Geradores elétricos

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Geradores 
elétricos
Professor: Francisco Borges Disciplina: Física Série: 3ª
Geradores elétricos são dispositivos que transformam em energia
elétrica qualquer outro tipo de energia.
Geradores elétricos
Geradores elétricos
A ddp nominal, também chamada de tensão em
vazio, ou ddp terminal, somente é verificada em
circuito aberto e é, portanto, maior do que a ddp em
circuito fechado.
Por que, quando medimos a tensão em uma lâmpada
de 1,5 V associada a uma pilha comum novinha, o
voltímetro assinala um valor menor do que 1,5 V,
mesmo havendo apenas um elemento no circuito?
Força eletromotriz E a tensão nominal do gerador,
grandeza característica de cada um e, por isso,
considerada constante.
Geradores em circuitos elétricos
O próprio gerador tem resistência, parte da energia por unidade de carga é
dissipada internamente, o que explica por que nem toda tensão nominal de
1,5 V da pilha está disponível para o circuito externo, no caso, para acender
a lâmpada. Desse modo, dizemos que o gerador tem resistência internar r.
Geradores em circuitos elétricos
Representação de um gerador de força eletromotriz E. (A) com uma resistência interna
r e (B) com uma resistência interna desprezível, isto é, ideal.
A tensão fornecida pelo gerador (E), parte fica
disponível para ser utilizada no circuito (V) e
parte é transformada em calor na resistência
interna. Isto é, V < E.
Considere a resistência interna (r) o gerador e a
intensidade de corrente elétrica que o percorre
(i), a queda de tensão (V1) na resistência pode ser
calculada: V1 = r.i.
Dessa forma podemos escrever a equação do
gerador: V = E – V1 ou V = E – r.i.
Equação do gerador
Podemos admitir que os valores de V e r são
constantes e, assim, reconhecemos a equação V = E
– r.i como característica de uma função do 1º grau,
cujo gráfico é uma reta, como representado na
figura.
Observe que:
• Quando i = 0, temos V = E, representando a
tensão em vazio. O gerador está em circuito
aberto, ou seja, não está ligado a nada.
• Quando V = 0, temos i = icc (corrente de curto-
circuito). Nesse caso, a tensão no circuito é nula e
a corrente que atravessa o gerador é máxima.
Curva característica do gerador
Uma pilha de fem 1,5V e resistência interna 0,5Ώ está associada a uma lâmpada de
resistência 0,5 V Ώ. Determine:
a) a tensão elétrica entre os terminais do gerador;
b) a maior corrente que pode ser obtida dessa pilha.
Exemplo 01
O diagrama representa a curva característica de um
gerador que está associado a uma lâmpada cujos
dados nominais são 4,5 W - 1,5 V.
Determine:
a) a resistência interna do gerador;
Exemplo 02
b) a intensidade da corrente no circuito que contém
o gerador e a lâmpada;
Exemplo 02
c) a tensão elétrica entre os terminais do gerador;
d) a diferença entre a tensão disponível entre os
terminais da lâmpada e sua tensão nominal. O que
esse valor representa em relação ao brilho esperado
para essa lâmpada?
Exemplo 02
No circuito esquematizado, o gerador de corrente
contínua tem fem 12 V e resistência interna 0,6 Ώ. Ao
gerador, associam-se os resistores R1 = 3,4 Ώ, R2 = 3,0
Ώ e R3 = 0,6 Ώ.
Determine:
a) a leitura do voltímetro ideal;
b) a potência dissipada no resistor R2.
Exemplo 03
a) a leitura do voltímetro ideal;
Exemplo 03