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Eletrodinâmica IV: geradores elétricos (Gerador. Força eletromotriz…
Eletrodinâmica IV:
geradores elétricos
Gerador. Força eletromotriz
Gerador é um aparelho que transforma outras formas de energia em energia elétrica e forneça essa energia ao resistor
Um gerador elétrico possui dois terminais denominados pólos: um pólo negativo, correspondendo ao terminal de potencial elétrico menor, e um pólo positivo, correspondendo ao terminal de potencial elétrico maior
o fornecimento de energia (química, mecânica) causará o movimento de cargas do pólo negativo para o pólo positivo, elevando, assim, a energia potencial elétrica das cargas
A potencial elétrica total gerada (Potg) por um gerador é diretamente proporcional à intensidade da corrente elétrica i que o atravessa
A constante de proporcionalidade, representada por E, é chamada força eletromotriz (fem) do gerador e terá como unidade o volt
segundo a experiência, um gerador em funcionamento normal não lança no circuito externo toda a potência elétrica por ele gerada. No seu interior a corrente passa por condutores que, por sua vez, dissipam uma parte da potência elétrica. Considera-se terem esses condutores uma resistência elétrica r, que se denomina resistência interna do gerador.
Um gerador tem por função receber as cargas que constituem a corrente elétrica em seu potencial mais baixo (pólo negativo) e entregá-las em seu potencial mais alto (pólo positivo), fornecendo energia elétrica ao circuito. O gerador apresenta duas constantes: a fem E (medida em volts) e a resistência interna r (em ohms).
representação de um gerador elétrico r, o traço menor é o pólo negativo e o maior é o positivo
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Equação do gerador. Circuito aberto.
a ddp U é o resultado da elevação de potencial E e da queda de potencial r.i
Um gerador está em aberto quando não há percurso fechado para as cargas elétricas. Nesse caso, não se estabelece corrente elétrica (i = 0) e, segundo a equação do gerador, U = E
Curto-circuito em um gerador
Em um gerador, o contato direto de seus terminais constitui um curto circuito
A tensão elétrica entre os terminais de um gerador em curto-circuito é nula (U = 0)
A intensidade da corrente de curto-circuito é a máxima intensidade de corrente elétrica que pode atravessar um gerador
A potência elétrica total gerada será dissipada integralmente na resistência interna, podendo danificar o gerador. Por isso, Potg = Pot d
Curva característica de um gerador
uma reta de coeficiente angular - r, que corta o eixo das ordenadas (i = 0) quando o gerador está em um circuito aberto (U = E). A reta encontra o eixo das abcissas (U = 0) quando o gerador está em curto-circuito
Circuito simples. Lei de Pouillet
Circuito simples é aquele que apresenta apenas um caminho para a corrente elétrica, isto é, nenhum dos seus elementos possui ligações em paralelo.
Intensidade elétrica de uma corrente que atravessa o gerador e o resistor, e R é a resistência externa do circuito (pode ser a resistência equivalente de uma associação de resistores)
Associação de geradores
Associação em série
o pólo positivo de cada gerador é ligado ao pólo negativo do seguinte, de modo que todos os geradores são percorridos pela mesma corrente elétrica
rs = r1 + r2
e
Es = E1 + E2
Associação em paralelo
os pólos positivos dos geradores são ligados entre si, assim como os pólos negativo
todos os geradores mantém a mesma ddp U, sendo que a corrente elétrica i se divide igualmente entre eles, isto é em cada gerador associado, a intensidade da corrente elétrica é dada por i/ n
Ep = E
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