MÓDULO 1 - GERADORES ELÉTRICOS

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Geradores elétricos, curva característica, máxima transferência de potência.
 
Geradores elétricos:
São dispositivos que mantém em seus terminais uma ddp, obtida a partir de uma conversão de outro tipo de
energia em energia elétrica.
 Pilhas e Baterias: energia química em elétrica.
 Dínamos e Alternadores: energia mecânica em elétrica.
 Par termoelétrico: energia térmica em elétrica.
Ao alimentar uma carga, deve fornecer tensão e corrente.
O gerador ideal fornece tensão constante (E) qualquer que seja a corrente exigida pela carga.
O gerador real perde energia internamente, a tensão de saída diminui com o aumento da corrente exigida pela
carga. A perda é representada por uma resistência interna (r).
 
Símbolo, curva característica e expressões:
 figura 1
U = E – r.I
U: Tensão fornecida pelo gerador
E: Tensão produzida pelo gerador
r: Resistência interna do gerador
I: corrente fornecida pelo gerador
 Icc = E/r
Icc: Corrente de curto circuito
 
Máxima transferência de potência:
 Devido as perdas no gerador a potência fornecida à carga não é à mesma produzida pelo gerador:
 Pu = Pt – Pd
Pu: Potência util
Pt: Potência total
Pd: Potência perdida
 Pu = u x i
 Pt = E x i
 Pd = r x i2
 A potência transferida pelo gerador e o rendimento relacionam a potência útil e a total:
 η = Pu/Pt
η: rendimento
 A maior transferência de potência ocorre quando a carga for igual a resistência interna (r = R)
 Pumáx = E2/4R
 Uo = E/2
 Io = E/2r
 
Exercício Resolvido:
1) O gráfico da figura representa a curva característica de um gerador. Determine sua resistência interna, a
corrente de curto circuito e escreva a equação do gerador.
 figura2
Solução:
Pelo gráfico, é possível obter os valores da tensão produzida, E = 9V e de um ponto onde a corrente fornecida à
carga vale I = 1A e a tensão fornecida à carga é U = 6V.
 U = e - r.i
6 = 9 - r.1
r = 3Ω
Icc = e/r = 9/3 = 3A
Portanto, a equação do gerador é dada por: U = 9 - 3.I
 
 
Exercício 1:
1) Em relação a um gerador de tensão contínua, analise as frases abaixo e assinale a alternativa correta:
I - São dispositivos que mantém em seus terminais uma ddp, obtida a partir de uma conversão de energia
elétrica em outro tipo de energia.
https://online.unip.br/Arquivo?id=26890.DOC
https://online.unip.br/Arquivo?id=26890.DOC
II - Ao alimentar uma carga, deve fornecer tensão e corrente.
III - O gerador ideal fornece tensão constante qualquer que seja a corrente exigida pela carga.
IV - O gerador real perde energia internamente, a tensão de saída diminui com o aumento da corrente exigida
pela carga. A perda é representada por uma resistência interna.
A)
Todas as frases são verdadeiras.
B)
Uma das frases é verdadeira e as demais são falsas.
C)
Duas das frases são verdadeiras e outras duas são falsas.
D)
Uma das frases é falsa e as demais são verdadeiras.
E)
Todas as frases são falsas.
O aluno respondeu e acertou. Alternativa(D)
Comentários:
A) 
B) 
C) 
D) 
Exercício 2:
O gráfico da figura representa a curva caracterís�ca de um gerador. Determine sua resistência interna e a corrente de curto circuito:
A)
ri = 3 Ω e Icc = 3 A
B)
ri = 1,5 Ω e Icc = 3 A
C)
ri = 3 Ω e Icc = 0,3 A
D)
ri = 1,5 Ω e Icc = 0,3 A
E)
ri = 0,3 Ω e Icc = 1,5 A
O aluno respondeu e acertou. Alternativa(A)
Comentários:
A) 
Exercício 3:
Um gerador em vazio apresenta uma tensão de saída igual a 15 V. Quando ligamos aos terminais deste uma
lâmpada de 6W, ele irá consumir uma corrente de 500 mA. Assinale a alternativa que indica a equação deste
gerador.
A)
U = 15 - 6.I
B)
U = 12 - 6.I
C)
U = 15 - 3.I
D)
U = 12 - 3.I
E)
U = 15 - 4.I
O aluno respondeu e acertou. Alternativa(A)
Comentários:
A) 
Exercício 4:
A curva da potência ú�l de um gerador é dada na figura. Podemos representar a equação do gerador como sendo?
A)
U = 12 - 12.I
B)
U = 12 - 6.I
C)
U = 6 - 12.I
D)
U = 6 - 3.I
E)
U = 3 - 0,5.I
O aluno respondeu e acertou. Alternativa(D)
Comentários:
A) 
B) 
C) 
D) 
Exercício 5:
Escreva equação do gerador da figura que alimenta a associação de resistores na situação de máxima transferência de potência.
A)
U = 3,3 - 33.I
B)
U = 6,6 - 33.I
C)
U = 3,3 - 16,5.I
D)
U = 6,6 - 8,25.I
E)
U = 6,6 - 16,5.I
O aluno respondeu e acertou. Alternativa(E)
Comentários:
A) 
B) 
C) 
D) 
E) 
Exercício 6:
Quando os terminais de uma pilha elétrica são ligados por um fio de resistência desprezível, passa por ele uma
corrente de 20 A.
Medindo a diferença de potencial entre os terminais da pilha, quando ela está em circuito aberto, obtém-se 1,0V.
Sendo assim a f.e.m. E e a resistência interna r da pilha é:
A)
E = 1,0 V e r = 1,0 Ω
B)
E = 1,0 V e r = 2,0 Ω
C)
E = 1,0 V e r = 5,0 Ω
D)
E = 2,0 V e r = 2,0 Ω
E)
E = 2,0 V e r = 5,0 Ω
O aluno respondeu e acertou. Alternativa(C)
Comentários:
A) 
B) 
C) 
Exercício 7:
No circuito a seguir, um gerador de f.e.m. 8V, com resistência interna de 1Ω, está ligado a um resistor de 3 Ω.
Sendo assim a ddp entre os terminais A e B do gerador e o rendimento do gerador são respectivamente:
A)
U = 3,0 V e n = 25%
B)
U = 3,0 V e n = 50%
C)
U = 6,0 V e n = 25%
D)
U = 6,0 V e n = 50%
E)
U = 6,0 V e n = 75%
O aluno respondeu e acertou. Alternativa(E)
Comentários:
A) 
B) 
B) 
C) 
D) 
E) 
Exercício 8:
O gráfico a seguir, representa a curva característica de um gerador.
Analisando as informações do gráfico, a resistência interna do gerador é:
A)
r = 1,0 Ω
B)
r = 8,0 Ω
C)
r = 10 Ω
D)
r = 80 Ω
E)
r = 100 Ω
O aluno respondeu e acertou. Alternativa(B)
Comentários:
A) 
B)