FE 07

Geradores elétricos

Geradores

Geradores ou baterias de tensão con�nua são disposi�vos capazes de converter energia química em energia elétrica, deslocando cargas entre seus polos de forma a aumentar a energia potencial elétrica disponível para que as cargas elétricas possam circular por um circuito, mantendo uma corrente de cargas em movimento. Essas cargas, ou seja, a corrente, ao passar por um resistor, por exemplo, perde energia e tende a cessar o seu movimento, a menos que um agente externo – o gerador – realimente essas cargas e mantenha-as circulando.

Simbologia

Nos esquemas simplificados usados nos circuitos, indicamos uma bateria pelo símbolo

Quando ligada a um resistor ôhmico, por exemplo, a fonte produzirá uma corrente (posi�va) no sen�do indicado pela seta ao lado do símbolo da f.e.m (E), ou seja, da placa posi�va

em direção ao resistor e retornando pela placa nega�va. Pela parte interna da fonte, a direção da corrente é da placa nega�va (-) para a posi�va (+), sendo este o sen�do normal

Circuito com Várias Fontes

• Em série

• Em Paralelo

Gerador Real

Quando um gerador não par�cipa de um circuito, ou seja, quando ele não é percorrido por uma corrente elétrica, existe entre seus terminais (polos), A e B, uma ddp. ε, denominada “força” eletromotriz (fem). No caso das pilhas comuns, ε = 1,5V, e, no caso de baterias de automóvel, ε = 12V. É bom que se diga: a denominação de “força” eletromotriz é inadequada, pois não se trata de força, mas de energia por unidade de carga.

Como todo condutor real, o gerador apresenta uma resistência elétrica r, denominada resistência interna do gerador.

Circuito Real

Equação do gerador

Potências no gerador

Potu: é a potência elétrica ú�l do gerador, ou

seja, a potência que o gerador fornece a quem

ele alimenta. Significa quantos joules de energia

elétrica o gerador efe�vamente fornece, em

cada segundo.

Potu = U . i

Potências no gerador

Potências no gerador

Rendimento elétrico de um gerador

É a grandeza adimensional (sem unidade, porque resulta da razão entre grandezas de mesma natureza) que informa qual a fração da potência total é aproveitada como potência ú�l.

Exemplo

Um gerador de fem ε = 12V, e resistência interna r = 1Ω está ligado a um resistor de resistência R = 3Ω.

Calcule:

a) a intensidade da corrente elétrica no circuito;

b) a ddp U entre os terminais do gerador (ou do resistor, pois é a mesma);

c) a potência ú�l do gerador;

d) a potência desperdiçada dentro do gerador;

e) a potência elétrica total gerada;

f) o rendimento elétrico do gerador.

a) 3Ab) 9Vc) 27Wd) 9We) 36Wf) 75%

Associação de geradores reais

• Série

• vantagem: mul�plica a força eletromotriz

• desvantagem: aumenta a resistência interna

Associação de geradores reais

• Paralelo

• vantagem: diminui a resistência interna

• desvantagem: mantém a força eletromotriz dos geradores associados