Aula 51 - Geradores e Receptores Elétricos

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Lição 51
Geradores e 
Receptores
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Geradores
Geradores são dispositivos que convertem qualquer forma de energia em energia
elétrica.
Esquema de um Gerador
Esquema de um Gerador
∆𝑉 = 𝜀 − 𝑟𝑖 ou 𝑈 = 𝜀 − 𝑟𝑖
𝜀: 𝐹𝑜𝑟ç𝑎 𝑒𝑙𝑒𝑡𝑟𝑜𝑚𝑜𝑡𝑟𝑖𝑧 [𝑉]
(Tensão de saída)
Potências de um Gerador
Potências de um Gerador
𝑃𝑡: 𝑃𝑜𝑡ê𝑛𝑐𝑖𝑎 𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙 [𝑊]
𝑃𝑢: 𝑃𝑜𝑡ê𝑛𝑐𝑖𝑎 ú𝑡𝑖𝑙 [𝑊]
𝑃𝑑: 𝑃𝑜𝑡ê𝑛𝑐𝑖𝑎 𝑑𝑖𝑠𝑠𝑖𝑝𝑎𝑑𝑎 [𝑊]
𝑃𝑡 = 𝜀 ∙ 𝑖
𝑃𝑢 = ∆𝑉 ∙ 𝑖
𝑃𝑑 = 𝑟 ∙ 𝑖
2
𝑃𝑢 = 𝑃𝑡 − 𝑃𝑑
Rendimento de um Gerador
𝜂 =
𝑃𝑢
𝑃𝑡
𝑃𝑡 = 𝜀 ∙ 𝑖
𝑃𝑢 = ∆𝑉 ∙ 𝑖
ENTRADA
SAÍD
A
Gerador Ideal
É o gerador que não dissipa energia na forma de calor.
Logo, sua resistência interna é nula, r = 0.
No gerador ideal, temos que 𝜺 = ∆𝑽.
Seu rendimento é 100% (𝜂 = 1)
Corrente de Curto-Circuito
A corrente de curto-circuito é a máxima intensidade de corrente que um gerador
pode fornecer a um circuito.
Nesse caso teremos temos que ∆𝑽 = 𝟎.
∆𝑉 = 𝜀 − 𝑟𝑖
0 = 𝜀 − 𝑟𝑖𝑐𝑐
𝑖𝑐𝑐 =
𝜀
𝑟
Gráfico de um Gerador
∆𝑉
𝑖
𝑟 =
𝜀 − ∆𝑉
𝑖
𝑡𝑎𝑛𝛼 = 𝑟
∆𝑉 = 𝜀 − 𝑟𝑖
Associação de Geradores
Série
∆𝑉
𝜀𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙 = 𝜀1 +𝜀2 +𝜀3 +⋯
𝑟𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙 = 𝑟1 +𝑟2 +𝑟3 +⋯
Associação de Geradores
Paralelo
∆𝑉
𝜀𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙 = 𝜀1 = 𝜀2
𝑟𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙 =
𝑟
𝑛
Receptores
Receptores são os dispositivos que consomem energia nos circuitos elétricos. 
Receptores são dispositivos que convertem energia elétrica em outra forma de
energia qualquer que não seja térmica.
Atenção: a conversão de energia elétrica em energia térmica é feita exclusivamente
pelos resistores.
Esquema de um Receptor
Esquema de um Receptor
∆𝑉 = 𝜀′ + 𝑟′𝑖 ou 𝑈 = 𝜀′ + 𝑟′𝑖
𝜀′: 𝐹𝑜𝑟ç𝑎 𝑐𝑜𝑛𝑡𝑟𝑎 − 𝑒𝑙𝑒𝑡𝑟𝑜𝑚𝑜𝑡𝑟𝑖𝑧 [𝑉]
(Tensão de entrada)
Potências de um Receptor
Potências de um Receptor
𝑃𝑡: 𝑃𝑜𝑡ê𝑛𝑐𝑖𝑎 𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙 [𝑊]
𝑃𝑢: 𝑃𝑜𝑡ê𝑛𝑐𝑖𝑎 ú𝑡𝑖𝑙 [𝑊]
𝑃𝑑: 𝑃𝑜𝑡ê𝑛𝑐𝑖𝑎 𝑑𝑖𝑠𝑠𝑖𝑝𝑎𝑑𝑎 [𝑊]
𝑃𝑡 = ∆𝑉 ∙ 𝑖
𝑃𝑢 = 𝜀′ ∙ 𝑖
𝑃𝑑 = 𝑟′ ∙ 𝑖
2
𝑃𝑡 = 𝑃𝑢 + 𝑃𝑑
Rendimento de um Receptor
𝜂 =
𝑃𝑢
𝑃𝑡
𝑃𝑡 = ∆𝑉 ∙ 𝑖
𝑃𝑢 = 𝜀′ ∙ 𝑖
Receptor Ideal
É o receptor que não dissipa energia na forma de calor.
Logo, sua resistência interna é nula, r‘= 0.
No receptor ideal, temos que 𝜺′ = ∆𝑽.
Seu rendimento é 100% (𝜂 = 1)
Gráfico de um Receptor
∆𝑉
𝑖
𝑡𝑎𝑛𝛼 = 𝑟’
Circuito Gerador - Receptor
Circuito Gerador –Receptor –Resistor
𝑖 = 
𝜀 − 𝜀′
𝑟 + 𝑟′ + 𝑅
(UECE) Uma pilha (1,5 V) e um resistor (1,5) são conectados um ao outro por apenas um
de seus terminais durante o experimento I. Em outro experimento, o experimento II, os
dois terminais da bateria são conectados aos terminais do resistor. A diferença de
potencial elétrico e a corrente no resistor são, respectivamente,
a) 0,0 V e 0,0 A no experimento I e 1,5 V e 1,5 A no experimento II.
b) 1,5 V e 1,0 A no experimento I e 0,0 V e 0,0 A no experimento II.
c) 1,5 V e 0,0 A no experimento I e 1,5 V e 1,0 A no experimento II.
d) 0,0 V e 0,0 A no experimento I e 1,5 V e 1,0 A no experimento II.
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exercícios Aula 51 – Geradores e Receptores
Elétricos e acompanhe através desse PDF.
(UFPR) Foi feito um estudo com uma associação de resistores (de acordo com a figura
abaixo), a qual foi conectada a uma fonte de tensão com força eletromotriz de 7,5 V e
resistência interna “r”. Os valores dos resistores da associação estão indicados na figura.
Todos os fios condutores são ideais e os resistores são ôhmicos. Verificou-se uma
intensidade de corrente elétrica no resistor R2 de
0,5 A. Assim, determine:
a) O resistor equivalente da associação.
b) A tensão elétrica nos extremos da associação de resistores.
c) A resistência interna do gerador.
(EBMSP BA) Unidades hospitalares utilizam geradores elétricos para se prevenir de
interrupções no fornecimento de energia elétrica. Considerando-se um gerador elétrico de força
eletromotriz 120,0 V e resistência interna 4,0 Ω que gera potência elétrica de 1200,0 W, quando
ligado a um circuito externo, é correto afirmar, com base nessas informações e nos
conhecimentos de eletricidade, que
a) o gerador elétrico transforma energia elétrica em outras formas de energia.
b) a diferença de potencial elétrico entre os terminais do gerador é igual a 110,0 V.
c) a intensidade da corrente elétrica que circula através do gerador é igual a 8,0 A.
d) a potência dissipada em outras formas de energia no interior do gerador é igual a 512,0 W.
e) a potência elétrica que o gerador lança no circuito externo é igual a 800,0W.
(UPE) Um motor elétrico sob tensão 220 V é alimentado por uma corrente elétrica
de 10 A. A potência elétrica útil do motor é de 2000 W. Assinale a alternativa que
corresponde à força contraeletromotriz, em volts, à resistência interna do motor,
em ohms, e ao rendimento elétrico do motor, respectivamente.
a) 200; 2; 0,80
b) 200; 2; 0,91
c) 400; 4; 1
d) 400; 4; 0,80
e) 400; 4; 1,5