток был легитимирован как способ производства и распределения энергии (ГИМАРАРАЙНС, 2010).

Рисунок 12-Первая в мире крупная гидроэлектростанция: Ниагарский водопад в 1895 году, за один год до окончания сооружения. Источник: доступно по адресу www.teslasociety.com

5. ЭЛЕКТРИЧЕСТВО: ПУТЬ, ПРОЙДЕННОЕ ОТ ПОКОЛЕНИЯ К ПОТРЕБЛЕНИЮ

Электричество стало незаменимым для выживания человека, используемого для целей от отечественного до промышленного. В настоящее время, благодаря технологическому развитию, в резиденциях, отраслях, больницах и других местах существует разнообразие электронного оборудования, которое предполагает поставку электричества для его эксплуатации; Таким образом, электричество имеет важное значение для технологического прогресса. Однако это не первичная энергия, то есть для ее производства необходимо использовать первичный источник энергии, такой как уголь, нефть, природный газ, уран, продукт сахарного тростника, морская и речная вода, ветер, солнце, среди прочих.

Рисунок 13-Бразилия электрическая матрица в 2011. Ис
точник: Бразилия, 2012, стр. 31.

По данным энергетической исследовательской компании, Национальный энергетический баланс (BNE) указывает на то, что в 2011, 81,7% производимой в Бразилии электроэнергии поступает от гидроэлектростанций, что является крупнейшим источником вклада.

Обычно первичные источники удалены от потребляющей популяции, и необходимо вкладывать средства в передачу энергии. Таким образом, Бразильская электрическая система состоит из поколения, передачи и распределения энергии.

В генерацию, большие электростанции производят электричество, которое затем передается на подстанцию, которая обычно поднимает напряжение и отправляет его в системы передачи высокого напряжения. Затем он направляется на подстанцию рядом с центром потребления, который генерирует среднее и низкое напряжение, а затем, через линии распределения, преобразуется в соответствующее напряжение для доставки конечного потребителя через линию обслуживания ( Феррейра и др., 2010, стр. 20).

5,1 ГЕНЕРАЦИЯ ЭЛЕКТРИЧЕСТВА В БРАЗИЛИИ

В соответствии с графиком, представленным на рисунке 13, мы имеем, что электрическая матрица в Бразилии состоит в использовании возобновляемых и невозобновляемых источников для выработки электроэнергии. Таким образом, важно уточнить, как эти источники используются в гидроэнергетических, термоэлектрических, атомных и ветровых электростанциях для выработки энергии.

В настоящее время сила воды используется в гидроэлектростанциях для выработки электроэнергии. Это, в свою очередь, в основном формируются: водохранилище, плотины, утечки и власти дома. Водохранилище возникает, когда вода плотины с созданием плотины, это, в свою очередь, построена для накопления воды. Водосток имеет функцию контроля уровня воды в резервуаре, особенно в сезон дождей, потому что он позволяет воде течь прямо в канал утечки без необходимости проходить через дом питания. Наконец, дом питания является местом, где работает электростанция и турбины-генератор и вспомогательные группы расположены.

Рисунок 14-основные элементы гидроэлектростанции. Исто
чник: адаптировано из www.portalsaofrancisco.com.br

На гидроэлектростанциях электричество приобретает энергетическое преобразование. В основном его эксплуатация заключается в преобразовании потенциальной энергии, существующей между уровнем водохранилища и реки после плотины, в кинетическую энергию, когда вода, поступая из резервуара, проводится с помощью трубопроводов, вырезая в лопастей Турбины, заставляя их вращаться. Эта турбина подключена к генератору, который, следовательно, вступает в движение, превращая кинетическую энергию в электрическую энергию, после этого процесса генерации энергии передается подъемные подстанции, где напряжение, поставляемый генераторами Высока с помощью трансформаторов (Мота, 2010).

Рисунок 15-схематичный рисунок гидроэлектростанции. Ист
очник: www.portalsaofrancisco.com.br

В то время как в термоэлектрических установках движение генератора получается путем сжигания ископаемых видов топлива, таких как уголь, нефть, получаемая из нефти или природного газа, или из возобновляемого топлива, такие как сахарный тростник, листья, ветки, остатки дров, древесный уголь Минеральные и даже органические отходы. Независимые от топливных термоэлектрических установок имеют аналогичную операцию, которая состоит из следующего процесса: во время сжигания топлива в котле, он генерирует пар из воды, циркулирующей через обширную сеть труб, которые покрывают его стены. Этот пар используется для перемещения лопастей турбины, чей ротор вращается вместе с осью генератора, тем самым произведя преобразование тепловой энергии в кинетическую энергию и вскоре после этого в электрическую энергию. В этой системе генерации, после падения пара в турбинами она охлаждается в конденсаторе, снова становясь в воде, начиная таким образом новый цикл (Сильва и Карвалью, 2002).

Рисунок 16-схематическое представление термоэлектрической электростанции
. Источник: www.alterima.com.br/

По словам Пегольо (2006), в атомных электростанциях используется уран, составленный U-235 (изотопом с 92 протонами и 143 нейтронов) в качестве топлива, из-за его свойства деления, когда достигается низкой энергией нейтронов. Процесс генерации энергии состоит из ядерного деления, то есть в разрушении урана в ядерном реакторе, производя большое количество тепла, которое послужит нагревать воду в котле и превращать ее в пар, оттуда метод генерации Энергия походит те из обычных термально заводов, разница в используемой топливе.

Мы также можем выделить ветряные электростанции, которые используют альтернативный источник энергии ветра. Его действие состоит в преобразовании кинетической энергии ветров в механическую энергию, когда они врезаются в лопасти ветровых турбин, которые связаны в генераторы, которые в свою очередь используются для преобразования механической энергии в электрическую энергию . Однако, эти заводы установлены в зонах с постоянн ветрами (PENTEADO и Торрес, 2010).

Рисунок 17: компоненты Аэрогенератора. Ис
точник: www.alterima.com.br

Важно уточнить что все электростанции подобны к пользе генератора для того чтобы сделать преобразование энергии, но главным образом источник который обеспечивает энергию для вращения генератора что дифференцирует типы Растений. В этом контексте важно подчеркнуть принцип функционирования этого оборудования.

5,2 ЭКСПЛУАТАЦИЯ ГЕНЕРАТОРОВ

Генераторы устройств, способных преобразования механической энергии в электрическую энергию, они состоят в основном ротором (магнит), который вращается внутри статора (катушки), вызывая появление электрического тока. Когда вращающееся движение производится в поворотах, через, например, движение турбины в гидроэлектростанциях, есть вариации в магнитном потоке через поворот, вызывая Электрический ток, чтобы появиться в цепи из-за индуцированной электродвигательной силы Это появляется в этом. Это явление, известное как Электромагнитная индукция подчиняется законам Фарадея и Ленца (МУССОЙ, 2006).

Чтобы понять закон Фарадея, необходимо знать концепцию магнитного потока, и для этого мы будем анализировать корпус поверхности планарного участка, вставленного в равномерное магнитное поле. В этом случае поверхность обозначена как нормальная, а и θ-это угол, сформированный между магнитным полем и нормальной поверхностью, как показано на рисунке ниже.

Рисунок 18-представление магнитного потока на плоской поверхности. Источн
ик: доступно по адресу: www.brasilescola.com

 

Таким образом, мы можем определить магнитный поток представлен буквой Φ (Fi), как продукт между магнитным полем, площадью плоской поверхности и косинус угла формируется, то есть:

Где магнитного потока определяется международной системой единиц (SI), таких как Вебер (ВБ). Таким образом, мы можем воспринимать, что магнитный поток связан с числом индукционных линий, которые пересекают поверхность, так что мы можем заключить, что чем больше количество линий, которые пересекают большую поверхность будет значение магнитного потока (LIGHT и АЛЬВАРЕС, 2000).

Согласно Penteado и Торрес (2010), теперь мы можем произносить законы Фарадея, который указывает, что: всякий раз, когда есть вариации магнитного потока через цепь, индуцированной электромоторное усилие (ε) появляется в этой схеме, которые могут быть рассчитаны на Уравнение:

Где скорость изменения магнитного потока, и N число поворотов.

Уже обсуждала ситуации, в которых индуцированный ток появляется в схеме, изменяющая его значение, мы можем подчеркнуть законы Ленца, который определяет смысл течения.

По словам Луз и Альварес (2000), когда Фарадей изучал феномен индукции, он воспринял феномен чередования индуцированного тока, но не смог разработать закон, который позволил бы определить такое явление. Это было возможно только после распространения работы Фарадея, с исследованиями русского ученого Генриха Ленца. Он обнаружил, что чувство индуцированного тока появляется так, что она возникает индуцированного магнитного поля, которое выступает против изменения магнитного поля индуктора, обратите внимание на рисунке ниже:

Рисунок 19-представление направления индуцированного тока в петлю. Источн
ик: Лус E Альварес, 2000, стр. 299.

Таким образом, мы можем интерпретировать закон Ленца как следует:

Когда индуцированный ток устанавливается в силу увеличения магнитного потока, его значение таково, что созданное им поле чувствовало себя противоречащим магнитному полю внутри контура. Когда индуцированный ток устанавливается в силу снижения магнитного потока, его значение и так, что поле, созданное им имеет одинаковое направление магнитного поля внутри цепи (Лус и Альварес, 2000, стр. 300).

Важно отметить, что в генераторах переменного тока в то время как петля вращается 1/4 назад, его магнитный поток увеличивается. Но когда он завершает 1/4 следующий, магнитный поток уменьшается. Именно по этой причине, что индуцированный ток, который возникает в схеме имеет переменное направление. Генераторы в гидроэлектростанциях, термоэлектрических, ветровых и атомных электростанциях имеют аналогичную функцию в том, что описано выше. Однако, можно утверждать, что во всех электростанциях генераторы незаменимы.

5,3 2.4.3-РОЛЬ ПОДСТАНЦИЙ В БРАЗИЛЬСКОЙ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ СИСТЕМЕ

После всего процесса генерации электрической энергии необходимо управлять им подъемные подстанции, потому что генераторы переменного тока, которые регулярно генерируют напряжение 13,8 кв, не могут обеспечить высокие напряжения, необходимые для передачи. Таким образом, в подстанциях можно увеличить напряжение через трансформаторы. Важно помнить, что трансформаторы также используются для снижения напряжения в нижних подстанциях вблизи центров потребления. Поэтому без этих аппаратов не было бы возможности передавать и распределять электрическую энергию в переменном течении (LEÃO, 2009).

5,4 ТРАНСФОРМАТОРЫ

Первая коммерческая модель трансформатора была построена Уильямом Стэнли около 1885 года, когда он работал на предпринимателя Джорджа Вестингауза. Его работа была основана на рудиментарном проектов компании Ганц и изобретателей Голард Люсьен и Джонг Диксон Гиббс, который используется в первый раз в 1886 в системе власти великого Баррингтон, штат Массачусетс в компании Вестингауз Electric С тех пор компания претерпела несколько модификаций (сокращение размера, повышение эффективности, совершенствование потенциала) и был использован в различных отраслях электроники (Эдисон TechCenter).

Идеальный трансформатор-это электрическое устройство, которое работает с чередованием электрического тока, производящее модификацию поставляемого напряжения. Этот аппарат состоит в основном из ядра, изготовитого из ферромагнитного материала, где свернуты электролитические медные провода, образуя две катушки. Как мы можем видеть в следующем рисунке, катушка, которая подключена к схеме, что обеспечивает напряжение должно быть преобразовано называется первичной обмотки, и катушка, которая получает напряжение уже преобразованные называется вторичной обмотки (Торрес, Ферраро и СОАРЕС, 2010).

Рисунок 20-схематическое представление трансформатора. Ист
очник: Невес и МУНЧАУ, 2010, стр. 79.

Что касается функционирования трансформатора, то, по словам Гаспара (2003), основан на принципе электромагнитной индукции. Когда напряжение применяется к первичной обмотке, переменный электрический ток проходит через повороты этого обмотки, устанавливая в своем интерьере магнитное поле, которое, следовательно, Иманта железа ядро. В связи с напряжением поставляется быть переменного магнитного поля, установленного в железном ядре, будет представлять последовательных колебаний, в результате чего вариант магнитного потока через вторичную обмотку. Таким образом, мы знаем, что, как закон Фарадея упоминает, напряжение, индуцированное в вторичной обмотки появляется.

Таким образом, мы можем написать из закона Фарадея, взаимосвязь между напряжениями в начальной и вторичной идеального трансформатора:

Где No n — это число поворотов на вторичной обмотке, а номер No1 — Количество поворотов на первичном обмотке. Таким образом, мы можем продемонстрировать, что если количество поворотов на вторичной обмотке и выше, чем в первичном обмотке (n) трансформатор используется для поднятия напряжения, а в обратном случае (n < No1) трансформатор будет понижать.

Важно подчеркнуть, что изменение напряжения при использовании тока не представляется возможным, поскольку оно не представляет собой вариант магнитного потока, поэтому в этих условиях напряжение в вторичной обмотке будет недействительным. Это является одним из факторов, который делает использование переменного тока в передачах более реальным, как описано ниже.

5,5 ПРОЦЕСС ПЕРЕДАЧИ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ЭНЕРГИИ

Как уже упоминалось, электростанции, генерирующие электричество, как правило, удалены от потребителей, так как они устанавливаются в местах, способствующих использованию природных выгод, поэтому необходимо устанавливать сети Передача энергии, что позволяет транспортировать энергию от пунктов поколения к распределению.

Сети передачи могут быть типа областей, подземных или металлических трасс. Однако, в Бразилии, передача преобладают линии из-за большие расстояния. По словам Льва (2009), эти линии состоят в основном из проводников, изоляторов, структуры поддержки и молний. Среди характеристик, необходимых для водителей, мы можем выделить высокую электрическую проводимость, снижение стоимости, низкий специфический вес, соответствующую механическую прочность и высокую устойчивость к коррозии и окислению. Таким образом, материалы обычно используются алюминия и меди. Что касается изоляторов, то мы можем подчеркнуть, что они играют роль приостановления, фиксации и разделения, подвергаясь как механическим, так и электрическим силам. Таким образом, необходимо, чтобы они обеспечивают большое сопротивление прохождения поверхности утечки тока, и которые являются достаточно последовательными, чтобы предотвратить разрыв под напряжением условия, которые они должны выдержать. Для этого используются изоляторы типов: на диске, штифт, подвеске, подстанции и линейные изоляторы, они изготовлены из глазурованного фарфора, закаленного стекла или резиновых полимеров, так как эти материалы предлагают Все необходимые характеристики для изолятора. Другими компонентами линий электропередач являются структуры и кабели, которые соответственно способствуют поддержке и защите линий.

По словам Леита (2012), при передаче электрической энергии был выбран выбор переменного тока с напряжением от 69 кв до 500 кв. С 500 кв необходимо изучить, какой тип текущего занятых будет более экономически жизнеспособным для проведения такой передачи. Основным фактором, влияющим на использование переменного тока является легкость в повышении или уменьшении напряжения, потому что во время передачи будет иметь необходимость увеличить напряжение, так что потери эффект Джоуля являются наименьшее возможное, и уменьшить Подстанции возле потребительских центров.

5,6 ВАЖНОСТЬ РАСПРЕДЕЛИТЕЛЬНЫХ ЛИНИЙ

Как мы уже упоминали в предыдущих подразделах после того, как энергия была сгенерированных и переданы, она распределяется как можно более эффективно потребителям. Как правило, распределительные сети функционируют по крайней мере с двумя напряжениями, высоким напряжением для крупных потребителей, таких как промышленные предприятия и крупные коммерческие или жилые здания, которые, в свою очередь, имеют напряжение, уменьшающее подстанцию таким образом встречая Потребности кормления вашего оборудования. И низкое напряжение, предназначенное для небольших пользователей, таких как резиденции, в этом типе распределения называется вторичным, первичного напряжения, что в Бразилии 13,8 кв проход трансформаторов, расположенных в общественных полюсах, где напряженность снижена до необходимый уровень снабжения электроприборами, т.е. для 127 или 220 V (БОЛЬСОНИ, 2012).

Рисунок 22-репрезентативная схема системы генерации, передачи и распределения электричества. Источник
: адаптировано из www.redeinteligente.com

5,7 2.4.6-ПОТРЕБЛЕНИЕ ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ В ТЕКУЩЕМ МИРЕ

Электричество стало основополагающим для технологического и научного развития в нынешнем мире, и, следовательно, стало приоритетом в повседневной жизни человека, мы можем выразить такие доказательства с утверждением Феррейра и др.:

Электроэнергетический сектор все в большей степени укрепляет одну из стратегических областей развития нынешнего общества в связи с растущим спросом на технологии, которые, как правило, работают на основе этого вклада, и являются необходимыми для повышения Уровень жизни или благополучия, а также экономический уровень общества в целом. Легко видеть, что электричество отвечает за эксплуатацию различных услуг и оборудования, которые делают жизнь более практичной и комфортной (2010, стр. 18).

Тем не менее, электричество, которое достигает потребителя присутствует в виде синуса переменного тока, с постоянной частотой, но есть разнообразие электронных устройств, которые должны быть поданы с прямым течением, например, Компьютеры, мобильные телефоны, Фотографическая камера, среди прочего, таким образом, возникает необходимость в текущем выпрямитель цепи, то есть, схема, которая преобразует переменного тока в прямом тока.

Что касается классификации Ректификаторов Помилио (2012) гласит, что они могут быть классифицированы в контролируемых или неконтролируемые, в зависимости от их способности регулировать стоимость выходного напряжения; Монафазный, трехфазный и др. По количеству фаз переменного ввода напряжения; Половина волны или полная волна, в зависимости от типа соединения элементов выпрямителей. При использовании оборудования, необходимого для его высокой мощности эксплуатации, необходимо использовать трехфазные выпрямители, они в свою очередь должны быть подготовлены таким образом, чтобы избежать повреждения соседнего электрического оборудования или сетей. "Обычные трехфазные питания используют выпрямители для диодов или тиристоров, когда требуется некоторый контроль потока питания и выходного напряжения" (BARBI et al, 2002, p. 1). Стоит подчеркнуть, что процесс исправления течения не будет углублять, поскольку это не является целью этой работы.

6. ПРЕПОДАВАНИЕ И ОБУЧЕНИЕ ФИЗИКЕ

Хотя физика является одной из областей, с понятиями так присутствуют в нашей повседневной жизни, было проверено на время, что эта дисциплина не удалось в школах мотивировать студентов, и они воспринимают его как трудно, абстрактно, Кроме того, не относящиеся к Изо дня в день (Соуза и др., 2009). По словам Мартинса (2006), и Bonadiman (2004), эта точка зрения является результатом традиционного обучения используется в школах, это время модель сосредоточена на формализм, где нет артикуляции между физическими явлениями и мир, в котором студент вставляется, на Из этого Bonadiman et al. Выражайте последствия такого метода обучения.

С учетом этой модели преподавания, студенты мало или ничего учиться у физики. То, что они часто учатся не нравится, неся, что отвращение с вами на всю оставшуюся жизнь. Для многих людей, выступая в физике означает предупредить неприятные воспоминания, будучи даже очень часто слышим выражения, как это: "физика это вещь для сумасшедших!" (BONADIMAN et al., 2004, стр. 2).

Таким образом, были высказаны предложения, которые приводят к разработке образования, направленной на полное формирование отдельных лиц, таким образом, Лопес, Мартинс и Риос утверждают, что они "должны быть в состоянии понять текущие технологические достижения и Действовать аргументировано, осознанно и подотчетно, с учетом их возможностей и вмешательства в социальные группы, в которых они проживают» (2011, стр. 2). Таким образом, эти предложения согласуются с руководящими принципами национальных параметров учебной для средней школы (НПК), которая направлена на построение видения физики сосредоточены на формировании современного отражающей и активный гражданин предлагает направления О преподавании физики:

Физика должна быть представлена, следовательно, как набор специфических компетенций, которые позволяют нам воспринимать и решать природные и технологические явления, присутствующие как в непосредственной повседневной жизни, так и в понимании Вселенной, которая приведет к возможной Дистантных решений, основанных на принципах, законах и моделях, построенных им (Бразилия, 2002, стр. 59).

Однако необходимо принять стратегии, позволяющие такие предложения, тем самым преодолевая недостатки, указанные ранее. В этом контексте, стоит выделить инструмент эксперимента, потому что по мнению нескольких исследователей он был назначен в качестве учебного стратегии для того, чтобы обеспечить мотивирующую деятельность, где есть взаимодействие студента с материалами, что приводит его к размышляют, Опрос, обработка, наблюдение и понимание явлений, участвующих, обеспечивая тем самым значимым и последовательным преподавания и обучения (Лопес, Мартинс и Риос, 2011; Араухо и АБИБ, 2003; СИЛЬВА, 2010). Важно уточнить, что эксперименты не следует подходить только как мотиватор в преподавании обучения, так как он приближается Оливейра и др. (2010) больше, чем привлечение внимания должно быть использовано ощущение новизны, представленной экспериментальной деятельности построить знания ближе к студенту.

Справедливо для экспериментов, мы подчеркиваем важность исторического подхода науки в процессе преподавания и обучения, потому что эта стратегия позволяет студенту, чтобы созреть о своих представлений о природе науки, ее развитие, Его ограничения, его отношения с другими доменами в целях содействия дискуссии идей, тем самым способствуя созданию критической личности в нынешнем обществе (ГИДЖИНО, Соуза и ЛИНЗАЙЕС, 2012). Комкоммандо, мы можем процитировать мнение Мартинса (2006) об этом подходе в преподавании физики:

Надлежащее изучение некоторых исторических эпизодов позволяет понять взаимосвязи между наукой, технологией и обществом, показывая, что наука не является изолированным делом всех остальных, но является частью исторического развития, культуры Человеческий мир испытывает на себе влияние и в свою очередь оказывает влияние на многие аспекты жизни общества (2006, стр. 1).

Он воспринимает в цитируемых литератур, что есть много барьеров для такой стратегии, чтобы определенно играть ключевую роль в обучении, но в течение нескольких лет педагоги восприняли важность акцента процесса строительства науки вдоль История человечества, дополняющие другие подходы в преподавании, таким образом, что такие предложения были отражены в национальных параметров учебной для средней школы.

Основываясь на том, что мы обсуждали на протяжении теоретических рамок, мы предлагаем разработку дидактического материала о электричестве, обращаясь к его процессу от поколения к распределению, чтобы мы могли совместить подход истории науки и экспериментов, Позволяя понимание физических явлений, участвующих уменьшить расстояние между технологией и пользователем.

7. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ

Для разработки этой работы, мы первоначально проводились библиографические исследования со ссылкой на историческое развитие от истоков электроэнергии до его практического применения в коммерческом масштабе, выделяя символы, участвующие в Процесс построения знаний. Продолжая работу, было эффективно углубить тему в отношении использования экспериментов, связанных с историческим изучением науки, в качестве дидактический педагогического предложения в улучшении преподавания и изучения физики, подчеркивая свои точки Позитивные и его ограничения.

После этого процесса углубления, предложение дидактических материалов было разработано для преподавания электричества, так как поколение в крупных растениях распределение, для этого было построено в физике Лаборатория IFNMG-Кампус Januária, модель, Демонстрация процессов, из которых состоит электрическая система, как источник энергии, основной для силы ветров. Для изготовления такого эксперимента использовались недорогие материалы и металлолом, как: древесина, бумага, краски, ламинированные провода, светодиоды, трансформатор, генератор, пена и пластмассовый пропеллер.

После построения эксперимента, мы разработали предложение экспериментального сценария, который содержится в добавлении этой работы, направленный на открытый подход, позволяющий анализ, наблюдение, обработка, отражение явлений, участвующих, Таким образом, поощрение обсуждения идей. Также предлагается исследование эволюционного процесса использования электричества в коммерческих целях, подчеркивающих факторы, повлиявшие на этот курс, например, развитие оборудования, необходимого для осуществления такой деятельности, и Открытия ученых в этом вопросе, которые внесли свой вклад в совершенствование существующих проектов. Эта тема может быть изучена с помощью исследований в книгах, журналах, веб-страницах и т.д., находясь на усмотрение преподавателя пользователя, чтобы сделать возможные изменения.

8. РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ

Основано на библиографическом исследовании на процессе развития знания над летами, начиная изучения от первых наблюдений электрических явлений свое практическое применение с имплантация электрической системы энергии Преобладающее в нынешнем обществе, было проверено значение вклада каждого открытия, достигнутые учеными того времени в процессе построения науки, генерации даже более реалистичным зачатия об этих символов в этом контексте Постоянные перемены, способствующие пониманию науки как социально и исторически расположенного исследования.

Мы также можем увидеть эффективное сотрудничество экспериментов в процессе обучения, однако так, что студенты могут играть активную роль в построении знаний, необходимо использовать соответствующую методологию преподавания. Чтобы сделать это при использовании эксперимента, учитель должен выйти за рамки передачи знаний, что позволяет расширить горизонты студентов, делая их не только ограничивается наблюдением. В этом контексте необходимо отразить, исследования, артикуляцию между теоретическими концепциями и повседневной жизни студента, тем самым обеспечивая обсуждение идей, которые будут способствовать формированию более сознательных, обновленный, Интерактивный, Таким образом, установление нового видения физики.

9. ЗАКЛЮЧИТЕЛЬНЫЕ СООБРАЖЕНИЯ

В этой работе мы стремимся понять процесс исторического развития электричества и определить, как использование электричества в существующих технологиях может помочь студенту в понимании содержания. Для этого мы стремимся из библиографических исследований, расследовать взносы, приведенные учеными этой темы, и последующие изменения в сценарии мира в результате эволюции знаний. Кроме того, мы стремились проанализировать важность экспериментов и исторического изучения науки, как стратегии преподавания, чтобы эффективно понимать содержание, изученное в классе. Наконец, мы делаем производство учебного материала, обращаясь процессов, участвующих в текущей электрической системы.

Через то, что было изучено и проанализировано, то воспринимается, что практическое применение электроэнергии может помочь студенту понять концепции, участвующие в изучении электрических явлений, при условии, что эта тема имеет соответствующий подход как к фазе Развитие и реальность ученика. Таким образом, можно проверить, что эксперименты обозначены как эффективная стратегия преподавания, когда она дает возможность обсуждения идей, формулирования, тестирования гипотез и ситуаций расследования, тем самым позволяя знать, как обрабатывать Строительство физических знаний.

Мы можем также сделать вывод, что неадекватность в последовательности содержимого передает искаженное представление о физике, тем самым препятствуя пониманию его концепций, таким образом, основной деятельностью студентов физики является запоминание символов, формул, теорий и Правила. Однако, при использовании исторического подхода науки, подчеркивая происхождение концепций и их процесс развития, она создает ситуацию, которая, скорее всего, позволит студенту контекстуализации концепции изучены, таким образом, приближается к Научное знание познавательной Вселенной студента, сотрудничающих в срыве упорного догматического обучения.

Наконец, на основе изученных стратегий обучения, мы предлагаем материал о процессах от поколения к потреблению электроэнергии, путем правильного использования этого, может способствовать дискуссии, исследования, мотивация, исследования, созревание и Отражение студента о его концепциях природы науки и использовании природных ресурсов, также способствующих социальному формированию гражданина, наконец, может связать физические знания с повседневной жизнью, также нарушая догматизацию науки.

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЕ ССЫЛКИ

Теслакоассоциация, AC Motor-один из десяти величайших открытий всех времен. Доступен в <http: www.teslasociety.com="">доступе 3 октября.</http:> 2012, 09:12:34.

ALVES, Izalmárcio Rocha. Уравнение Шрёдингера. 2008, 54 f. (Завершение курса работы). Степень в физике – университет штата Мату-Гросу-ду-Сул, Мату-Гросу-ду 2008-Сул

ALVES, Mario Ferreira. ABC электрических машин. Кафедра электротехнических инженерных-институт Улучшенный де Engenharia Do порту. Доступно в: <http: ave.dee.isep.ipp.pt/~mjf/pubdid/abc_me.pdf="">, доступ на 10 Июнь.</http:> 2012.

ARAÚJO, Mauro Sérgio Teixeira de; Maria ABIB, Lúcia Vital dos Santos. Экспериментальная деятельность по обучению физике: различные подходы, различные цели. Revista Brasileira de Ensino de Física, v. 25, nº 2, p. 176-194, 2003.

ASSIS, Andre Koch Torres. Экспериментальная и историческая основа электричества. Montreal, Quebec: Apeiron, 2010.

BARBI, Ivo; NOVAES, Yales Rômulo de; SOUZA, Fabiana Pöttker de; BORGONOV, Deivis. Однонаправленные три фазовые Ректификаторы с высоким коэффициентом мощности. Журнал бразильского общества силовой электроники, v. 7, n. 1, p. 1-14, 2002.

BARBOSA, Paulo Henrique Ribeiro; BARBOSA FILHO, Francisco Ferreira. Физика III. Тересина: CEAD/УФПИ, 2010.

BEISER, Arthur. Концепции современной физики. Сан-Паулу, С.П.: Polígono, 1969.

BEN-DOV, Yoav. Приглашение к физике. Rio de Janeiro, R.J.: Jorge Zahar, 1996.

BOLSONI, Reinaldo C. R. Eletrotécnica Básica. Доступен в <http: www.ebah.com.br/content//eletrotecnica-basica-reinaldo-bolsoni="">доступе на 01 ноября.</http:> 2012, 07:55:09.

BONADIMAN, Hélio; AXT, Rolando; BLUMKE, Roseli Adriana; VINCENSI, Giseli. Диффузия и популяризация науки. Физический эксперимент, который сработал. В: XVI Национальный симпозиум по физике образования, стр. 1-4. 2004.

BONJORNO, José Roberto et al. Фундаментальная физика. Единый том, Сан-Паулу, С.П.: FTD, 1999.

Бразилия. Национальный энергетический баланс 2012 – базовый год 2011. Rio de Janeiro, R.J. EPE, 2012.

Бразилия. PCN + средней школы: образовательные руководящие принципы дополняют национальные параметры учебной. Природные науки, математика и ее технологии. Секретариат среднего и технологического образования-Бразилия: Мек; СЕМТЕК, 2002.

CHAGAS, Aécio Pereira. 200 лет электрической ячейки. Новая Химия. V. 23, n 3, p. 427-429, 2000.

CHA'I, Иоанн Павел М.К.; АССИС, Андре к. т. ампере и происхождение земного магнетизма. В: я симпозиум по исследованиям в области преподавания и истории наук о земле. III Национальный симпозиум по вопросам преподавания геологии в Бразилии. 2009, p. 315-320.

Альтернатива, гидро-электростанции компонентов. Доступен в <http: www.alterima.com.br="">доступе на 12 октября.</http:> 2012, 21:23:12.

Корреа, Фернанда дас Грачас. Томас Эдисон и электрическое освещение-История изобретения, науки и техники. Электронный журнал бразильской оборонной стратегии-политика и вооруженные силы в дебатах, н. 19, Rio, 2011. Доступно на http://www.reebd.org/2011//thomas-edison-e-iluminacao-eletrica-uma.html > доступ на 15 июня. 2012.

DIAS, Valéria Silva; MARTINS, Roberto de Andrade. Майкл Фарадей: путь книжного магазина к открытию электромагнитной индукции. Журнал «Наука и образование», V. 10, n. 3, p. 517-530, 2004.

EISBERG, Robert; RESNICK, Robert. Квантовая физика. -Атомы, молекулы, твердые вещества, сердечники и частицы. 34ª reimpr. Рио-де-Жанейро, R. J.: Эдтора кампус, 1979.

Сан-Франциско портал, гидроэлектростанции. Доступно на http://www.portalsaofrancisco.com.br/…hidreletrica/energia-hidreletrica.ph: доступ на 02 10. 2012, 12:33:21.

ФЕРРЕЙРА, МАГИСТР ЕСТЕСТВЕННЫХ НАУК; КАВАЛЬКАНТЕ, C. A.; FONTES C. H., S. Marambio, J. E. Бразильский Электрический сектор. Журнал политехнического института штата Баия. Nº 7-E, p. 18-25. 2010.

Бразильская школа, магнитный поток и Закон Фарадея. Доступно в <http: www.brasilescola.com="" › física › eletromagnetismo="">доступе 02 out.</http:> 2012, 23:22:12.

FUKE, Luiz Felipe; KAZUHITO, Yamamoto. Физика для средней школы. V. 3, São Paulo, SP.: 2010.

GASPAR, Alberto. Физической. V. 3. Сан-Паулу, S. P., Эдтора Атика, 2003.

GERMANO, Marcelo Gomes; LIMA, Isabelle Priscila Carneiro de; SILVA, Ana Paula Bispo da. Вольта клетка: между лягушками, товарищами и потребностями. Бразильская физика преподавания ноутбуков, V. 29, n. 1: p. 145-155, 2012.

GONÇALVES FILHO, Aurélio; TOSCANO, Carlos. Физика и реальность. V. 3, São Paulo, S.P. Spcione, 1997.

GUERRA, Andreia; REIS, José Claudio; BRAGA, Marco. Историко-философский подход к электромагнетизму в средней школе. Бразильская физика преподавания ноутбуков, V. 21, n.2, p. 224-248, 2004.

HARF, Rainer. Волшебник электричества. Журнал Geo, Edition10, 2010.

HYGINO, Cassiana Barreto; SOUZA, Nilcimar dos Santos, LINHARES, Marília Paixão. Размышления о природе науки в классах физики: изучение истории колониальной Бразилии. Ревеста опытом в науке преподавания, V. 7, n. 2, p. 14-24, 2012.

LAMARÃO, Sérgio Tadeu de Niemeyer. Электроэнергетика и промышленный парк Кариока (1880-1920). В: Симпоио Интернасьонал глобализируюасьон, новаторское y ценрос estética де Redes городских методов ан Америка у Европы, 1890-1930. P.1-28, 2012.

LEÃO, Ruth. ГТД-генерация, передача и распределение электроэнергии. Дидактический Блокнот федерального университета штата Сеара-Кафедра электротехники. Доступно в: <http: pt.scribd.com/doc/54810993/apostila-gtd-i-v1="">доступ на 20 из AG.</http:> 2012, 12:15:18.

LEITE, Carlos A. F. Instalações Elétricas. Дидактический Блокнот UNESP доступен в <http: unilins.edu.br.pdf="">доступе на 21 сентября.</http:> 2012, 08:03:55.

LOPES, Paulo César de Castro; MARTINS, Marcos Gomes; RIOS, Lilian Rodrigues. Экспериментирование в преподавании физики как возможность отражения в начальном формировании учителей. In: IV EDIPE – ENCONTRO ESTADUAL DE DIDÁTICA E PRÁTICA DE ENSINO. P.1-6 ,2011.

LUZ, Antônio Máximo Ribeiro da; ALVARES, Beatriz Alvarenga. Физической. V. 3, Сан-Паулу, С.П. Счионе, 2011.

MACHADO, Kleber Daum. Теория электромагнетизма. V.1. Понта-Гросса. UEPG. 2000.

МАГНАГИ, C. P; АССИС, а. к. т. о электричестве, возбужденном простым контактом между проводящими веществами разных типов-комментировал перевод статьи из 1800, описывающий его изобретение электрической ячейки. Бразильская физика преподавания ноутбуков. V. 25, n. 1: p. 118-140, 2008.

MARTINS, Roberto de Andrade. История и ее использование в образовании. В: изучения истории и общее соображение наук: субсидии для применения в учить. SILVA, Cibelle Celestino (Org.). São Paulo, S.P.: Livraria da Física, 2006, p. 7-30.

MARTINS, Roberto de Andrade. Алессандро Вольта и изобретение кучи: трудности в установлении идентичности между гальцинизмом и электричеством. Revista Acta Scientiarum Technology, v. 21, n. 4, p.823-835, 1999.

MARTINS, Roberto de Andrade. Контекст изобретения и распространения электрической сваи Алессандро Вольта. Pp. 285-290. В: Анналы VII национального семинара по истории науки и техники и VII совещания сети обменов по истории и эпистемологии химических и биологических наук. Сан-Паулу: бразильское общество истории науки/EDУСПК, 2000.

MOTA, Rosana Paiva. Оптимальная модель работы для водопада Рио Пардо. 2010, 82 f. (Завершение курса работы – электротехническая техника). Федеральный университет Рио-де-Жанейро, 2010.

MUSSOI, Fernando Luiz Rosa. Сеноидальные сигналы: переменный ток и напряжение. 3ª ed. Флорианополис, S. C., ЦЕЦЕТ, 2006.

NEVES, Eurico G. de Castro; MÜNCHOW, Rubi. Электротехнике. V. 1. Дидактический Блокнот Universidade федерального де Pelotas-инженерный центр. 2010. Доступно от: http://www.minerva.ufpel.edu.br/~egcneves/biblioteca/biblioteca.html > доступ на 19 июня. de 2012, 19:23:09.

OLIVEIRA, Márcio Marques Lopes de; COSTA, Rita de Cássia da; SOTELO, Daniela Govoni; ROCHA FILHO, João Bernardes da. Экспериментальные практики физики в контексте преподавания исследования: отражение. Ревеста опытом в науке преподавания, v. 5, н. 3, p. 29-38, 2010.

PEGOLLO, Carlos Alberto Göebel. Использование атомной энергии в генерацию электричества. Журнал "Интеграция", год XII, N. 47, pag. 357-362, 2006.

PENTEADO, Пауло Сезар м.; Торрес, Карлос Магно, физика: Наука и техника. "В3", Сан-Паулу, С.П.: современный, 2010.

POMILIO, José Antenor. Неуправляемые выпрямители и коэффициент мощности. Доступно по адресу:<http: www.dsce.fee.unicamp.br/~antenor/pdffiles/ee833/modulo1.pdf="">, доступны по: 22 ноября.</http:> 2012, 08:40:30.

POMILIO, José Antenor. Краткая история промышленного электричества и силовой электроники, 2012. Дидактическая Записная книжка государственного университета Кампинаса-Кафедра систем и энергетического контроля. Доступен в <http: www.dsce.fee.unicamp.br/~antenor/pdffiles/ee833/hist.pdf="">доступе 10 июня.</http:> 2012.

QUIMARÃES, Hanny. Цепные войны. Ревеста элетрическая коллекция-рассказы и персонажи мира электрических установок, v. 4, 2008.

Смарт Grid. Потому что, типа, кто, когда, где? Доступен в <http: www.redeinteligente.com.="">доступе 29 октября.</http:> 2012, 09:23:44.

ROCHA, José Fernando M. et al. (Орг.). Истоки и эволюция идей физики. Salvador: EDUFBA, 2011.

SILVA, Cibelle Celestino; PIMENTEL, Ana Carolina. Анализ истории электричества, присутствв в учебниках: дело Бенджамина Франклина. Бразильская физика преподавания ноутбуков, V. 25, n. 1: p.141-159, 2008.

SILVA, Luciano Fernandes; CARVALHO, Luiz Marcelo de. Экологическая тема и преподавание физики в средней школе: некоторые возможности для развития темы масштабного производства электрической энергии в условиях преподавания. Бразильский журнал по физике образование, V. 24, n. 3, p. 342-352, 2002.

SILVA, Mauricio Nogueira Maciel da. Текущая роль экспериментирования в преподавании физики. In: XI Salão de Iniciação Cientifica – PUCRS. 2010, p. 902-905.

SOUZA, Antônio Lopes de; MARTINS, Margareth Guimarães; QUAGLINO, Maria Ana; HAZAN, Sergio Sami. Грамме и развитие их машин: мультимедийный опыт. В: ЧЕТЫРНАДЦАТОГО регионального совещания ANPUH-RI. P. 1-11, 2010.

SOUZA, Marcus Venícius Juliano de; DANTAS, Valter Assis; FREITAS FILHO, J. Rufino de; ALMEIDA, Maria Angela Vasconcelos de. Использование исследования ситуации в качестве одной из форм альтернативного для преподавания физики. Revista Ensaio, vol. 11, nº 1, p. 1-15, 2009.

Edison Techcenter , The History of the Transformer. Доступен в <http: edisontechcenter.org/transformers.html="">доступе 23 октября.</http:> 2012, 23:22:12.

TOLENTINO, Mario. Роча-сын Ромео C. 200-летие электрической ячейки. Новая Химия в школе, v. 1, N. 11, p. 35-39, 2000.

Торрес, Карлос Магно а.; Ферраро, Николау Жилберто; СОАРЕС, Пауло Антонио де Толедо. Физика – наука и техника. 2-е изд. V. 3, Сан-Паулу, S. P: модерна, 2010.

WHITE, Michael. Продуктивное соперничество: споры и драки, которые способствовали росту науки и техники. Перевод: Алуицио Петстана да Кошта. 2-е изд. Рио-де-Жанейро, Ар-Джей рекорд, 2003.

УИТТАКЕР, Э. История теорий эфира и электротити. New York: Humanities Press, 1973.

Приложение

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ДОРОЖНАЯ КАРТА

ЭЛЕКТРИЧЕСТВО: ОТ ПОКОЛЕНИЯ К РАСПРЕДЕЛЕНИЮ

ТЕОРЕТИЧЕСКОЕ ВВЕДЕНИЕ

В настоящее время электроэнергетический сектор, считается одной из областей известность на рынке труда, в связи с большим спросом на электроэнергию в современном обществе. Важно подчеркнуть, что электричество, которое мы имеем, что позволяет более комфортной и приятной жизни, является формой вторичной энергии, то есть, необходимо источником первичной энергии для его производства, например, уголь, Нефть, природный газ, уран, сахарный тростник, речной воды, ветра, солнца, среди других.

В Бразилии электросектор представляет собой систему генерации, передачи и распределения. Процесс генерации осуществляется на больших мельницах, где первичные источники используются, чтобы обеспечить энергию вращения генератора, и это превращает его в электрическую энергию. Таким образом, растения напоминают использование генератора и дифференцировать себя основным источником энергии, используемой для перемещения генератора, у нас есть, например, использование в гидроэлектростанциях падения воды, в термоэлектрических паров воды, в Ветроэнергетика. Это незаменимое оборудование в настоящее время имеет свою работу на основе законов, обнаруженных физиком Майклом Фарадеем: электромагнитная индукция, которая состоит в появлении электрического тока индуцированного в цепи из-за электромоторную силу Индуцированные там, когда есть вариации магнитного потока в этом регионе. Ток, полученный через этот генератор, периодически изменяется от интенсивности и направления, то есть это переменный ток.

Вскоре после генерации электроэнергия отправляется на подъемные станции, где с помощью трансформаторов происходит увеличение напряжения, тем самым уменьшая интенсивность течения, потому что генераторы, существующие на заводах, не в состоянии обеспечить Высокие напряжения, необходимые для передачи энергии от точки генерации к точкам распределения. Он выбрал для передачи электроэнергии в переменном тока из-за легкости в повышении или уменьшении напряжения, потому что во время передачи будет иметь необходимость повышения напряжения, так что потери эффект Джоуля являются наименьшее возможное, как Уменьшить напряженность в подстанциях вблизи центров потребления.

Идеальный трансформатор-это электрическое устройство, которое работает с чередованием электрического тока, производящее модификацию поставляемого напряжения. Этот аппарат состоит в основном из ядра, изготовитого из ферромагнитного материала, где свернуты электролитические медные провода, образуя две катушки. Катушка, которая подключена к цепи, которая обеспечивает напряжение, преобразованный, называется первичной обмоткой, и катушка, которая получает уже преобразованный напряжение, названа вторичной обмоткой. Его действие основано на принципе электромагнитной индукции, следующим образом: когда напряжение применяется к первичной обмотке, переменный электрический ток начинает идти через повороты этого обмотки, устанавливая внутри поля Магнитная, что, следовательно, Иманте железа ядро. В связи с напряжением поставляется быть переменного магнитного поля, установленного в железном ядре, будет представлять последовательных колебаний, в результате чего переменная магнитного потока через вторичную обмотку, таким образом показывая напряжение, индуцированное в Вторичная обмотка.

Таким образом, мы можем написать из закона Фарадея, взаимосвязь между напряжениями в начальной и вторичной идеального трансформатора:

Где No n — это число поворотов на вторичной обмотке, а номер No1 — Количество поворотов на первичном обмотке. Таким образом, мы можем продемонстрировать, что если количество поворотов на вторичной обмотке и выше, чем в первичном обмотке (n) трансформатор используется для поднятия напряжения, а в обратном случае (n<N1) o transformador estará abaixando a tensão. o="" transformador="" estará="" abaixando="" a=""></N1) o transformador estará abaixando a tensão.>

Однако, после процессов генерации, передачи и распределения, электричество достигает потребителя представляет собой в виде синуса переменного тока, с постоянной частотой 60 Гц в случае Бразилии, однако есть разнообразие бытовой техники Электроника, которую нужно кормить с прямым течением, таким образом, возникает необходимость в текущем выпрямитель цепи, то есть, схема, которая преобразует переменного тока в прямом тока.

ЦЕЛИ

  • Проанализируйте эксперимент, чтобы определить его компоненты и функцию, выполняданную ими.
  • Понимание явлений, связанных с функционированием существующего оборудования на основе модели.
  • Знать процессы генерации, передачи и распределения электричества, тем самым способствуя минимизации расстояния между технологией и пользователем.

ИСПОЛЬЗУЕМЫЕ МАТЕРИАЛЫ

Для построения модели, используемой в этой экспериментальной практике, использовались следующие материалы: таблица 100×106 см, деревянная зубочистка (попсипе и барбекю), два трансформаторов, краски в различных цветах, эмалированная медная проволока, двадцать три светодиода 2, 5V, картон, принтер двигателя, пропеллер.

Рисунок 1-макет представителя компонентов электрической системы. Исто
чник: персональный файл исследователя.

ПРОЦЕДУРЫ СБОРКИ

Для сборки модели изначально использовались аэрозольное окрашивающая краска реки, леса, улицы, горы, дома и постройки. Затем были построены и закреплены дома, здания, квадратные скамейки, деревья, столбы и система выработки электроэнергии с пропеллером в сочетании с генератором, а терминалы генератора были подключены к трансформатору. Расположенный на подъемный станции, таким образом, эффентивизации увеличение напряжения, предоставляемых генератором.

Рисунок 2-Генерация системы ветроэлектростанции, рядом со станцией поднятия напряжения. Ис
точник: персональный файл исследователя.

Впоследствии, он был подключен к выходной терминалы трансформатора эмалированную медную проволоку для того, чтобы осуществлять систему передачи энергии ветроэлектростанции к понижению станции вблизи потребительского центра, где с помощью трансформатора был Понижено напряжение.

Рисунок 3-передачи сети и снижение напряжения станции, недалеко от потребительского центра. Ис
точник: персональный файл исследователя.

Таким образом, используя эмалированную проволоку, соединение было сделано к терминалам выхода трансформатора, после этого производя распределение электричества к едокам, где СИД было использовано для того чтобы представить общественное освещение.

Рисунок 4-энергетические распределительные сети в потребительском центре
. Источник: персональный файл исследователя.

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ДОРОЖНАЯ КАРТА-ЧАСТЬ I

В части I этой экспериментальной практики будет выполнен анализ модели, для того, чтобы изучить ее составляющие, подняв гипотезы о роли, которую они сыграли.

  1. Определите компоненты этой модели. Какая процедура должна быть изначально выполнена для выполнения своей работы?
  2. В ветряные мельницы, что функция генератора? Обсудите принцип работы этого оборудования.
  3. Наблюдая за моделью, мы можем проверить процессы, в которых была создана бразильская электрическая система. Обсудите функции, выполняемые трансформатором на протяжении всех этих процессов.
  4. Можно ли увеличить текущее напряжение при использовании трансформатора? Если бы мы использовали текущие продолжается в передаче электроэнергии, было бы необходимо преобразовать его в переменного тока до распределения? Оправдать.
  5. Использование вольтметра измерить напряжение, которое входит и выходит из терминалов напряжение Boost трансформатора. Сразу же после измерения напряжения на входе и выходе терминалов для снижения напряжения трансформатора. Прокомментировать достигнутые результаты? Соответствуют ли они ожидаемым?
  6. Обсудите существующие преимущества использования энергии ветра по отношению к другим типам генерации.

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ДОРОЖНАЯ КАРТА-ЧАСТЬ II

Во второй части этой практики будут углублены знания, связанные с историческим развитием использования электричества в коммерческих целях, через исследования в книгах, журналах, статьях и в Интернете (источники доверия), пропагандируя Итак, дебаты в классе.

  1. После десяти лет с момента первого исследования по электромагнетизму физик Майкл Фарадей, это приходит к разработке в 1831 году законов электромагнитной индукции. В этой области исследований, которая была выполнена работа Фарадея, это развивает первый генератор. Однако, этот аппарат не был извлечен любое приложение, которое повлияло на то время, но ознаменовало начало новых изобретений в результате исследований на электромагнетизм. Расследовать и обсудить в классе вклад основных ученых в процессе развития генераторов.
  2. Известно, что Томас Эдисон был первым, кто вложил средства в расширение и использование электричества в коммерческих целях, имплантировать первую электростанцию, которая поставляла текущую энергию. Обсудите исторический контекст, в котором были введены эти предложения.
  3. Благодаря исследованиям хорватского Никола Тесла, стало возможным генерировать и распределять электроэнергию в переменном тока, для того, чтобы преодолеть ограничения своего конкурента. Ищите и обсуждайте: какие исторические и социальные факторы повлияли на открытие Теслы. Как процесс вставки электрической системы в переменный ток произошел на протяжении многих лет. Какие преимущества, представленные в связи с текущим продолжается, благоприятствования реализации этой системы.
  4. Известно, что электрический ток, который достигает потребителя чередуется, однако существует большое разнообразие приборов, которые работают только тогда, когда они питаются непрерывным током, поэтому необходимо использовать выпрямитель. Поиск, какие типы приборов работы с переменный ток и которые работают с текущим продолжается.
  5. Сегодня мы живем в окружении электрических и электронных приборов, которые незаменимы для нашего благополучия. Тем не менее, мы должны знать, что мы используем природный ресурс для получения ввода, необходимого для работы этих приборов. Эта тема перечисляет существующие приборы в их доме, и разрабатывая стратегии которые позволяют более экономичному потреблению.

[1] Окончил в физике, профессор.

[2] PhD в области сельскохозяйственной инженерии, магистр прикладной физики, окончил физику. Профессор ЭБТТ.

[3] Окончил факультет гражданского строительства, специалист по качественному инженеру, профессор ЭБТТ.

Представлено: Декабрь 2018.

Утвержден: Марта, 2019.

DEIXE UMA RESPOSTA

Please enter your comment!
Please enter your name here