Recursos Energéticos e Meio Ambiente (REMA) Engenharia Ambiental 1º semestre/2018

Transcrição

1 Recursos Energéticos e Meio Ambiente (REMA) Engenharia Ambiental 1º semestre/2018

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3 ELETROMAGNETISMO E GERAÇÃO DE ELETRICIDADE Capítulo 10 HINRICHS, R.A. e KLEINBACH, M. Energia e Meio Ambiente. 4ª. Ed. São Paulo: Ed. Thompson, 2011.

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5 A lei de Ohm V=R x i

6 Lei de Indução de Faraday V=

7 Transformador = = secundário = primário =

8 Transformador E a potência? = = = = = Se a ddp cresce, a corrente descresse

9 Corrente Alternada.. A é área da bobina se a bobina está girando, o fluxo varia com o tempo V Lei de Faraday V w geração de uma diferença de potencial que varia no tempo

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11 Potência média! = " #. " # A maioria dos amperímetros e multímetros ac são projetados para medirem os valores quadráticos médios (rms)

12 A potência entregue por um gerador é: =. A energia elétrica em um circuito, fornecida por um gerador ou bateria, é convertida ou em trabalho (como em um motor) ou dissipada como energia térmica (como em um resistor). Usando a Lei de Ohm V=R x i $## =%. $## =%.

13 $## =%. =. Dada potência entregue por um gerador, para se diminuir as perdas deve-se diminuir R ou se aumentar V (o que implica em diminuir i)

14 $## %. =. Dada potência entregue por um gerador, para se diminuir as perdas deve-se diminuir R ou se aumentar V (o que implica em diminuir i) Para se diminuir R pode-se aumentar a bitola do fio (A), porém, isto aumenta o peso dos cabos

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16 ELETRICIDADE DE FONTES SOLARES, EÓLICAS E HÍDRICAS Capítulo 11 HINRICHS, R.A. e KLEINBACH, M. Energia e Meio Ambiente. 4ª. Ed. São Paulo: Ed. Thompson, 2011.

17 GERAÇÃO FOTOVOLTAICA

18 Efeito fotoelétrico Com a incidência da luz, elétrons são extraídos de um material. A energia cinética máxima dos elétrons não dependem da intensidade da radiação incidente. A retirada dos elétrons depende do comprimento de onda da luz incidente.

19 Em 1905 Einstein propôs que a radiação eletromagnética é composta de pacotes de energia ou fótons. A energia E de cada fóton é proporcional à frequênciaνda radiação: E = hν onde h é a constante de Planck, utilizada originalmente para explicar a radiação do corpo negro. Ao incidir sobre uma superfície metálica, a energia de um fóton pode ser totalmente absorvida por um elétron, o qual pode ser eventualmente ejetado da superfície se a energia do fóton for maior que o trabalho necessário para extrair um elétron do metal. Desta forma, a energia máxima dos elétrons ejetados é independente da intensidade da fonte, pois ao se aumentar a intensidade da fonte, se está aumentando o número de fótons incidentes fazendo com que mais elétrons sejam emitidos mas a energia máxima de cada elétron continua sendo a mesma.

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21 De uma maneira geral os materiais podem ser divididos em: Isolantes Semicondutores Condutores VB camada de valência CB camada de condução

22 Fonte

23 Fonte

24 Fonte

25 tipo n Fonte

26 tipo p Fonte

27 tipo n tipo p e - e - e - e carga total = 0 carga total = 0

28 junção p-n tipo n tipo p e - e carga total = + carga total = - &

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30 A corrente de saída de uma célula solar é diretamente proporcional a quantidade de luz incidente As eficiências típicas são da ordem de 15%. As baixas eficiências decorrem: parte dos fótons não possuem energia suficiente para separar os elétrons de seus vínculos atômicos com o cristal; 55% dos fótons do espectro solar não conseguem excitar os elétrons do silício; parte da energia é dissipada em calor.

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32 Modelo de uso da energia solar

33 March 22 Students from UNESP will be assigned readings on the Brazilian energy matrixes. April 12 The surveys from UNESP s groups are due. April 24 The comparison of the written surveys from UNESP groups is due. April 30. Students from DEPAUL are assigned reading on the US energy matrix. May 7. Energy Matrix of the United States by DEPAUL students. May 17 send to DEPAUL the revised final report for the Brazilian matrixes. May 21. DEPAUL student global energy matrix discussion using the Brazilian data from UNESP. May 22. UNESP student global energy matrix discussion using the USA data from DEPAUL. June 12 The student vision for the world's energy future is due.

34 Visita a Usina Nuclear de Angra dos Reis

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38 O que aprendemos?

39 Tarefa de casa Estudar para a AF2 capítulos de 1 a 6 e de 9 a 13