Relatório do laboratório de Eletrica 1

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Relatório Eletricidade Básica 
 
 
Grupo 
 
Adriano Viana B04IAI-3 
Matheus Corrêa B7777EG-O 
Eliel Pereira B82JIC-4 
Marco Schuler B48IHE-1 
Rafael da silva B7875C-7 
Fernando Brito B36CH6-4 
Wanderley silva Vasconcelos T323JC-1 
 
 Geradores Elétricos 
 
Objetivos: Simular a construção de um gerador ideal, levantar a curva característica de um 
gerador elétrico, determinando experimentalmente a resistência interna, da força 
eletromotriz e da corrente de curto-circuito. 
 Introdução 
O gerador elétrico é um dispositivo capaz de manter uma diferença de potencial entre dois 
pontos de um circuito elétrico, ele converte em energia elétrica, outras formas de energia, 
como, por exemplo, pilhas e baterias nas quais ocorrem as conversões de energia química 
em energia elétrica. 
 
 A resistência elétrica dos materiais condutores que constituem um gerador é 
chamada resistência interna do gerador, sendo indicada por r. 
Um gerador elétrico é ideal quando sua resistência interna é nula (r = 0). 
 A tensão elétrica ou a ddp entre os pólos de um gerador ideal é indicada por E e 
recebe o nome de força eletromotriz (fem). 
Abaixo está a representação de um gerador ideal. Note que a corrente elétrica 
convencional atravessa o gerador no sentido do pólo negativo para o pólo positivo (Para 
lembrar: entra pelo – e sai pelo +). 
 
 
 
Um gerador real, isto é, um gerador cuja resistência interna não é nula (r ≠ 0) é 
representado conforme o esquema abaixo. 
 
 
 
A tensão U entre os Pólos de um gerador real é igual à tensão que teríamos se ele fosse 
ideal (E) menos a tensão na resistência interna (ri). Assim, podemos escrever a 
chamada EQUAÇÃO CARACTERÍSTICA DO GERADOR: 
 
U = E - r.i 
 
 
 
 Gerador em circuito aberto 
 
Dizemos que um gerador está em circuito aberto quando não alimenta nenhum circuito 
elétrico externo. Nestas condições não passa corrente elétrica pelo gerador 
(i = 0). Da equação característica do gerador, resulta: 
 
U = E 
 
 Gerador em curto-circuito 
 
Dizemos que um gerador está em curto-circuito quando seus pólos são ligados por um fio 
de resistência elétrica nula. 
 
 
 
Nestas condições, a tensão entre os pólos do gerador é nula (U = 0) e a corrente elétrica 
que percorre o gerador é denominada corrente de curto circuito (icc). Da equação 
característica do gerador, resulta: 
 
U = E - r.i => 0 = E - r.icc 
 
icc = E/r 
 
 
 Observações gerais: 
 
 
I = Corrente elétrica Variável 
U = Tensão Variável 
R = Resistor Externo ( ohms ) 
r = Resistor interno ( ohms ) 
E = Força Eletromotriz 
q = Carga móvel ( coulomb ) 
Ʈ = Trabalho ( joule ) 
I = Corrente de curto circuito 
 
 
 
 Curva característica de um gerador 
 
 
 De U = E – r.i, com E e r constantes concluímos que o gráfico U x i é uma reta 
inclinada decrescente em relação aos eixos U e i. O ponto A do gráfico tem coordenadas i 
= 0 e U = E e o ponto B tem coordenadas U = 0 e i = icc = E/r. 
 
 
 
 
 Circuito Básicos 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Tensão no gerador Formula. 
 
U= E * r * I 
 
Tensão no Resistor Formula. 
 
U = R * I 
 
Tensão no Gerador Formula. 
 
E * I = r * I² + U * I Finalmente, U = E – r * I 
 
 
Potencial Lançado Formula, 
 
Pl = E * I 
 
 
Potencial dissipado no gerador Formula 
 
Pd = r * I ² 
 
Potencial utilizado pelo circuito interno Formula, 
 
Pu = U * I 
 
O potencial útil máximo fornecida pelo gerador, ( o gráfico que representa a potência útil ( 
PU ) de um gerador está abaixo 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Potencial utilizada Formula 
Pu = E * I – r * I ² 
Sendo que a Corrente no máximo é : 
I’ = ½ * E / r → I’ = E / 2r 
A potência utilizada máxima é: 
PU = E * E/2r – r *( E/2r)^2 → PU = (E/2r) – (E²/4r) → Pu = E²/4r 
 
 Dados coletados 
Calculando a Corrente 
U = E- r * I 
U( V) 0,54 0,96 1,46 1,95 2,55 3,05 3,53 4,01 4,51 5 5,51 5,8 
I (ma) 110,2 101,6 91,6 81,6 69,7 59,7 50,4 40,9 31 21,5 11,6 6 
 
0
20
40
60
80
100
120
0 1 2 3 4 5 6 7
i (ma) 
i (ma)
0
20
40
60
80
100
120
140
160
180
200
0 20 40 60 80 100 120
W 
W
 
 Gráfico 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Pu = E * I – r * I ² → Tensão x Corrente = W 
I(ma) 110,2 101,6 91,6 81,6 69,7 59,7 50,4 40,9 31 21,5 11,6 6 
W 59,508 97,536 133,736 159,12 177,735 182,085 177,912 164,009 139,81 107,5 63,916 34,8 
 
 Gráfico 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 Instrumentos Utilizado 
 
04 pilhas, ligadas em serie. ( gerador ) 
Voltímetro; 
Amperímetro 
Cabos de ligação; 
Reostato; 
 
 Conclusão 
 
 Partindo dos valores obtidos através de medição por leitura de instrumentos feita 
pelas componentes do grupo foi levantada a curva característica do gerador simulado e da 
análise gráfica pudemos comprovar tais valores medidos, por se tratar de uma simulação 
de gerador ideal há erros ao compararmos tais valores. Para os valores de resistência 
interna, corrente elétrica de curto-circuito e força eletromotriz obtidos nas duas técnicas, 
como esperado, foram compatíveis e o erro entre tais medidas não ultrapassaram 10%, um 
erro aceitável por ser as duas técnicas experimentais –leitura experimental e análise 
gráfica- e passiveis de erro que consideramos ser motivado por termos usado instrumentos 
de medição não calibrados, fonte de tensão variável não ideal e por haver barras de 
incertezas também na construção gráfica.