Capítulo 13

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Capítulo 13
Alternador (Gerador c.a.)
Objetivos:
Entender o princípio
funcionamento.
de
Analisar as características
operacionais
da
máquina
síncrona como gerador de
tensões alternadas.
Experimento de Michael Faraday
http://micro.magnet.fsu.edu/electromag/electricity/inductance.html
UM EXEMPLO DE CONVERSÃO DE ENERGIA
MECÂNICA EM ELÉTRICA
http://geocities.yahoo.com.br/saladefisica3/laboratorio/gerador/gerador.htm
UM OUTRO EXPERIMENTO
Figura 13.3
Figura 13.2
Ao
girarmos
o
bastão
de
ímã
permanente próximo de uma bobina
constata-se
no
medidor
(G)
um
movimento do ponteiro e a lâmpada
acende, indicando que há circulação
de corrente em função da tensão
induzida
na
bobina,
devido
ao
movimento relativo entre o campo
magnético do ímã e o condutor da
bobina.
A
magnitude
da
tensão
e
conseqüentemente da corrente, variam
de acordo com a posição relativa dos
pólos norte e sul do rotor em
relação à bobina, ou seja, nos
terminais
da
bobina
tem-se
uma
tensão alternada com a forma de onda
da Figura 13.3.
http://www.feiradeciencias.com.br/sala13/13_T02.asp
Gerador c.a. Elementar
Os terminais a e b são da bobina
instalada no estator (parte fixa)
Os terminais da bobina do rotor são
soldados em anéis coletores de cobre
instalados no eixo do rotor (parte
móvel).
ESPIRA DA
BOBINA
DO ROTOR
ESCOVAS de CARVÃO
ANÉIS
fonte c.c.
Analise:
Com o rotor em movimento, na bobina
do estator será induzida uma tensão
ou uma corrente? De que tipo será a
forma de onda induzida? JUSTIFIQUE
SEM USAR FÓRMULAS.
INTENSIDADE
e
FREQÜÊNCIA
A magnitude da tensão induzida é
proporcional à intensidade do campo
magnético gerado por Ic
Portanto, a magnitude da tensão
induzida é diretamente proporcional
à magnitude da corrente de campo.
E a magnitude da tensão induzida é
diretamente proporcional à velocidade de rotação (ω
ω-rad/s) do rotor.
A quantidade de pólos (p) e a velocidade
de rotação do rotor (n - r.p.m.)
determinam a freqüência (f) da tensão
gerada nas bobinas do estator:
n.p
f=
120
No material didático, estudar
Figura 13.8 sobre a influência da
quantidade de pólos no valor da
freqüência.
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