Geradores Elétricos - Colégio...

Geradores Elétricos

Força Eletromotriz

É o trabalho, ou seja,

a energia transferida, por

unidade de carga elétrica

enquanto o gerador

opera.

q

W V

C

J

Transformam outra modalidade de energia

em energia elétrica. Pilhas, baterias e dínamos

são os exemplos mais comuns.

Equação do Gerador

ε

rε

V = ε – r.i

V→D.D.P. nos terminais (V);

ε→Força eletromotriz (V);

r→resistência interna (Ω);

i→intens. de corrente (A);

ε

Gerador em Circuito Aberto

V = ε – r.i =>

i=0

V = ε

Gerador em Curto Circuito

Seus terminais são ligados por um

condutor de resistência nula.

V = 0

V = ε – r.i0 = ε – r.iiCC .r = ε =>

CCi

εr

V

i

ε

iCC

V

i

ε

iCC

α

tgN

r

Gerador em Curto Circuito

Ligando os

terminais por um fio

condutor de

resistência nula

eles ficam em curto

circuito!!!

Gerador Ideal

Possui resistência interna nula

(lembre-se que ideal não existe).

r = 0

V = ε – r.i => V = ε

Rendimento de Geradores→η

DISSIPADAUTILTOTAL PPP

TOTAL

UTIL

P

P

2

CCMAX

ii

Pot

i

PotMÁX

iCC /2

riiVi ... 2

V

TOTAL

MÁX

P

P

2

1MAX

i

iV

.

.

V = ε – r.icc => V = ε – r.ε/2r

PotMÁX => i= icc/2

V = ε – ε/2

2/

ou %50MAX

Associação de Geradores

Em Série

...321 EQ ...321 rrrrEQ

Associação de Geradores

Em Paralelo(Só geradores iguais)

...321 EQ

n

rrEQ

***A vantagem é a redução

da resistência interna!!!

Circuito Gerador/Resistor

V = ε – r.i

V = R.i

R.i = ε – r.i

i.(R+r) = ε

rR

εi

Lei de Pouillet

Num circuito Gerador/Resistor, a potência útil (ou lançada) será máxima quando a resistência externa R for igual a interna.

Potmáx => R=r

Receptor Reversível ou AtivoTransforma energia elétrica noutra

modalidade além de calor. Por exemplo, um motor,

que transforma energia elétrica em trabalho. Outro

exemplo é uma bateria carregando.

V = ε’+r’.iV→D.D.P. nos terminais (V);

ε’ →Força contra-eletromotriz (V);

r’→resistência interna (Ω);

i→intens. de corrente (A);

V

i

ε'

V

i

ε'α

tgN

r

V = ε – r.i

Circuito Gerador/Receptor

V = ε’ + r’.i

ε – r.i= ε’ + r’.i

ε – ε’ = r.i + r’.i ε – ε’ = (r + r’).i

r 'r

'εi

Equação de Ohm/

Rendimento de Receptores→η

DISSIPADAUTILTOTAL PPP

TOTAL

UTIL

P

P

'.'.. 2 riiiV

V

'

Recebida do Gerador

Transformada em Trabalho no

receptor

Saiba distinguir qual é o gerador

e qual é o receptor: No gerador a

corrente entra no negativo (menos

energia) e sai pelo positivo (mais

energia).

***Num receptor ideal a resistência interna é

nula, ou seja, r’=0.

Instrumentos Elétricos de Medida

Amperímetro

Mede a intensidade de corrente elétrica. É ligado em série.

***Um amperímetro ideal tem resistência

interna nula.

Voltímetro

Mede a diferença de potencial (d.d.p.) ou tensão entre dois pontos de um circuito. É ligado em paralelo.

***Um voltímetro ideal tem resistência

interna infinita.

Amperímetro

Ligado em série.

Voltímetro

Ligado em para-lelo.

G → galvanômetro, indica a passagem

de pequenas correntes.

Ponte de WheatstoneMede uma resistência elétrica

desconhecida.

R1 R2

R3 R4

i do galvanômetro

nula → ponte em

equilíbrio.

=>R1xR4 = R3xR2

Ponte de Fio

R1 R2

=> R1xL4 = L3xR2

Lei das Malhas (tensões)

A Lei das Malhas determina que, em

qualquer instante, é nula a soma algébrica

das tensões ao longo de qualquer malha.

0V

0'...' iririR

Lei dos Nós (Correntes)

A Lei dos Nós determina que, em qualquer

instante, é nula a soma algébrica das correntes que

entram num qualquer nó.

SAEMCHEGAM ii

***O sentido escolhido para a corrente é

arbitrário. Se no final der negativo, é

porque o sentido é contrário ao adotado.

***O sentido escolhido para percorrer a

malha também é arbitrário.

No circuito abaixo determinar as

correntes nos ramos, seus verdadeiros

sentidos e quais elementos são geradores e

receptores.