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Circuitos elétricos Geradores de energia elétrica Diego Borges Solução A corrente elétrica Geradores elétricos • Diferença de potencial entre dois corpos ligados. • Pequena duração com eletrostática. • Entram rapidamente em equilíbrio. Tipos de geradores elétricos Geradores luminosos • Transforma energia luminosa em energia elétrica. • Exemplo: Placas solares feitas de um composto de silício. Introdução Geradores mecânicos • Geradores mais comuns e com maior capacidade de criação de energia • Encontrados em usinas hidroelétricas, termoelétricas e termonucleares. Geradores químicos • Capaz de converter energia potencial química em energia elétrica • Muito encontrado como baterias e pilhas Tipos de geradores elétricos Geradores térmicos Tipos de geradores elétricos • Converter energia térmica em energia elétrica, diretamente. • Associação em série: corrente nominal e tensão é somada. • Associação em paralelo: corrente é somada e tensão nominal. Termopar tipo J Quando um gerador não é percorrido por corrente elétrica, entre os seus terminais há uma diferença de potencial (ddp) chamada força eletromotriz (fem), simbolizada, geralmente, pela letra grega épsilon. Ao ser percorrido por uma corrente elétrica, a ddp V entre os terminais de um gerador torna-se menor do que a fem. E isso ocorre devido ao gerador possuir uma resistência elétrica, denominada resistência interna, simbolizada pela letra r. Equação do gerador Elementos que caracterizam um gerador Um gerador sofreu um curto circuito, quando seus pólos estiverem ligados através de um fio com a resistência elétrica nula Gerador em curto circuito Curva característica do gerador • Analisando a figura, verificamos que, quanto maior a intensidade da corrente no gerador, menor é a ddp entre seus terminais. • * 1° ponto (circuito aberto): V=fem e i=0 • * 2° ponto (gerador em curto circuito): V=0 e i= i_cc (corrente de curto circuito). • Na prática um gerador perfeito seria aquele que convertesse 100% da carga recebida em energia elétrica; aquele no qual não houvesse perdas de energia. • O que transferindo para a equação do gerador significa que a resistência interna deve ser 0, já que assim U = E sempre. • Quanto mais perto da curva ideal a curva real estiver, melhor o gerador em questão. Gerador ideal Exemplo A potência no gerador Quando uma energia é fornecida ela é chamada de Potência Total. Ou seja, potência total é a soma de potência útil com potência dissipada. A Potência Útil é a parte utilizada da energia total que é fornecida. O rendimento é nada mais que a relação entre energia liberada e a energia introduzida. Rendimento elétrico do gerador Circuito simples Generalizamos um circuito elétrico simples como sendo o conjunto de caminhos que permitem a passagem da corrente elétrica, no qual aparecem outros dispositivos elétricos ligados a um gerador. A carga irá receber sua máxima potência de um circuito linear quando sua carga for exatamente igual a resistência de Thévenin “vista” pela carga. Máxima transferência de potencia O teorema de Thévenin estabelece que qualquer circuito linear visto de um ponto pode ser representado por uma fonte de tensão (igual à tensão do ponto em circuito aberto) em série com uma impedância (igual à impedância do circuito vista deste ponto). Obrigado pela atenção!
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