Aula 22_Geradores Recept e Potência

AULA 22
GERADORES, RECEPTORES E POTÊNCIA
1-
GERADORES ELÉTRICOS
Gerador elétrico é todo elemento que transforma energia não elétrica em energia elétrica.
Observe que o gerador não gera energia e sim transforma energia. Quando a corrente elétrica
atravessa o gerador ela encontra uma certa resistência que iremos chamar resistência interna
do gerador. O ideal é que não existisse essa resistência e neste caso, a tensão recebe o nome
de força eletromotriz (f.e.m.) que será representada pela letra E. A seguir serão mostradas
duas representações para o gerador. Uma que representa o gerador ideal (teórico) e a outra
que representa o gerador real (prático).
2-
CURTO-CIRCUITO
Fechar curto-circuito em um gerador é ligar o pólo positivo ao pólo negativo através de um
condutor ideal. Neste caso a d.d.p entre os pólos do gerador é nula e a corrente que percorre o
circuito é denominada corrente de curto circuito.
3-
GRÁFICO DO GERADOR
Para o gerador ideal a tensão não varia com a corrente, portanto, teremos uma reta paralela
ao eixo das correntes.
Para o gerador real temos U decrescente em função de i (U=E-r.i).
4-
LEI DE POUILLET.
Note que no circuito abaixo a tensão fornecida pelo gerador é recebida pelo resistor. Igualando
a equação do gerador com a 1ª lei de Ohm, temos:
5-
ASSOCIAÇÃO DE GERADORES EM SÉRIE
Associação em série é aquela em que os geradores são associados um em seguida ao outro, de
tal forma a serem percorridos pela mesma corrente elétrica. Assim a f.e.m. equivalente é a
soma das f.e.m. e a resistência interna equivalente é a soma das resistências internas.
.
6-
ASSOCIAÇÃO DE GERADORES EM PARALELO
Na associação de geradores em paralelo vamos considerar todos geradores iguais.
Nesta associação a f.e.m. equivalente é a f.e.m. de cada gerador e a resistência interna
equivalente é a resistência interna de cada gerador dividida pelo número de geradores
associados.
7-
RECEPTORES ELÉTRICOS
Receptor é todo elemento que transforma energia elétrica em energia não elétrica. O receptor
também não é ideal, apresentando também uma certa resistência interna.
A seguir, veja a representação do receptor.
E’ é a f.c.e.m. (força contra-eletromotriz) e r’ é a resistência interna.
8-
GRÁFICO DO RECEPTOR ELÉTRICO
Para os receptores U cresce com i, portanto, a curva gráfica é uma reta crescente.
9-
CIRCUITO ELÉTRICO
Note que no circuito abaixo a tensão fornecida pelo gerador é recebida pelo resistor e pelo
receptor. Igualando a tensão fornecida com a soma das tenções recebidas, temos:
10- POTÊNCIA E ENERGIA ELÉTRICA
A potência elétrica mede a rapidez com que a energia elétrica é fornecida por um gerador ou
consumida por um receptor ou um resistor.
Pot
Sendo U =
ε el
=
∆t
ε el
Q
e i=
, vem:
Q
∆t
ε el = U.Q e Q = i.∆t , daí ε el = U.i.∆t
logo:
Pot =
U.i.∆t
∆t
Pot = U.i
11- POTÊNCIA ELÉTRICA DISSIPADA PELO RESISTOR
12- UNIDADES
EXERCÍCIOS
1- (F.M. ITAJUBÁ) – O gráfico ao lado mostra como varia a corrente que passa por um
gerador, em função da diferença de potencial que existe entre seus terminais. Sua força
eletromotriz e sua resistência interna valem, respectivamente:
a) 6V e 30Ω
b) 30V e 5Ω
c) 30V e 6Ω
d) 30V e 25Ω
e) n.d.a.
U(V )
30
i(A )
0
6
2- (ITAJUBÁ-MG) – Uma bateria possui uma força eletromotriz de 20,0V e uma resistência
interna de 0,500 ohm. Se intercalarmos uma resistência de 3,50 ohms entre os terminais da
bateria, a diferença de potencial entre eles será:
a) 2,50V
b) 5,00V
c) 1,75.10V
d) 2,00.10V
e) um valor ligeiramente
inferior a 2,00.10V
3- (PUC-SP) – No circuito da figura, a diferença de potencial VA-VB, com a chave K aberta,
tem valor:
a) 35V
b) 20V
c) 15V
d) 5V
e) zero
3Ω
20V
K
A
2Ω
15V
B
4- (AFA) – Um gerador fornece a um motor uma ddp de 440V. o motor tem resistência
interna de 25Ω e é percorrido por uma corrente elétrica de 400mA. A força contra-eletromotriz
do motor, em volts, é igual a:
a) 375
b) 400
c) 415
d) 430
5- (FUVEST) – Um chuveiro elétrico, ligado em média uma hora por dia, gasta R$ 10,80 de
energia elétrica por mês. Se a tarifa cobrada é de R$ 0,12 por quilowatt-hora, então a potência
desse aparelho elétrico é:
a) 90W
b) 360W
c) 2.700W
d) 3.000W
e) 10.800W
RESPOSTAS
1.
B
2.
C
3.
B
4.
D
5.
D