Geradores de Tensão E08

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Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia de São Paulo 
Curso de Graduação em Engenharia Eletrônica 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 Geradores de Tensão 
 
 
 
 
 Relatório da disciplina :Laboratório 
 de Eletrônica, professor: 
Gilberto Cuarelli e Haroldo Guibu 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Alessandro Silvério da Silva Júnior SP3037177 
Igor Galdeano Rodrigues. SP3037223 
Luana Mitiko Chagas Iwamura SP3037151 
 
 
 
 
 
 
 
 
São Paulo 
10/02/2021 
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Sumário 
 
Introdução .......................................................................................................................3 
 
Objetivo ...........................................................................................................................5 
 
Material Utilizado ...........................................................................................................5 
 
Procedimento Experimental ............................................................................................6 
 
Conclusão.........................................................................................................................9 
 
Bibliografia......................................................................................................................10 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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Introdução 
 
 
Os geradores de tensão são dispositivos para fazer aparecer entre dois terminais, uma 
diferença de potencial ou tensão elétrica. Essa diferença aparece pois, um dos polos terá 
excesso de elétrons ( polo negativo), e o outro terá a falta de elétrons (polo positivo ). 
 A corrente elétrica sempre deve fluir do menor para o maior potencial elétrico. Essa 
representação indica que a corrente elétrica ganha energia ao passar pelo gerador. A 
resistência ri conforme a figura 1 é a resistência interna. 
 
Figura 1 : gerador de tensão 
 
 
Fonte : Brasil Escola 
 
Equação do gerador : 
𝑈 = ℇ − 𝑟𝑖. 𝑖 
 
ℇ − 𝐹𝑜𝑟ç𝑎 𝑒𝑙𝑒𝑡𝑟𝑜𝑚𝑜𝑡𝑟𝑖𝑧(𝑣) 
𝑈 − 𝑇𝑒𝑛𝑠ã𝑜𝑢𝑡𝑖𝑙𝑖𝑧𝑎𝑣𝑒𝑙(𝑣) 
𝑟𝑖 − 𝑅𝑒𝑠𝑖𝑠𝑡𝑒𝑛𝑐𝑖𝑎𝑖𝑛𝑡𝑒𝑟𝑛𝑎() 
𝑖 − 𝐶𝑜𝑟𝑟𝑒𝑛𝑡𝑒𝑒𝑙é𝑡𝑟𝑖𝑐𝑎(𝐴) 
 
Rendimento : 
𝜂 = 
𝑈
ℇ
 
 
A curva característica nos geradores é uma reta descendente no primeiro quadrante do 
plano cartesiano e representa a queda de tensão dentro do gerador. Se a corrente formada 
pelo gerador for nula ( i = 0 ), então nenhuma energia será dissipada portanto, toda a 
tensão produzida será a própria força eletromotriz (U = E ). Se o gerador for ligado em 
curto-circuito, conectado diretamente aos terminais positivo e negativo por uma 
resistência, sera produzida a máxima corrente possível. Se o gerador estiver ligado em 
um circuito e produzir tal corrente, sua resistência interna será consumirá toda a energia 
produzida. Dessa forma, o potencial estabelecido pelo gerador sera nulo (U = 0). 
 
Figura 2 : Gráfico curto-circuito 
 
 Fonte : Brasil Escola 
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Através da primeira Lei ohm, podemos utilizar a curva característica dos geradores para 
calcular sua resistência interna. 
 
𝑟𝑖 = 
𝜖
𝑖𝑐𝑐
 
 
A força eletromotriz corresponde a todo potencial elétrico que pode ser produzido por um 
gerador. Quando ligado em um circuito, parte da energia gerada é dissipada em forma de 
calor em decorrência da formação de uma corrente elétrica em seu interior. O fenômeno 
do efeito joule, ocorre porque os geradores apresentam certa resistência interna. 
 A forca eletromotriz também pode ser compreendida como a quantidade de energia 
potencial elétrica que os geradores fornecem a cada unidade de carga elétrica : 
 
𝜖 = 
𝐸𝑝
𝑞
 
 
 
Força eletromotriz produzida por um gerador : 
 
𝜖 = 𝑈 + 𝑟𝑖 . 𝑖 
 
A energia produzida por um gerador ( 𝜖) é utilizada para ligar dispositivos (U), e outra 
parte é dissipada (ri. i ). Através dessa equação, é possível obter a equação que nos fornece 
a tensão utilizável (𝑈𝑈) por um circuito alimentado por um gerador real. 
 
𝑈𝑈 = 𝜖 − 𝑟𝑖. 𝑖 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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Objetivo 
 
Determinar experimentalmente a resistência interna, da força eletromotriz e da corrente 
de curto- circuito de uma fonte de tensão ( gerador elétrico). Entender como funciona, sua 
montagem e seus respectivos cálculos. 
 
 
Material utilizado 
 
o Fonte variável de tensão 
o Protoboard 
o Multímetro 
o Década resistiva 
o Resistores 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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 Procedimento Experimental 
 
Para o procedimento experimental, montou-se o circuito 1 e obteve-se o valor de tensão 
e corrente em cada resistor. 
 
 
Figura 3: Circuito 1 
 
 
Tabela 1 : Tensão e Corrente com resistência de 100 
 
 
Substituindo o resistor R1 pelo R2 = 560  
 
 
Tabela 2 : Tensão e Corrente com resistência de 560 
 
 
 
Substituindo o resistor R2 pelo R3= 1k 
 
Tabela 3 : Tensão e Corrente com resistência 1k 
 
 
 
 
 
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Para a segunda parte do experimento se utilizou do mesmo circuito, mas obteve-se a 
curva característica do gerador para cada uma das três montagens realizadas, incluindo 
os resistores e as respectivas equações dos geradores. 
 Construir novamente a curva característica do gerador, agora excluindo os resistores e 
suas respectivas equações dos geradores. 
 
Gráfico 1 : Circuito 1 – R1 
 
 
 
 
Gráfico 2 : Circuito 1 – R2 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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Gráfico 3 : Circuito 1 -R3 
 
 
 
Equações do gerador : 
 
R1 : U = 10-100 
 
R2: U = 10-560 
 
R3: U = 10 - 1000 
 
 
Gráfico 4 : Circuito 1 – excluindo resistores 
 
 
Equação do gerador : 
 
U = 10 
 
Portando trata-se de um gerador ideal. 
 
 
 
 
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Conclusão 
 
Podemos observar através deste experimento que os geradores de tensão são dispositivos 
que convertem energia mecânica, químicas em energia elétrica . Ele consegue garantir 
energia sempre que haja falha na corrente elétrica, como podemos observar no caso das 
correntes de curto-circuito. Ou seja, a função dos geradores é garantir que a diferença de 
potencial, dura mais tempo e não interrompa o circuito. No caso de um gerador ideal, ele 
seria capaz de converter toda a energia. Portanto podemos observar através das tabelas 
que a tensão em todo o circuito não se altera. 
 Podemos interpretar os gráficos através dos valores obtidos e como calcula a força 
eletromotriz, que é o potencial elétrico, medido em volts, como uma betaria para o 
circuito. É o trabalho que um gerador realiza para mover as cargas elétricas entre dois 
pontos de um circuito. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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Bibliografia 
 
HELERBROCK, Rafael. "Geradores Elétricos e Força Eletromotriz"; Brasil Escola. 
Disponível em: https://brasilescola.uol.com.br/fisica/geradores-eletricos-forca-
eletromotriz.htm. Acesso em 09 de fevereiro de 2021. 
 
 
ALBURQUERQUE , Rômulo. Analise de Circuitos. [S. l.], 2001. Disponível em: 
http://www.etelg.com.br/downloads/eletronica/cursos/Aulas/geradores.html#:~:text=Ge
radores%20de%20tens%C3%A3o%20s%C3%A3o%20dispositivos,de%20el%C3%A9t
rons%20%2C%20p%C3%B3lo%20positivo)%20. Acesso em: 9 fev. 2021.