PESQUISE E RESPONDA:
1) ONDE SÃO USADOS OS MOTORES ELÉTRICOS?
2) O QUE HÁ DENTRO DE UM MOTOR?
3) SERIA CORRETO DIZER QUE UM GERADOR DE ENERGIA ELÉTRICA PRODUZ ENERGIA ELÉTRICA?
4) ONDE SÃO USADOS OS GERADORES DE ENERGIA ELÉTRICA?
Soluções para a tarefa
Resposta:
Gerador elétrico é um dispositivo que consegue converter diferentes formas de energia, como energia mecânica, química e solar, em energia elétrica. O princípio de funcionamento mais comum entre os geradores é a indução eletromagnética. Esse processo ocorre quando um conjunto de espiras condutoras, dispostas no interior dos geradores, são colocadas entre ímãs, de modo que a rotação dessas bobinas possa produzir uma grande quantidade de corrente elétrica, usada para alimentar os mais variados tipos de circuitos elétricos.
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Introdução aos geradores elétricos
Geradores elétricos são feitos para produzir energia elétrica a partir de alguma outra fonte de energia. No caso das pilhas, por exemplo, transformam a energia contida nas ligações químicas em corrente elétrica, já os reatores usados nas usinas hidrelétricas ou termoelétricas são usados dínamos, que funcionam de acordo com a lei de Faraday-Lenz.
Os geradores elétricos podem ser classificados como geradores ideais ou reais. Na prática, entretanto, nenhum gerador é ideal, ou seja, não existem geradores 100% eficientes, em todos eles, alguma parte da energia produzida será dissipada pela ação das forças de atrito e pelo efeito Joule.
Geradores reais são aqueles que apresentam uma resistência interna não-nula, esses dispositivos produzem uma diferença de potencial que é chamada de força eletromotriz (FEM) – que não se trata de uma força, mas sim de uma tensão elétrica, medida em volts, porém o nome foi mantido por razões históricas. Quando ligados a circuitos elétricos, os geradores reais não conseguem estabelecer uma diferença de potencial igual à sua FEM, a tensão produzida por eles é ligeiramente menor, nesses casos, e é chamada de tensão útil ou utilizável.
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A diferença entre a tensão que o gerador é capaz de produzir e a tensão que ele é capaz de entregar é a energia que ele mesmo dissipa em forma de calor, vibrações e sons, durante seu funcionamento. A medida dessa energia perdida é chamada de tensão dissipada.
O símbolo usado para denotar os geradores ideais em circuitos elétricos é mostrado na figura a seguir. Observe:
O símbolo usado para os geradores reais é mostrado a seguir, perceba que nesse tipo de gerador há a indicação de uma resistência interna:
De acordo com o sentido convencional da corrente elétrica, os geradores que se encontram ligados a circuitos elétricos devem ser percorridos do terminal de menor potencial elétrico (sinal negativo) em direção ao terminal de maior potencial elétrico (sinal positivo). Quando isso acontece, os portadores de carga da corrente elétrica estarão ganhando energia enquanto atravessam o gerador.
Balanço de energia no gerador – equação característica
A relação entre as tensões útil, total e dissipada é descrita pela equação característica dos geradores. Trata-se de uma equação de 1º grau, em que a tensão é escrita em função da corrente elétrica. Observe essa fórmula:
U – tensão útil (V)
ε – força eletromotriz (V)
ri – resistência interna do gerador (Ω)
i – corrente elétrica (A)
Curva característica dos geradores
A curva característica dos geradores é um gráfico que relaciona a tensão útil com a corrente elétrica. Trata-se de uma reta descendente, como é mostrado a seguir:
icc – corrente de curto-circuito
O gráfico mostra duas medidas particulares ε e icc. A força eletromotriz (ε) mede o máximo potencial elétrico que o gerador é capaz de produzir. Esse valor, entretanto, só é obtido quando o gerador está desconectado do circuito, de modo que nenhuma energia seja dissipada pela passagem de corrente elétrica.