Geradores - parte 2_28_04_20

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Física Teórica e Experimental 3
Circuito de Corrente contínua: Geradores Elétricos - 22/04/2020
Prof: Dr. Marcelo Martins
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Geradores e receptores são dispositivos muito utilizados no cotidiano.
Imagine a vida sem eles?
GERADORES ELÉTRICOS RECEPTORES ELÉTRICOS
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GERADORES
1) DEFINIÇÃO: São equipamentos que transformam qualquer tipo de energia em
energia elétrica. Como exemplos as pilhas, baterias, etc.
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2) FORÇA ELETROMOTRIZ - f.e.m (ε) Representa a energia fornecida a cada unidade de carga
da corrente elétrica, ou seja, é a ddp total do gerador.
a) Representação esquemática
i
PT=
dq
dW
=
iPT .=
FONTE REAL
ε r - resistência interna
i
+-
ddp dissipada em r:
Udiss = r ∙ i
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3) EQUAÇÃO DO GERADOR
a) Balanço energético
DUT PPP +=
UiPU .=
2.irPd =.iPT =
irU .−=
b) Potência sobre o gerador
c) Curva característica do gerador
d) Rendimento de um gerador
TOTAL
UTIL
P
P
=


U
=
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1) Um gerador elétrico tem fem E=12V e resistência elétrica interna r=0,5.
a) A tensão U mantida entre os terminais desse gerador quando a corrente elétrica através
dele tiver intensidade i=2A;
b) a intensidade i de corrente elétrica através desse gerador, quando a tensão mantida entre
seus terminais for U=8V.
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5) A curva característica de um gerador é mostrada na Figura abaixo. Para esse gerador, 
determine:
a) a força eletromotriz E;
b) a intensidade da corrente de curto-circuito;
c) a resistência elétrica interna r.
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4) CIRCUITO GERADOR - RESISTOR
iRU =
ε
+- r
R
U
i
i
irU −= 
rR
i
+
=

Esta equação foi obtida experimentalmente pelo 
físico Claude Pouillet (1790-1868) – Lei de Pouillet
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7) Um resistor com resistência elétrica R=5 é ligado aos terminais de um gerador elétrico
com fem E=12V e resistência interna r=1,0 . Pede-se:
a) a intensidade de corrente elétrica que atravessa o gerador;
b) a ddp nos terminais do resistor.
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19) No circuito elétrico dado na figura abaixo, determine:
a) a potência elétrica gerada, PG, pelo gerador;
b) a potência elétrica dissipada indiretamente, PD, no gerador;
c) a potência elétrica fornecida, PF, pelo gerador ao circuito externo;
d) o rendimento do gerador nesse circuito.
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5) ASSOCIAÇÃO DE GERADORES
321  ++=eq
321 rrrreq ++=
a) Em série
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 =eq
n
r
req =
a) Em paralelo
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15) O diagrama abaixo mostra a curva característica de dois geradores A e B. Determine:
a) a força eletromotriz E e a resistência elétrica interna e do gerador equivalente à associação
em série dos geradores A e B.
b) a ddp U mantida nos terminais da associação quando a intensidade de corrente elétrica
através da mesma for i= 2 A.
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17) Duas pilhas com força eletromotriz E=1,5 V e resistência interna r=0,10 são associados em
paralelo. Determine a força eletromotriz e a resistência interna do gerador equivalente à
associação dada.
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18) Três geradores, cada um com fem E=36V e resistência interna r=3, são associados como
indica o esquema abaixo
Cada uma das quatro resistências externas R é igual a 12. Determine:
a) a intensidade de corrente elétrica através de cada um dos geradores;
b) a ddp mantida entre os terminais de cada um dos geradores.
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6) POTÊNCIA ELÉTRICA MÁXIMA FORNECIDA PELO GERADOR
UiPU .=
irU .−=
2.. iriPU −= 
Note que:
a) rendimento com potência útil máxima


U
=
%50=
Sendo:
irU .−=
Substituindo
i = icc/2 = /2.r
2

=U
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22) O diagrama abaixo mostra como varia a potência elétrica fornecida por um gerador ao
circuito externo em função da intensidade de corrente elétrica que o atravessa. Determine,
para esse gerador, sua força eletromotriz E e sua resistência interna r.