Ref.: EmaMeim24-001

Ensino da Fusão de Materiais Metálicos por Corrente Elétrica na Graduação de Engenharia Elétrica

Apresentador: Antonio Guilherme Garcia Lima

Autores (Instituição): Lima, A.G.(Universidade do Estado do Rio de Janeiro); Pontigo, H.A.(Universidade do Estado do Rio de Janeiro);

Resumo:
A fusão de materiais metálicos devido a correntes elétricas elevadas pode provocar desastres ou preveni-los. Além disso, o projeto de equipamentos e instalações requer o conhecimento desse fenômeno. Porém, as seguintes questões surgem diante desse fenômeno: • Qual o valor de corrente que provoca a fusão do material? • Essa corrente depende do material do fio? • Essa corrente depende da geometria do material? • Essa corrente depende do ambiente onde se encontra o fio? • Quanto tempo leva entre a aplicação da corrente e a fusão do material? • Qual o perfil de temperatura durante o processo? O objetivo desse trabalho consiste em apresentar a experiência do ensino desse tema no curso de Materiais Elétricos e Magnéticos da graduação em Engenharia Elétrica da Universidade do Estado do Rio de Janeiro - UERJ. A metodologia do curso consiste em realizar experiências com fios de cobre e ligas metálicas de diversas dimensões antes da apresentação da teoria. Os experimentos mostram a variação da resistência elétrica e das dimensões físicas com a temperatura, e a fusão dos materiais . Os alunos desconhecem os materiais dos fios, mas devem identificá-los a partir das medições de massa específica, resistividade elétrica, coeficiente de dilatação e variação da resistividade elétrica com a temperatura. Para isso, utilizam o banco de dados MatWeb que permite pesquisar materiais a partir de propriedades físicas. Apresenta-se a teoria somente após as experiências para que percebam a importância da teoria na solução de questões práticas. O curso se encontra disponível na internet na forma de livro digital de forma aberta e gratuita no link e as experiências, que fazem parte do livro, no link . Esse material didático foi desenvolvido dentro do projeto Recursos Educacionais Abertos para a Engenharia Elétrica do programa Prodocência da UERJ, que apoia projetos de melhoria do ensino de graduação, e se encontra alinhado ao conceito de Open Educational Resources proposto pela UNESCO < https://unesdoc.unesco.org/ark:/48223/pf0000213605> para melhorar a eficiência do ensino superior. O estudo da fusão de metais e suas ligas a partir da corrente elétrica consiste num dos fenômenos mais importantes dentro da engenharia elétrica e de materiais porque envolve diversas propriedades dos materiais e conhecimentos de eletricidade e termodinâmica.