Aula06Geradores_20160425130804.pdf

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Princípios de 
Eletricidade e 
Magnetismo 
Professor: Leonardo Salles Lage 
Disciplina: Princípios de Eletricidade e Magnetismo 
Curso: Engenharia 
Geradores de 
força eletromotriz 
 
Geradores de força eletromotriz (ε) 
• Dispositivos que são capazes de realizar um trabalho sobre as cargas 
elétricas que passam através deles, aumentando o potencial destas 
cargas são denominados geradores de f.e.m. 
 
• Uma pilha (ou uma bateria) é um gerador de f.e.m., pois utiliza energia 
química, que é transferida para as cargas sob a forma de energia 
elétrica. 
 
• Todos dispositivos utilizam outras formas de energia (mecânica, térmica, 
etc...), realizam trabalho sobre as cargas, aumentando sua energia 
elétrica e sendo, portanto capazes de gerar uma corrente elétrica, são 
geradores de f.e.m. 
Geradores de força eletromotriz (ε) 
Geradores e Receptores Elétricos 
Quando um elemento do circuito é capaz de 
transformar energia não elétrica (química, 
mecânica, atômica, térmica, radiante, etc.) em 
energia elétrica funciona como um Gerador 
Elétrico. 
Quando um elemento de circuito é capaz 
de transformar energia elétrica em energia 
não elétrica funciona como um Receptor 
Elétrico. 
• A representação de um receptor é bastante parecida com a de um gerador. Eles 
diferem no sentido da corrente elétrica. 
 
• Identificamos o gerador no circuito, pelo maior valor de f.e.m. e ele dará o sentido 
da corrente no circuito. 
Geradores e Receptores Elétricos 
Em Série: numa associação em série, o polo positivo de cada gerador deve ser 
ligado ao polo negativo do gerador seguinte, e assim por diante. 
• Intensidade de corrente que passa pelos geradores é a mesma. 
• A resistência elétrica interna equivalente é igual à soma das resistências internas 
dos geradores. 
• A f.e.m. equivalente é igual à soma das f.e.m. dos geradores. 
Associação de Geradores 
Características: 
Associação em paralelo: numa associação em paralelo, os polos positivos dos 
geradores estão ligados a um único ponto, o mesmo ocorrendo com os polos negativos 
Características: 
• Intensidade de corrente elétrica total é subdividida entre os geradores 
• O inverso das resistências internas é equivalente à soma dos inversos das 
resistências internas dos geradores 
• A f.e.m. é equivalente é igual a f.e.m. de cada gerador 
 
Neste tipo de associação só faz sentido associar geradores da mesma f.e.m. A 
vantagem que se obtém é o aumento da durabilidade do gerador, em 
consequência da diminuição da dissipação por efeito de Joule, uma vez que a 
intensidade de corrente elétrica que o percorre é menor. 
• Resistência Interna (r) 
• Corrente fornecida 
• ε = geradores de f.e.m (+ε) 
• ε’ = geradores de f.c.e.m. (-ε) 
A Equação do Circuito Série 
• Calcule a intensidade da corrente que percorre o circuito abaixo. 
Exemplo 2 
Tensão nos terminais de um gerador 
 
• Equação da ddp entre os polos de um gerador: 
Exemplo 02 
 Uma bateria elétrica possui uma força eletromotriz de 1,5V e resistência interna 0,1Ω. Qual a 
diferença de potencial, em V, entre os polos desta bateria se ela estiver fornecendo 1,0A a uma 
lâmpada? 
O gráfico a seguir, representa a ddp U em função da corrente i de um gerador. Determine: 
 
(a)a resistência interna do gerador. 
 
(b)a intensidade da corrente que passa em um resistor de 8,0 Ω que foi ligado a esse gerador. 
Exemplo 03 
 O circuito esquematizado é constituído por um gerador G de f.e.m. E resistência 
interna r, um resistor de resistência R=10Ω, um voltímetro ideal V e uma chave 
interruptora Ch. 
 
 Com a chave aberta o voltímetro indica 6,0V. Fechado a chave, o voltímetro indica 
5,0V. Nessas condições, determine a resistência interna r do gerador, em ohms. 
Exemplo 04 
 Uma bateria elétrica real equivale a uma fonte ideal com força eletromotriz ε em 
série com uma resistência R, como mostra a figura a seguir. Quando os terminais 
A e B são ligados em curto circuito a corrente é de 10 A. Quando se coloca entre 
os pontos A e B uma resistência de 1,8 Ω a corrente é de 5 A. Qual o valor de ε, 
em volts? 
Exemplo 05 
 Uma bateria B, de força eletromotriz ε=12V e resistência interna r desconhecida, é conectada a 
um circuito elétrico que contém um resistor de resistência R=3,5Ω e uma chave S. 
 
 Dados: calor específico da água = 1,0 cal/g °C 1,0J = 0,24 cal. 
 
 Com o resistor imerso em 240g de água, a chave S é ligada, permitindo que o circuito seja 
atravessado por uma corrente elétrica de intensidade igual a 3,0A. 
 
 Considerando que não há dissipação de energia nos fios de ligação e que a energia liberada no 
resistor é utilizada integralmente, determine: 
 
a)a resistência interna da bateria; 
b)a d.d.p. nos terminais da bateria; 
c)a potência útil e a eficiência do gerador; 
d)a energia absorvida pela água durante os 10 min que sucedem à ligação de S; 
e)a variação da temperatura da água 10 min após S ser ligada. 
Exemplo 06