Geradores Elétricos Transformam outra modalidade de energia em energia elétrica. Pilhas, baterias e dínamos são os exemplos mais comuns. Força Eletromotriz É o trabalho, ou seja, a energia transferida, por unidade de carga elétrica enquanto o gerador opera. W J V q C Equação do Gerador V→D.D.P. nos terminais (V); V = ε – r.i ε→Força eletromotriz (V); r→resistência interna (Ω); i→intens. de corrente (A); ε ε ε r Gerador em Circuito Aberto i=0 V = ε – r.i => V=ε Gerador em Curto Circuito Seus terminais são ligados por um condutor de resistência nula. V V=0 ε V = ε – r.i 0 = ε – r.i ε iCC .r = ε => r iC C iCC i V ε α iCC i N r tg Gerador em Curto Circuito Ligando os terminais por um fio condutor de resistência nula eles ficam em curto circuito!!! Gerador Ideal Possui resistência interna nula (lembre-se que ideal não existe). r=0 V = ε – r.i => V=ε Rendimento de Geradores→η PUTIL PTOTAL PTOTAL PUTIL PDISSIPADA .i V .i i .r 2 V MAX Pot PotMÁX iCC i 2 iCC /2 i PotMÁX => i= icc/2 V = ε – r.icc => V = ε – r.ε/2r V = ε – ε/2 PMÁX /2 V.i .i PTOTAL MAX 1 2 ou MAX 50% Associação de Geradores Em Série EQ 1 2 3 ... rEQ r1 r2 r3 ... Associação de Geradores Em Paralelo (Só geradores iguais) EQ 1 2 3 ... rEQ r n ***A vantagem é a redução da resistência interna!!! Circuito Gerador/Resistor V = ε – r.i V = R.i R.i = ε – r.i i.(R+r) = ε ε i R r Lei de Pouillet Num circuito Gerador/Resistor, a potência útil (ou lançada) será máxima quando a resistência externa R for igual a interna. Potmáx => R=r Receptor Reversível ou Ativo Transforma energia elétrica noutra modalidade além de calor. Por exemplo, um motor, que transforma energia elétrica em trabalho. Outro exemplo é uma bateria carregando. V = ε’+r’.i V V→D.D.P. nos terminais (V); ε’ →Força contra-eletromotriz (V); r’→resistência interna (Ω); i→intens. de corrente (A); ε' i V ε' α i N r tg Circuito Gerador/Receptor V = ε – r.i V = ε’ + r’.i ε – r.i= ε’ + r’.i ε – ε’ = r.i + r’.i ε – ε’ = (r + r’).i ε ' i r r' Equação de Ohm/ Rendimento de Receptores→η PUTIL PTOTAL PTOTAL PUTIL PDISSIPADA V .i '.i i .r ' 2 Recebida do Gerador ' V Transformada em Trabalho no receptor Saiba distinguir qual é o gerador e qual é o receptor: No gerador a corrente entra no negativo (menos energia) e sai pelo positivo (mais energia). ***Num receptor ideal a resistência interna é nula, ou seja, r’=0. Instrumentos Elétricos de Medida Amperímetro Mede a intensidade de corrente elétrica. É ligado em série. ***Um amperímetro ideal tem resistência interna nula. Voltímetro Mede a diferença de potencial (d.d.p.) ou tensão entre dois pontos de um circuito. É ligado em paralelo. ***Um voltímetro ideal tem resistência interna infinita. Amperímetro Ligado em série. Voltímetro Ligado em paralelo. Ponte de Wheatstone Mede uma resistência elétrica desconhecida. R1 R3 R2 R4 i do galvanômetro nula → ponte em equilíbrio. =>R1xR4 = R3xR2 G → galvanômetro, indica a passagem de pequenas correntes. Ponte de Fio R1 R2 => R1xL4 = L3xR2 Lei das Malhas (tensões) A Lei das Malhas determina que, em qualquer instante, é nula a soma algébrica das tensões ao longo de qualquer malha. V 0 'R.i r.i r '.i 0 Lei dos Nós (Correntes) A Lei dos Nós determina que, em qualquer instante, é nula a soma algébrica das correntes que entram num qualquer nó. iCHEGAM iSAEM ***O sentido escolhido para a corrente é arbitrário. Se no final der negativo, é porque o sentido é contrário ao adotado. ***O sentido escolhido para percorrer a malha também é arbitrário. No circuito abaixo determinar as correntes nos ramos, seus verdadeiros sentidos e quais elementos são geradores e receptores.