Aula 06 - Geradores e Receptores

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CIRCUITOS ELÉTRICOS
GERADOR ELÉTRICO
Dispositivo que transforma uma certa forma de energia em energia elétrica.
SÍMBOLO DO GERADOR
E
i
+
-
r
O gerador pega a corrente no seu potencial mais baixo (-) e passa para o potencial mais alto (+).
FORÇA ELETROMOTRIZ (E)
Representa a energia fornecida a cada unidade de carga da corrente elétrica, ou seja, é a ddp total do gerador.
E: F.E.M
U: ddp útil
r: resistência interna do gerador
R: resistência externa do elemento que recebera energia elétrica do gerador.
EQUAÇÃO DO GERADOR
U = E – r.i
Gerador ideal
r = 0
U = E
U = E - Udissipado
GRÁFICO DO GERADOR
U
i
E
icc
icc é a corrente de curto-circuito (máxima).
U = E – r.i
A
B
Associação de Geradores
Série
r1
E1
r2
E2
r3
E3
A
B
req
Eeq
Gerador Equivalente
Eeq = E1 + E2 + E3
req = r1 + r2 + r3
Associação de Geradores
Paralelo
r
E
r
E
r
E
A
B
Eeq = E
A
B
req
Eeq
Gerador Equivalente
no de geradores
RECEPTOR ELÉTRICO
Dispositivo que transforma energia elétrica em outra modalidade de energia, desde que não seja totalmente em energia térmica.
SÍMBOLO DO RECEPTOR
E’
i
+
-
r
O receptor pega a corrente no seu potencial mais alto (+) e passa para o potencial mais baixo (-).
FORÇA CONTRA-ELETROMOTRIZ (E’)
Representa a energia elétrica que cada unidade de carga da corrente fornece ao receptor, ou seja, é a ddp ÚTIL do RECEPTOR.
U
E´
EQUAÇÃO DO RECEPTOR
U = E’ + r.i
E´ = U – r.i
Obs: A ddp U no gerador representa a ddp útil, enquanto que no receptor ele é a ddp total.
GRÁFICO DO RECEPTOR
U
i
E’
LEIS DE KIRCHHOFF
Lei dos nós
LEI DAS MALHAS
E1, E4 são geradores.
E2, E3 são receptores.
R são resistores
Adotamos para E: (-) nos geradores e (+) nos receptores
LEI DE OHM GENERALIZADA
Na figura a seguir observa-se um circuito elétrico com dois geradores (E1 e E2) e alguns resistores.
Utilizando a 1ª lei de Kircchoff ou lei dos nós, pode-se afirmar que 
a) i1 = i2 – i3
b) i2 + i4 = i5
c) i4 + i7 = i6
d) i2 + i3 = i1
e) i1 + i4 + i6 = 0.
Resp.:D
Três pilhas de f.e.m E=1,5V e resistência interna r=1,0Ω são ligadas como na figura a seguir.
A corrente que circula pelas pilhas é de
a) 0,50A, no sentido horário.
b) 0,50A, no sentido anti-horário.
c) 1,5A, no sentido horário.
d) 2,0A, no sentido anti-horário.
e) 2,0A, no sentido horário.
Resp.:A
18
(uem) Considere o circuito eletrico abaixo, em que e1 = 30 V; e2 = 120 V; R1 = 30 Ω ; R2 = 60 Ω e R3 = 30 Ω. Assinale a alternativa que corresponde a corrente eletrica que passa por R3. (Considere ”1 e ”2 geradores ideais.)
O valor da intensidade de correntes (em A) no circuito a seguir é:
a) 1,50
b) 0,62
c) 1,03
d) 0,50
e) 0,30
SISTEMAS DE MALHAS
-Use a lei dos nós em um dos nós.
Para cada malha, escolha um sentido para circulação da corrente(caso exista dois sentidos).
Use a lei das malhas para cada uma das malhas, resultando em um sistema de equações.
i1
R1
R2
R3
ε1
ε2
i3
i2
a
b
c
d
(Uem) Relativamente ao circuito elétrico representado na figura a seguir, assuma que R1 = 10,0 Ω, R2 = 15,0 Ω, R3 = 5,0 Ω, ”E1 = 240,0 mV e E2 = 100,0 mV. Assinale o que for correto.
01) No nó b, i2 = i1 – i3.
V - aplicando a lei dos nós.
Malha 1:
i1
R1
R2
R3
ε1
ε2
i3
i2
a
b
c
d
I
II
Malha 2:
i1
R1
R2
R3
ε1
ε2
i3
i2
a
b
c
d
I
II
i1=0,012 A
i2=0,008 A
i3= 0,004 A
02) F - A corrente elétrica i2 que atravessa o resistor R2 é menor do que a corrente i3 que atravessa o resistor R3.
04) V - O valor da potência elétrica fornecida ao circuito pelo dispositivo de força-eletromotriz ”E1” é 2,88 mW.
08) F - Aplicando a Lei das Malhas (de Kirchhoff) à malha externa 'abcda' do circuito, obtém-se a equação 			E1+E2=R1.i1+R3.i3
16)F - A diferença de potencial elétrico Vb - Vd entre os pontos b e d do circuito vale 150,0 mV.
32) F - A potência dissipada no resistor R2 vale 1,50 mW.
64) V - O valor da potência elétrica dissipada pelo dispositivo de força-contra-eletromotriz E2‚ é 0,40 mW.
r
E
i
cc
=
n
r
r
eq

å
å
=
saem
chegam
i
i
i2
i1
i3
i4
å
=
+
+
0
)
(
resistores
receptores
geradores
U
U
U
E1
E2
E3
E4
R1
R2
R3
i
E1
E2
E3
E4
R1
R2
R3
i
A
B
å
+
+
=
)
(
resistores
receptores
geradores
AB
U
U
U
U
0
=
+
+
res
rec
ger
U
U
U
0
.
15
.
10
24
,
0
2
1
=
+
+
-
i
i
24
,
0
15
.
25
3
1
=
-
i
i
0
.
5
.
15
1
,
0
3
2
=
+
-
i
i
1
,
0
20
15
3
1
=
-
i
i
1
1
.
i
P
e
=
2
2
.
2
i
R
U
R
=
2
2
2
.
2
i
R
P
R
=
2
2
.
i
P
e
=