Estudo dos Geradores - Liceu de Estudos Integrados

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P U U. i i E R r 4.3 POTÊNCIA DISSIPADA: É a potência perdida internamente, ela é transformada principalmente em calor. 2 P D i . r 4.4 RENDIMENTO: É a razão entre a potência útil e a potência total. Observações: Se no circuito houver vários resistores associados (em série e/ ou em paralelo), basta colocar no lugar de R na expressão o valor do Req (Resistência equivalente). i R E eq r P P U T U E 7- CURVA CARCTERÍSTICA DE UM GERADOR U % x100 E 0 100% 5- EQUAÇÃO CARACTERÍSTICA DO GERADOR Como sabemos que: P T = P U + +P D , e efetuamos as devidas substituições: E. i = U. i + i 2 . r Simplificando/dividindo toda a equação acima por “i”, teremos: E = U + r . i ou U = E – r . i 5.1 Gerador ideal. A resistência interna do gerador é nula (r = 0) E = U. 5.2 Gerador em aberto Não há nenhum instrumento ligado ao gerador (i = 0) E = U. 5.3 Gerador em curto-circuito U = 0 i = i CC . 0 = E – r . icc r . icc = E Quando i = 0 E = U (o circuito está aberto). Quando U = 0 i = i CC (o gerador está em curtocircuito). A área do retângulo destacado é numericamente igual à potência lançada no circuito externo (P U ). 8- ESTUDO GRÁFICO DA POTÊNCIA LANÇADA POR UM GERADOR EM UM CIRCUITO A potência lançada pelo gerador é: P U = i.U, e de acordo com a equação do gerador U = E – r.i, obtemos: P U E. i r. i 2 i CC E r 6- LEI DE OHM-POUILLET Seja um gerador elétrico com força eletromotriz E de resistência interna r. Ao ser percorrido por corrente elétrica de intensidade i, a ddp U mantida pelo gerador entre seus terminais será dada, como vimos, por: U = E – r . i Observe que, se tivermos um único elemento de resistência R ligado ao gerador teremos: U = R.i -Pouillet será dada por: Que é uma função do 2 0 grau, ou seja, o gráfico é uma parábola cuja concavidade está voltada para baixo. 8.1) Potência útil nula (P U = 0) a) O gerador está em curto-circuito (i CC ). b) O gerador está em aberto (i = 0). 8.2) Corrente elétrica máxima (i máx )
i máx iCC 2 E 2. r 8.3) DDP máxima (U máx ) U máx E 2 8.4) Potência máxima (P máx ) 2 E P máx 4. r 8.5) Rendimento máximo ( máx ) O rendimento elétrico do gerador, quando lança a potência máxima, é igual a: máx U E máx E 2 E 0,5 máx 50% Esse rendimento só será possível quando a resistência interna do gerador “r” for igual à resistência equivalente “R”. R = r 9- ASSOCIAÇÃO DE GERADORES 9.1- Associação em Série. a) Força Eletromotriz Equivalente E eq = E 1 + E 2 + E 3 +... + E n. b) Resistência Interna Equivalente r eq = r 1 + r 2 + r 3 +... + r n. c) Corrente Elétrica i eq = i 1 + i 2 + i 3 +... + i n.
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