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Um relatório de trabalho realizado por estudantes de engenharia elétrica no 6º semestre superior noturno, no qual se analisam os processos de equacionamento, construção e funcionamento de um alto-falante magnético. O relatório inclui uma descrição detalhada do circuito elétrico do alto-falante, o processo de construção da bobina e do imã de neodímio, e o diagrama de blocos do dispositivo. O trabalho conclui que a precisão na construção dos componentes-chave é fundamental para a obtenção de uma reprodução sonora de alta fidelidade.
Tipologia: Trabalhos
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INSTITUTO FEDERAL DE EDUCAÇÃO, CIÊNCIA E TECNOLOGIA DE MATO GROSSO
CAMPUS CUIABÁ- CEL. OCTAYDE JORGE DA SILVA
Cuiabá-MT
Turma: 6° semestre
Curso: Eng. Elétrica
Docente: Prof. Dr. André
Fonseca
INSTITUTO FEDERAL DE EDUCAÇÃO, CIÊNCIA E TECNOLOGIA DE MATO GROSSO
CAMPUS CUIABÁ- CEL. OCTAYDE JORGE DA SILVA
Cuiabá-MT
Relatório referente ao trabalho passado
sobre: Alto-falante magéntico. Apresentado
à professor André Fonseca, como requisito
para a avaliação da disciplinade Conversão
Eletromecânica de Energia, superior
noturno.
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CAMPUS CUIABÁ- CEL. OCTAYDE JORGE DA SILVA
O equacionamento foi feito seguindo como base FALCONE (2004, p.
Figura 1 Circuito elétrico do alto-falante magnético
O equacionamento é composto pelos seguintes componentes
matemáticos:
𝐺
′
𝐶
2
′
𝐿
′ → 𝑐 =
2
′
Primeiramente, tem a resistência R e uma indutância L da bobina, depois
temos
𝑟
(𝐵𝑙)²
que é composto pela resistência do atrito viscoso mais a força cone,
é um elemento ativo, ou seja, é responsavel pela dissipação total da bobina
mais cone,
𝑚
(𝐵𝑙)
2
é composto pela massa da bobina mais cone, representa a
elasticidade do alto-falante e é um elemento reativo, ou seja responsavel pelo
armazenamento de energia e, por fim, 𝑐 =
2
, é composto pela capacidade
de um material se deformar em resposta a uma força, basicamente é a
suspensão do alto-falante.
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Primeiro, pegamos um ímã de neodímio e envolvemos com papel sulfite,
formando um tubo. Com base no raio desse tubo, enrolamos o fio de cobre
esmaltado um total de 60 vezes, fazendo assim uma bobina mostrada na
imagem abaixo:
Figura 2 Bobina
Este processo foi utilizado para se ter um enrolamento com uma
pequena folga entre o imã, pois a mesma deve se mover em volta do imã com
facilidade, o conjunto imã e bobina é mostrado abaixo:
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Por fim, implementamos um circuito amplificador que irá capturar o sinal
de áudio e amplificar para o alto-falante, visto que somente o circuito montado
na Figura 3 não gera um som significantemente alto. O circuito amplificador
utilizado é esse:
Figura 5 Circuito amplificador
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O processo construtivo e o circuito amplificador, Item 2 e Figura 4
respectivamente, foram feitas seguindo o seguinte diagrama:
Figura 6 Diagrama de bloco do alto-falante
Para amplificação do onda sonora do alto falante, foi necessário a
implementação de dois transistores, um na configuração NPN e outro na
configuração PNP, respectivamente são os transistores 5200 e 1943. Além
disso, utilizou-se de ambos pois, os dois transistores geram 100W de potência,
transistor 5200 trabalha na parte positiva da senoidal sonora gerando 100W e
o transistor 1943 trabalha na parte negativa da senoide sonora gerando 100W.
Partindo para a ligação dos componentes, um jumper vermelho foi
utilizado pra conectar o emissor do 5200 ao negativo do P2 de um fone de
ouvido genérico e um jumper vermelho do positivo do P2 ao negativo de um
capacitor de 470μF, o capacitor impede a corrente DC de danificar a entrada
P2. Depois, foi conectado um resistor de 150kΩ na base do 5200 com o emissor
do 1943, que vai limitar a corrente de base do transistor. Depois, um jumper
vermelho ligando o coletor do 5200 com a base do 1943 e um jumper vermelho
ligando o emissor do 5200 com o coletor do 1943. Após isso, ligar o
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Em síntese, este estudo proporcionou uma análise aprofundada sobre o
design de alto-falantes magnéticos, destacando a vital importância da precisão
na construção dos componentes-chave, como o sistema magnético, a bobina
móvel e o cone do alto-falante. A otimização desses elementos se revelou
crucial para a obtenção de uma reprodução sonora de alta fidelidade. Esta
pesquisa contribuiu para uma compreensão mais aprofundada do complexo
ecossistema dos alto-falantes magnéticos.
Constatamos tambem a baixa eficiência do alto falante construido por
conta da utilização de materiais que tinhamos em mãos, sendo necessário a
utilização de um amplificador para a melhoria do aúdio. Todas as etapas tanto
do estudo quanto da construção do dispositivo foram importantes para colocar
a teoria adquirida em sala de aula em prática.
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M.S Views. Super Amplificar caseiro Muito Potente e Fácil de Fazer. Youtube, 2
de fevereiro de 2022. Disponivel em:
https://www.youtube.com/watch?v=og6w4fh-ONw. Acesso em: 08/12/
FALCONE, Aurio Gilberto. Eletromecânica VOLUME 1. – 2004 – Disponível em:
https://drive.google.com/drive/folders/1838-
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DICIO, compliância – Disponível em: https://www.dicio.com.br/compliancia/.
Acesso em: 08/12/
