Aula 26
GERADOR ELÉTRICO
Dispositivo que transforma qualquer forma de
energia em energia elétrica.
RECEPTOR ELÉTRICO
Dispositivo que transforma energia elétrica em
qualquer outra forma de energia.
O gerador elétrico
IDEAL
ε
U
E
ε
U
r é a resistência interna da pilha
U=
i
REAL
ε
(não existe de fato um resistor)
i
iCC é a corrente de curto circuito
ε
U
U = – r . i
y = b – a. x
ε
ε
U
r
i
é a força eletromotriz (em volts)
iCC
U=
i
ε– r . i
r =
ε
iCC
SÍMBOLO DO GERADOR
+
r
-
E
i
U
GRÁFICO DO GERADOR
U
E
icc
U=E–r.i
i
Exemplo: Considere uma bateria ideal de 12 V ligada a um resistor de 5 Ω.
Determine a ddp U nos polos do resistor e a potência dissipada por ele.
U = 12 V ;
P = 28,8 W
Considere agora uma bateria real de força eletromotriz ε = 12 V e
resistência interna r = 1 Ω ligada ao mesmo resistor de 5 Ω.
Determine a ddp U nos polos do resistor e a potência dissipada por ele.
U = 10 V ;
Observe que, num circuito com gerador real, i =
ε
(r + R)
P = 20 W
O receptor elétrico
Receptores elétricos são equipamentos que transformam energia elétrica
em outra forma qualquer. Exemplo: motor elétrico.
Normalmente, o receptor também produz calor (indesejado), pois ele não
é ideal.
Modelo:
vira τ externo
i
ε’
r’
vira calor
U’ = ε’ + r ’ . i
U’
SÍMBOLO DO RECEPTOR
+
r’
-
i
U’
E’
GRÁFICO DO RECEPTOR
U’
E’
i
U’ = E’ + r’. i
Exemplo de circuito com gerador e receptor:
Ligamos uma bateria “12V” em um motor de “12V”.
calor
( r’ )
i
τ externo
(ε’)
i
+
-
- +
BATERIA
12 V
GERADOR
i
+
-
ε
r
U= ε– r . i
U = U’
+
-
ε’
r'
RECEPTOR
Obs: receptor trabalha
com uma lógica
invertida à do gerador.
U’ = ε’ + r ’ . i
Exemplo: Uma bateria, de f.e.m. 100 V e resistência interna 10 Ω é ligada
em série com um motor elétrico de f.c.e.m. 90 V e resistência interna 10 Ω.
a) Represente o circuito utilizando os símbolos convencionais.
b) Calcule a intensidade de corrente no circuito.
c) Calcule a tensão U que a bateria fornece ao motor.
d) Chama-se rendimento de um gerador a razão entre a potência útil que
ele fornece ao circuito e sua potência total. Calcule o rendimento da bateria,
expressando-o sob forma porcentual.
e) Calcule o rendimento do motor.