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Eletrodinâmica - Geradores e receptores Geradores e receptores elétricos 47.1 Geradores elétricos 47.1.1 Conceito É um dispositivo que converte em energia elétrica outras formas de energia. As Pilhas ou baterias (conjunto de pilhas) transformam energia química em elétrica (e térmica). Turbina de Itaipu Usinas hidroelétricas transformam energia mecânica (movimento da turbina) em elétrica (e térmica). Maior turbina eólica do Mundo. A gigantesca Enercon E-126 construída e montada na Alemanha. As pás atingem 126 metros de comprimento capazes de produzir mais de 7 MW (20 milhões de quilowatts / hora por ano). O suficiente para alimentar 5000 casas europeias. Usinas eólicas transformam energia mecânica (movimento das pás - mecânicas) em elétrica (e térmica). 47.1.2 Força Eletromotriz (ε) Se um gerador realiza um trabalho ΔE ao transportar uma carga Δq de seu polo negativo para seu polo positivo, a força eletromotriz deste gerador é dada por: 47.1.3 Resistência Interna ( r) É a resistência elétrica dos condutores que constituem o gerador. O aquecimento total gerado por efeito joule (energia dissipada) é representado pela potência liberada nessa reistência (resistor) interna. 47.1.4 Equação → gerador real → gerador ideal Exemplo Um resistor de 2 Ω, é ligado aos terminais de uma pilha de fem 1,5 V e resistência interna 0,5 Ω. Determine: a) a intensidade de corrente que se estabelece no circuito; b) Qual a voltagem útil nos polos da bateria. c) a energia elétrica dissipada no resistor em 1 minuto. Eletrodinâmica - Geradores e receptores 47.1.5 Circuito Aberto Quando não há percurso fechado para as cargas elétricas. 47.1.6 Curto Circuito Quando os terminais do gerador estão ligados por um condutor de resistência desprezível 47.1.7 Curva característica Exemplo Tem-se um gerador cuja curva característica é a reta da figura abaixo. Calcule: a) a fem ε e a resistência interna r desse gerador; b) a ddp nos terminais do gerador quando a corrente elétrica que o atravessa é 5 A; 47.1.8 Potências → potência elétrica total ou gerada. → potência elétrica lançada no circuito externo. → potência elétrica dissipada internamente. 47.1.9 Rendimento 47.1.10 Lei de Pouillet Eletrodinâmica - Geradores e receptores 47.1.11 Associação de Geradores a) Série b) Paralelo Em uma lanterna comum as pilhas são ligadas em série Eletrodinâmica - Geradores e receptores 47.2 Receptor Elétrico 47.2.1 Conceito É um aparelho que transforma energia elétrica em outra forma de energia que não seja exclusivamente térmica. Motor elétrico Televisão 47.2.2 Força contra-eletromotriz (ε’) A definição de fcem de um receptor é dada pela mesma expressão que define a fem de um gerador (ε’ = ). Deve-se apenas observar que ΔE’ é a energia retirada da carga Δq que atravessou o aparelho. 47.2.3 Símbolo 47.2.4 Equação Do Receptor 47.2.5 Potências → potência elétrica fornecida ao receptor. → potência elétrica útil do receptor. → potência elétrica dissipada internamente. 47.2.6 Rendimento 47.2.7 Lei de Pouillet Eletrodinâmica - Geradores e receptores
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