Rel 04. Estudo dos Bipolos Geradores

Rel 04.
Estudo dos Bipolos Geradores - Potência e Rendimento
1.
O que é um bipolo gerador?
2.
Qual o problema apresentado pelos geradores em geral?
3.
O que é a “resistência interna do gerador”?
4.
O que entende por corrente de curto circuito?
5.
O que entende por tensão nominal de um gerador?
6.
O que é um gerador ideal?
7.
Qual o objetivo do experimento?
8.
Desenhe o circuito utilizado para o estudo dos bipolos geradores:
1
9.
Descreva a função de cada componente no circuito apresentado acima.
10. Complete a tabela abaixo, com os resultados experimentais:
I (mA)
V(V)
0,0
10,0
15,0
20,0
25,0
30,0
35,0
40,0
45,0
50,0
55,0
60,0
65,0
70,0
75,0
80,0
11. Trace o gráfico
V × I , em papel milimetrado.
12. A partir deste gráfico, determine a tensão nominal do gerador (E):
E = __________V
13. A partir do mesmo gráfico, determine a corrente de curto circuito (iCC):
I cc
=__________mA
14. A partir ainda do mesmo gráfico, determine a resistência interna do gerador (Ri) calculando a declividade da reta:
Ri
=__________Ω
2
15. Preencha agora as colunas 2,3,4 da tabela abaixo:
I(mA)
1
V(V)
PU = V ⋅ I (mW)
Pg = E ⋅ I (mW)
2
3
4
0,0
10,0
15,0
20,0
25,0
30,0
35,0
40,0
45,0
50,0
55,0
60,0
65,0
70,0
75,0
80,0
16. Num papel milimetrado traçar o gráfico da potência útil (PU) em função da corrente.
17. A partir desse gráfico, determine a corrente na qual a potência útil é máxima:
I
=___________mA
18. Calcule teoricamente a corrente na qual a potências útil é máxima.
I =___________ mA (teórica)
19. Determine o erro percentual cometido na experiência.
Erro(%) =___________
20. A partir do gráfico determine o valor da potência útil máxima:
PU =__________mW
21. Calcule teoricamente a potência máxima.
PU = __________mW (teórica)
22. Calcule o erro percentual cometido na experiência:
Erro(%) = __________
23. Trace o gráfico do rendimento em função da corrente.
24. Determine o rendimento quando a potência útil é máxima.
3
η
5
Rendimento na potência máxima: __________
25. Interprete os dois pontos particulares observados no gráfico obtido: Rendimento nulo e Rendimento máximo.
26. Responda: O que é potência?
27. Responda: O que é rendimento:
28. Resolva os exercícios abaixo:
A1) Uma bateria tem f.e.m = 12V e resistência interna 0,23Ω. Qual a máxima corrente que se pode obter desta
bateria?
B-
2) Um gerador tem f.e.m = 100V e resistência interna de 2 Ω . Determine:
a) a ddp nos terminais quando ele não é percorrido por corrente elétrica;
b) a corrente de curto circuito.
C3) Um gerador de f.e.m. E e resistência interna r fornece energia a uma lâmpada L. A ddp nos terminais do
gerador é de 10V e a corrente que o atravessa é de 100mA. Sendo o rendimento do gerador igual a 80%, calcular E e
r.
D-
4) A curva característica de um gerador é dada abaixo. Determine, para esse gerador:
4
EFGH-
a corrente de curto circuito;
a força eletromotriz;
a resistência interna;
a potência dissipada pelo gerador e o rendimento quando a corrente que atravessa o gerador é 0,5 A.
5