BR102018012506A2 - gerenciador de campo eletrostático para indução de um campo magnético variável como força eletromotriz de um gerador interno - Google Patents

Abstract

gerenciador de campo eletrostático para indução de um campo magnético variável como força eletromotriz de um gerador interno o presente pedido de patente de invenção pertence ao campo dos artigos para geração e conversão de energia elétrica; idealiza um gerador interno aos dispositivos móveis; já são conhecidas do estado da técnica diversas formas de recarregar uma bateria contida no interior dos dispositivos móveis, tais como: por meio de um carregador portátil disponível pelo fabricante do dispositivo móvel, recargar via auto indução magnética ou mesmo via wi-fi; essas técnicas precisam de uma fonte externa de energia e demanda tempo para recarregar a bateria no interior do dispositivo móvel e por isso limita a autonomia elétrica da bateria; sendo assim essa invenção utiliza um gerador interno que carrega em fluxo contínuo a bateria do dispositivo móvel; os princípios fundamentais estão baseadas nas leis do eletromagnetismo; mais precisamente o gerador interno é compreendido pelo gerenciador de campo elétrico (06) que transforma o campo eletrostático (02) provindo de uma distribuição isolada de carga elétrica (01) em campo variável (11); a variação do campo elétrico (11) gera um campo magnético induzido (13) que induz um força eletromotriz em uma espira (12) posicionada no campo magnético induzido (13) que carrega a bateria (19) do disponível móvel.

Description

“GERENCIADOR DE CAMPO ELETROSTÁTICO PARA INDUÇÃO DE UM CAMPO MAGNÉTICO VARIÁVEL COMO FORÇA ELETROMOTRIZ DE UM GERADOR INTERNO”

Campo da invenção:

[001] O presente invento “GERENCIADOR DE CAMPO ELETROSTÁTICO PARA INDUÇÃO DE UM CAMPO MAGNÉTICO VARIÁVEL COMO FORÇA ELETROMOTRIZ DE UM GERADOR INTERNO” tem por objetivo ser uma fonte de energia elétrica, contido ao campo dos artigos de geração de energia elétrica, mais especificamente a inovação utiliza o gerenciamento do campo eletrostático para indução para um campo magnético em um espira criando uma força eletromotriz (f.e.m) para recarregar a bateria de um dispositivo móvel.

[002] As ideias fundamentais do gerenciador de campo eletrostático para obtenção da f.e.m, ora em apresentação aqui, estão intrinsicamente associadas com as leis fundamentais do eletromagnetismo, tais como: lei de Faraday, lei de Gauss, lei de Ampère-Maxwell.

[003] Portanto, esta invenção trata-se de um produto com alta eficiência e originalidade, com intenção de oferecer uma nova forma de fonte de energia elétrica, proporcionando mobilidade, eficiência devido às características essenciais e também pela durabilidade do gerador interno.

[004] O presente invento também se destaca por apresentar com uma fonte de tensão elétrica de baixo custo, porém com significativa segurança, robustez e também praticidade ao usuário devido a autonomia oferecida pela invenção. Sendo assim, este produto é uma opção para indústria de dispositivos móveis e para o usuário final, pois trará grandes benefícios o que torna a invenção de grande aceitação e demanda no mercado consumidor e empresarial no segmento de inovações tecnológicas e energias.

[005] O mundo contemporâneo exige cada vez mais conectividade e interação por meio de dispositivos móveis, tais como: celulares, tabletes, notebook, GPS entre outros. Além de meios de transportes sustentáveis e eficientes, tais como bicicleta elétrica, skate elétrico, carro elétrico e similar. Sendo assim, a energia elétrica disponíveis nos dispositivos móveis é de suma relevância para

Petição 870180052566, de 19/06/2018, pág. 4/24 de 13 que eles cumpram os papeis exigidos pelos usuários. Em geral, a energia elétrica desses dispositivos móveis é armazenada em baterias. Portanto é de suma importância estender a autonomia de tais baterias, para que o usuário se beneficie por muito tempo dos disponíveis móveis sem ter a preocupação de recarregar a bateria.

Estado da técnica:

[006] Nos dispositivos móveis a principal fonte de energia é a bateria. A bateria em geral pode ser recarregável periodicamente. Os fabricantes dos dispositivos móveis oferecem um carregador portátil que tem entrada de 110V/220V. O carregador portátil converte a tensão de entrada 110V/220V para um tensão específica para o dispositivo estabelecida pelo fabricante. O produto da tensão elétrica pela corrente elétrica que esse carregador oferece é definido como potência útil transferida para a bateria.

[007] Atualmente, alguns fabricantes também disponibilizam modelos de dispositivos móveis que não precisam ser conectados a tomada de energia elétrica para carregar a bateria. Porém, se faz necessário conectar na tomada apenas uma base indutora (bloco eletrônico) e depositar o disponível móvel sobre a base indutora. O processo de recarga da bateria ocorre por um princípio físico denominado de auto indução magnética.

[008] A auto indução magnética corresponde em aproximar duas espiras (ou bobinas que são conjuntos de várias espiras) e fazer que pelo menos em uma delas passe corrente elétrica. Ao passar a corrente elétrica em uma das espiras (denominada de indutora), gera um campo magnético que permeia a outra espira (denominada de induzida). A variação do campo magnético na espira induzida faz surgir uma corrente elétrica gerando, portanto uma f.e.m. A aplicação da auto indução magnética está de acordo com a Lei da indução de Faraday.

[009] Sendo assim a base indutora (bloco eletrônico) oferecida pelo fabricante do disponível móvel é conectada na tomada de energia elétrica (110V/220V) a fim de fazer passar uma corrente elétrica na bobina indutora. Enquanto que outra espira, induzida, está presente dentro do disponível móvel, gerando um f.e.m que carregará a bateria devido a auto indução magnética.

Petição 870180052566, de 19/06/2018, pág. 5/24 de 13 [010] Outra forma recorrente de transferir energia elétrica para recarregar a bateria do dispositivo móvel é utilizar um receptor de onda de rádio (wi-fi) embutido no disponível móvel. A onda de rádio é uma onda eletromagnética, portanto transporta energia por meio de campo elétrico e campo magnético. Assim, um emissor de onda de rádio conectado a tomada (110V/220V) emite energia elétrica por meio de ondas de rádio ao receptor localizado no interior do dispositivo móvel e este receptor transfere a energia para a bateria.

Pontos deficientes do estado da técnica:

[011] As atuais formas de recarregar uma bateria contida no interior de um dispositivo móvel, como já descrito, tem como inconveniente a necessidade de ter uma tomada elétrica ora para carregar diretamente a bateria por meio do carregador portátil, ou para alimentar a base pela técnica de auto indução magnética ou mesmo para alimentar o emissor de wi-fi. Outro ponto deficiente das atuais técnicas é o tempo para recarregar a bateria, uma vez que a transferência de carga não é simultânea. O processo pode delongar tempo (horas) de acordo com a carga que deseja transferir a bateria.

Solução da proposta:

[012] Com objetivo de solucionar os inconvenientes, o pedido de patente aqui apresentado refere a um novo conceito de recarregar a bateria sem a necessidade de uma fonte externa de energia elétrica, tal como a tomada elétrica, base indutora de auto indução magnética ou rede wi-fi.

[013] A outra solução da invenção, como será descrita, consiste em um gerador interno dentro do dispositivo móvel que poderá recarregar a bateria em tempo e fluxo contínuo, sem a necessidade de um ponto fixo (tomada) ou delonga referente a transferência de carga da tomada para a bateria. Por ser um gerador interno, essa inovação também proporciona a miniaturização da bateria ou mesmo a eliminação da mesma.

[014] A teoria do eletromagnetismo, em especial as leis de Maxwell, tem como objetivo explicar a relação entre o campo elétrico e o campo magnético. A teoria se divide em dois segmentos: estática e dinâmica.

Petição 870180052566, de 19/06/2018, pág. 6/24 de 13 [015] O campo elétrico, na abordagem estática, tem origem na carga elétrica: positiva ou negativa. Para uma carga pontual o módulo do campo elétrico (E) é proporcional a carga elétrica (Q) e inversamente proporcional ao quadrado da distância (d²) e a constante da permissividade dielétrica do vácuo (ε₀), conforme descrito na Equação 1:

E = ^Q Equação 1

4πε₀ d² [016] Logo, é devido ao campo elétrico que partículas elétricas podem se interagir a distância. A interação atrativa ocorre quando as partículas têm sinais opostos e a interação repulsiva ocorre quando as partículas tem o mesmo sinal.

[017] Quando uma distribuição de carga elétrica está dentro de volume espacial podemos aplicar a 1^a lei de Gauss. Para tanto, é necessário definir o conceito de superfície gaussiana. A superfície gaussiana é a área que cerra o volume em que as cargas elétricas estão embutidas. Tal superfície deve ser fechada. De acordo com a 1a lei de Gauss, o fluxo de campo elétrico que intercepta a área total da superfície gaussiana pode ser determinado pela equação 2:

Φ_Ε = ^ E. dA Equação 2 [018] Onde dA é um elemento infinitesimal de área e E é o campo elétrico que intercepta todos elementos de área dA (superfície gaussiana). Como a integral é sobre o produto escalar, deve ser considerado o ângulo (θ) formato entre dA e E, assim Equação 2 pode ser reescrita conforme apresentado na Equação 3:

Φ_Ε = $ E A cosO dA Equação 3 [019] Como o fluxo elétrico está intrinsicamente relacionado com a carga envolvida (qenv), que é a carga elétrica dentro da superfície gaussiana, convém definir a Lei de Gauss como descrito na Equação 4:

E . dA = Equação 4 ^ε0

Petição 870180052566, de 19/06/2018, pág. 7/24 de 13 [020] O campo elétrico no interior de um condutor carregado eletricamente é nulo no equilíbrio eletrostático, pois não há corrente perpétua em um condutor isolado. Já para um dielétrico ou isolante, por não possuir carga livre, o fluxo do campo elétrico penetra o material.

[021] A densidade de energia (u_E) associada a presença do campo elétrico, para qualquer situação, pode ser escrita como apresentado na Equação 5:

u_E = “SqE² Equação 5 [022] A lei de Gauss também se aplica ao magnetismo, em especial a magnetostática. A ideia fundamental é a mesma aplicada à carga elétrica. O fluxo magnético em uma superfície gaussiana é igual a carga magnética envolvida por essa superfície. Contudo como não há monopolo magnético não há carga magnética resultante dentro da superfície gaussiana, o fluxo resultante do campo magnético é sempre igual zero, conforme descrito na Equação 6:

φ B. dA = 0 Equação 6 [023] A densidade de energia (u_B) associada a presença do campo magnético, para qualquer situação, pode ser escrita como Equação 7, onde u₀ é a permeabilidade magnética no vácuo.

u_B = t^B² Equação 7 [024] Há três formas de gerar um campo magnético: origem estática (imã natural / material imantado), devido ao deslocamento de cargas elétricas ou pela variação do campo elétrico. O deslocamento ordenado de carga elétrica é definido como corrente elétrica. Quando uma corrente elétrica percorre um condutor surge um um campo magnético em torno desse condutor. A direção do campo magnético é radial (rotacional) em referência ao logo do condutor que percorre a corrente elétrica. Essa propriedade foi estuada por André-Marie Ampère e conhecida como lei de Ampère conforme apresentada na equação 8:

φ B. ds = μ_οί Equação 8

Petição 870180052566, de 19/06/2018, pág. 8/24 de 13 [025] Posteriormente, Maxwell observou que o fluxo do campo elétrico, por exemplo na placa de um capacitor que se carrega ou descarrega eletricamente, também pode gerar um campo magnético de direção radial (rotacional). Assim na equação 8 foi adicionado mais um termo relacionando a variação do campo magnético. Portanto a Equação 8 deve ser reescrita conforme apresentada na Equação 9:

^B.ds = μ_οί + μθεθ Equação 9 [026] A variação de fluxo do campo elétrico observada por Maxwell é também associada a uma corrente elétrica fictícia, conhecida como corrente de deslocamento (id). Entre as placas do capacitor não deve haver carga elétrica se deslocando, portanto não há portadores de carga elétrica. Sendo assim, a id é escrita conforme apresentado na equação 10:

id = μοεο^ Equação 10 [027] O campo elétrico pode ser originado por cargas elétricas isoladas ou também de forma dinâmica, isto é, devido à variação do campo magnético, conforme descrito pela lei de Faraday. Faraday observou que a variação do campo magnético em uma espira, por exemplo, induz uma corrente elétrica na bobina. A corrente elétrica é induzida devido a presença de um campo elétrico induzido no caminho fechado da espira, conforme apresentado na equação 11.

E. ds = - ^d^^B Equação 11 [028] Por fim, no contexto apresentado aqui (âmbito dos dispositivos móveis) em especial no quesito de requisito de recarga da bateria sem fio, podemos concluir que o princípio de auto indução magnética utiliza as leis de Ampère e de Faraday de forma associada.

[029] Contudo, como será descrito, a presente invenção utiliza as leis de Gauss, Maxwell e de Faraday, por tanto não sendo caracterizada como auto indução magnética. A invenção aqui apresentada por ser caracterizada por uma auto indução eletro - magnética, pois a origem do campo

Petição 870180052566, de 19/06/2018, pág. 9/24 de 13 magnético induzido não se dará pela presença de um campo magnético indutor, mas sim de um campo elétrico.

Breve descrição dos desenhos da invenção.

[030] Essa seção descreve de modo a obter um melhor entendimento das características da presente invenção e de acordo com uma preferencial realização do mesmo, acompanha a descrição, em anexo, um conjunto de figuras de desenhos, onde de maneira exemplificada, porém não limitativa, se representou o seguinte:

[031] A FIG. 1 - Mostra a ilustração do produto dessa invenção, onde cargas elétricas (01) são isoladas dentro de um dielétrico (03). Devido a presença das cargas elétricas (01) um campo elétrico (02) emerge de tais cargas elétricas (01). Sobre o dielétrico (03) é depositado um eletrodo (4) conectado a um condutor de campo elétrico (05). O condutor de campo elétrico (05) é conectado ao gerenciador de campo elétrico (06) que por simplicidade foi representado por uma chave (07). A saída da chave (07) é conectada a outro condutor de campo elétrico (08). O condutor de campo elétrico é conectado a uma superfície condutora (09) como um pente pontiagudo. Para evitar a eletrização por efeito corona, foi criado um ambiente controlado (10) tal como vácuo. A função do gerador de campo elétrico (06) é transformar o campo eletrostático (02) em um campo elétrico variável (11), tal como um campo elétrico pulsado. Devido à variação do campo elétrico (11) surge um campo magnético (13) perpendicular ao campo elétrico (11). Na região do campo magnético (13) é colocada uma espira (12) cuja função é gerar uma f.e.m nos terminais (14) e (15) da espira (12). Um circuito elétrico (16), regulador de tensão e filtro de corrente elétrica, pode ser conectado aos terminais (14) e (15) da espira (12). Assim, os terminais (17) e (18) do circuito elétrico (16) é conectado na bateria (19). A corrente elétrica induzida na espira é originada pela f.e.m induzida pela variação do campo magnético (13) e recarrega a bateria (19).

[032] A FIG. 2 - Mostra um condutor de campo elétrico (05) e (08) contendo um condutor metálico (21) e na qual as extremidades são revestidas com material dielétrico (20) e (22). Devido a presença do campo elétrico (02) cargas elétricas (23) são induzidas na extremidade do condutor metálico (21) e cargas elétricas (24) são repelidas também no condutor metálico (21).

Petição 870180052566, de 19/06/2018, pág. 10/24 de 13 [033] A FIG. 3 - Mostra uma circuito elétrico para o circuito gerenciador de campo elétrico (06). Este circuito elétrico é composto por uma porta lógica AND (25) e um gerador de sinal elétrico (27). O campo elétrico (02) é transportado pelo condutor de campo elétrico (05) até a entrada de uma porta lógica AND (25). A outra entrada (26) porta lógica AND (25) é conectada a um gerador de sinal (27). A saída da porta lógica AND (25) é conectada ao condutor de campo elétrico (08). De acordo com a lógica binária, função booleana, quando gerador de sinal elétrico (27) emite sinal elétrico alto, o campo elétrico (02) contido no condutor de campo elétrico (05) terá continuidade no condutor de campo elétrico (08). Porém quando o gerador de sinal elétrico (27) emitir sinal elétrico baixo, o campo elétrico (02) contido no condutor de campo elétrico (05) não terá continuidade no condutor de campo elétrico (08).

[034] A FIG. 4 - Mostra a ilustração a invenção na forma de camadas interpostas a fim de permite miniaturizar o dielétrico com objetivo de obter um bloco ou um chip (milimétrico ou micrométrico). As cargas elétricas isoladas (28) produz um campo eletrostático (29) que penetra um dielétrico (30). O campo elétrico (29) é gerenciado pelo chaveamento da chave (33), quando a chave (33) está fechada, o campo elétrico (37) sobre a espira (36) é nulo. Quando a chave (33) está aberta, o campo elétrico (37) tem o mesmo módulo do campo elétrico (29). A variação do campo elétrico (37) induz um campo magnético (38) perpendicular ao campo elétrico (37). A variação do campo magnético (38) induz uma f.e.m nos terminais (39) e (40) da espira (36).

Descrição detalhada da invenção.

[035] De concordância com o quanto delineiam as figuras acima relacionadas, o “GERENCIADOR DE CAMPO ELÉTRICO PARA INDUÇÃO DE UM CAMPO MAGNÉTICO VARIÁVEL COMO FORÇA ELETROMOTRIZ DE UM GERADOR INTERNO”, objetivo da presente patente compreende em um gerenciador (06) de campo eletrostático (02) provindo de uma distribuição contínua e isolada de carga elétrica (01). O gerenciador de campo elétrico (06) tem como objetivo direcionar e variar o campo eletrostático (02) em campo elétrico variável (11). De acordo com a lei de Maxwell o campo elétrico variável (11) induz um campo magnético (13). Uma espira (12) é posicionada estrategicamente na região em que há a variação

Petição 870180052566, de 19/06/2018, pág. 11/24 de 13 do campo magnético (13) a fim de gerar uma f.e.m que recarregará uma bateria (19). Os conceitos fundamentais do gerador interno estão intrinsicamente relacionado com as leis do eletromagnetismo. Para melhor explicar cada etapa de funcionamento do produto reportado por esta invenção, convém recorrer ás figuras citadas a seguir.

[036] A figura 1 ilustra o campo elétrico (02) que será gerenciado pelo produto dessa invenção e que tem origem em um sistema de cargas isoladas (01). Para garantir que não haverá a eletrização das cargas isoladas (01) elas foram cerradas por um dielétrico (03). Sobre o material dielétrico (03) foi depositado um material condutor formando um eletrodo (04).

[037] Uma f.e.m pode ser associada ao eletrodo (04). Essa f.e.m pode ser calculada aplicando a 1^a lei de Gauss pela área que delimita o volume interno do eletrodo (04). O eletrodo (04) passa ser associado como uma superfície equipotencial. A análise dimensional da f.e.m sobre o eletrodo (04) mostra que a f.e.m é medida em volts. Porém, como a f.e.m é de origem eletrostática, um ciclo completo do trabalho elétrico realizado para deslocar a mesma quantidade de carga (01), porém de sinal oposto, até o eletrodo (04) ocorrerá apenas uma vez. Porém a segunda vez não será permitida, pois o campo elétrico (02) encerrará na carga elétrica induzida sobre o eletrodo (04), logo a f.e.m será nula na região externa ao eletrodo (04). Para que isso não ocorra, é de suma importância não eletrizar o eletrodo (04). A solução para que não ocorra a eletrização do eletrodo (04) é utilizar o gerenciador de campo eletrostático (06), conforme apresentado por este invenção e o condutor de campo elétrico (04) e (08). O módulo da f.e.m sobre o eletrodo (04) é calculado conforme apresentado na equação 12.

φ E .dA „ ^y = ε Equação 12 [038] O eletrodo (04) não será conectado ao terra e sim a um condutor de campo elétrico (05). Esse condutor de campo elétrico (05) não tem objetivo de transportar corrente elétrica (portadores de carga) e sim apenas campo elétrico (02). A outra extremidade do condutor de campo elétrico (05) será conectada a um circuito gerenciador de campo elétrico (06), por simplicidade por uma chave (07). O condutor de campo elétrico (05) pode ser um tarugo de material isolante ou um condutor metálico (21), deste que o condutor metálico (21) possua as extremidades

Petição 870180052566, de 19/06/2018, pág. 12/24 de 13 revestidas com material dielétrico (20) e (22), conforme apresentado na figura 2. O material dielétrico (20) e (22) tem o objetivo de impedir que as cargas livres induzidas (23) e (24) nos extremos do condutor metálico (21) devido a presença do campo elétrico (2) migre para fora do fio condutor (21), eletrizando o eletrodo (04). A função do condutor metálico (21), em vez do tarugo dielétrico, é pelo fato do condutor metálico ser flexível permitindo melhor manuseio e mudança direção do condutor de campo elétrico (05). Outra vantagem é poder conectar o condutor metálico (21) diretamente nos terminais da chave (07).

[039] O circuito gerenciador de campo elétrico (06) tem a finalidade de variar a intensidade do campo eletrostático (2) sem eletrizar o eletrodo (4). Na figura 1 ele (circuito gerenciador de campo elétrico (06)) foi simplificado e representado por uma chave (07) genérica. Pois com o advento da engenharia o circuito gerenciador de campo elétrico (06) pode ser realizado por diversos elementos individuais ou acoplados entre si, tais como: relê, transistor, diodo, SCT, triac, GTO, transistor bipolar, MOSFET, IGBT, CLP ou mesmo chaves mecânicas, tais como: alavanca articulada, cursor, gangorra, micro switch ou snap-action entre outras. Sendo assim, o foco dessa invenção não é definir qual chave ou elemento elétrico que irá compor o circuito gerenciador de campo elétrico (06), até porque essa escolha dependerá do tipo do dispositivo móvel e dos dados específicos do fabricante do dispositivo móvel, isto é: tamanho, demanda de potência útil, frequência de operação, polarização entre outras.

[040] Contudo, um circuito gerenciador de campo elétrico (06) é apresentado na figura 3 como uma alternativa para as opções apresentadas acima e que viabilize a invenção apresentada aqui.

[041] De acordo com a figura 3, o campo elétrico (02) é transportado pelo condutor de campo elétrico (05) até a entrada de uma porta lógica AND (25). A outra entrada (26) da porta lógica AND (25) é conectada a um gerador de sinal (27). A saída da porta lógica AND (25) é conectada ao condutor de campo elétrico (08) já apresentado na figura 1. Para descrever a lógica binária do circuito, devemos considerar que condutor de campo elétrico (05) possui nível alto, nível 1, pois o mesmo (05) possui o campo elétrico (02). Assim, quando o gerador de sinal (27) emitir um sinal de nível alto, nível 1, por definição da função booleana que rege a porta lógica AND

Petição 870180052566, de 19/06/2018, pág. 13/24 de 13 (25), permitirá que o campo elétrico (02) passe por dentro da porta lógica fazendo com que ele (02) tenha continuidade no condutor de campo elétrico (08). Quando o gerador de sinal (27) emitir o nível baixo, nível zero, também por definição da função booleana que rege a porta lógica AND (25), o sinal de saída será zero, logo o campo elétrico (02) não passará por dentro da porta lógica fazendo com que o campo elétrico (02) não tenha continuidade no condutor de campo elétrico (08).

[042] Por tanto, por questão de simplicidade e para compreensão da invenção, o circuito gerenciador de campo elétrico (06) será representado pela chave (07). Quando a chave (07) estiver aberta o campo elétrico contido no condutor de campo elétrico (05) não terá continuidade. Porém, quando a chave (07) for fechada, o campo elétrico contido no condutor de campo elétrico (05) passa ter continuidade no condutor de campo elétrico (08) conectado no polo da chave (07). O condutor de campo elétrico (08) está conectado a uma superfície condutora emissora de campo elétrico variável (09), tal como um pente metálico pontiagudo. Para que não ocorra a eletrização por efeito corona, o pente metálico pontiagudo (09) pode ser submetido a um ambiente (11) com atmosfera controlada, tal como o vácuo ou dielétrico. Por tanto, o circuito gerenciador de campo elétrico (06), ou por simplicidade a chave (07), tem a função de transformar o campo eletrostático (02) em campo elétrico variável (11), cuja frequência é a mesma do chaveamento do circuito gerenciador de campo eletrostático (06).

[043] O campo elétrico chaveado (11) é um campo vetorial espacial, logo permeia o espaço em torno do pente metálico pontiagudo (9). De acordo com a lei de Maxwell, a variação do campo elétrico (11) produz um campo magnético induzido (13) perpendicular ao campo elétrico (11). Posicionando uma espira (ou bobina) neste campo magnético variável (13) teremos, de acordo com a lei de Faraday, uma f.e.m nos terminais (14) e (15) da espira. Estes terminais podem ser conectados a um circuito elétrico (16) regulador de tensão ou mesmo filtro de corrente e por fim, este circuito elétrico (16) é conectado aos terminais (17) e (18) da bateria (19) a fim de recarrega-la.

[044] A invenção também pode ser aplicada na forma de camadas intercaladas, conforme apresentado na figura 4. Essa configuração permite miniaturizar o dielétrico, a fim de obter um bloco ou um chip (milimétrico ou

Petição 870180052566, de 19/06/2018, pág. 14/24 de 13 micrométrico). Nessa configuração as cargas elétricas isoladas (28) produz um campo eletrostático (29) que penetra um dielétrico (30). Sobre o dielétrico (30) é depositado um eletrodo (31). No eletrodo (31) um condutor de campo elétrico (32) é conectado a uma chave (33) e a chave (33) ao terra (34). Outro dielétrico (35) é depositado sobre o eletrodo (31) a fim de dar sustentação para uma espira (36), e por fim, sobre a espira (36) é colocado um eletrodo (41) conectando este eletrodo (41) ao eletrodo inferior (44) por meio de uma chave (43).

[045] As chaves (33) e (43) chaveiam simultaneamente e assumem o mesmo estado (aberto ou fechado). Logo, quando as chaves (33) e (43) estiverem fechadas o eletrodo (41) terá o mesmo potencial elétrico que o eletrodo (44), portanto campo elétrico pulsado (37) é nulo (pois eletrodos assumem papel de superfície equipotencial, logo o trabalho elétrico deve ser nulo), sendo assim como a chave (33) também está fechada e sua extremidade é conectada ao terra (34) (potencial zero), há uma diferença de potencial entre eletrodo (31) e o terra (34), justificando que as linhas do campo elétrico (29) convergem para o terra (34), pois apresenta menor potencial e tende a realizar trabalho elétrico. O trabalho elétrico, deslocamento de carga, não é concretizado devido a característica fundamental do condutor de campo elétrico (32) que é ser um caminho para as linhas de forças e não para o deslocamento de carga.

[046] Analisando a segundo condição, isto é, quando as chaves (33) e (43) estiverem abertas o eletrodo (41) não terá o mesmo potencial elétrico que o eletrodo (44), portanto campo elétrico pulsado (37) não será nulo, permitindo que realize trabalho, que neste caso a energia potencial associada a este campo elétrico tem a mesma intensidade do trabalho realizado pela f.e.m na espira (36). Logo, a chave (33) também está aberta, portanto o potencial elétrico nulo da terra (34) não se contabiliza para essa analise (ambas chaves (33) e (43) abertas), justificando a existência do campo elétrico pulsado (37) que é a continuidade do campo elétrico (29). Uma gaiola de Faraday (45) é representa para isolar a interferência eletrostática no meio exterior a invenção.

[047] Assim, essa invenção torna relevante e necessária nas demandas de energia limpa e sustentáveis; Portanto essa invenção

Petição 870180052566, de 19/06/2018, pág. 15/24 de 13 também pode ser implementa em um módulo, fora do dispositivo móvel, e disponível para o uso residencial, comercial ou industrial e ser fonte de energia elétrica para as tomadas elétricas já existentes nesses ambientes.

Claims (6)

1- GERENCIADOR DE CAMPO

ELETROSTÁTICO PARA INDUÇÃO DE UM CAMPO MAGNÉTICO VARIÁVEL COMO FORÇA ELETROMOTRIZ DE UM GERADOR INTERNO, caracterizado por gerenciador de campo elétrico (07) que transforma o campo eletrostático (02) provindo de uma distribuição isolada de carga elétrica (01) em campo elétrico variável (11) cuja variação do campo elétrico (11) gera um campo magnético induzido (13) que induz uma força eletromotriz em uma espira (12) posicionada no campo magnético induzido (13).

2 - GERENCIADOR DE CAMPO ELETROSTÁTICO PARA INDUÇÃO DE UM CAMPO MAGNÉTICO VARIÁVEL COMO FORÇA ELETROMOTRIZ DE UM GERADOR INTERNO de acordo com a reivindicação 1 é caracterizado por ser um gerador interno de energia elétrica para recarregar bateria (19) contida em um disponível móvel.

3 - GERENCIADOR DE CAMPO ELETROSTÁTICO PARA INDUÇÃO DE UM CAMPO MAGNÉTICO VARIÁVEL COMO FORÇA ELETROMOTRIZ DE UM GERADOR INTERNO de acordo com a reivindicação 1 é caracterizado por ser utilizado como módulo de energia elétrica para ser disponibilizada nas tomadas elétricas existentes, para uso geral, em ambiente residencial, comercial e industrial.

4 - GERENCIADOR DE CAMPO ELETROSTÁTICO PARA INDUÇÃO DE UM CAMPO MAGNÉTICO VARIÁVEL COMO FORÇA ELETROMOTRIZ DE UM GERADOR INTERNO de acordo com as reivindicações 1, 2 e 3 é caracterizado por um chip composto de cargas elétricas isoladas (28) produzindo um campo eletrostático (29) que é gerenciado por chaves (33) e (43) que geram um campo elétrico pulsado (37) e um campo magnético induzido (38) sobre uma espira (36) criando uma força eletromotriz.

5 - GERENCIADOR DE CAMPO ELETROSTÁTICO PARA INDUÇÃO DE UM CAMPO MAGNÉTICO VARIÁVEL COMO FORÇA ELETROMOTRIZ DE UM GERADOR INTERNO de acordo

Petição 870180052566, de 19/06/2018, pág. 18/24

2 de 2 com as reivindicações 1, 2, 3 e 4 é caracterizado por possuir condutor de campo elétrico ((05), (08), (32) e (42)) que inibi o movimento de carga para fora do conduto metálico (21).

6 - GERENCIADOR DE CAMPO

ELETROSTÁTICO PARA INDUÇÃO DE UM CAMPO MAGNÉTICO VARIÁVEL COMO FORÇA ELETROMOTRIZ DE UM GERADOR INTERNO de acordo com as reivindicações 1, 2, 3, 4 e 5 é caracterizado por um gerenciador de campo elétrico (06) constituído por circuito elétrico de porta lógica AND (25) conectado por meio do condutor de campo elétrico (05) e (08) e um gerenciador de sinal (27) a fim de transformar o campo eletrostático (02) em campo elétrico pulsado (11).