Resumo de fisica: Geradores e receptores I

Estudo do gerador - Elementos

GERADORES:

Ou seja, o gerador fornece a ddp útil, U para o circuito que por sua vez nada mais é do que a ddp total produzida ou fem, E menos as perdas por efeito joule, r.i., logo .
O gerador está em curto circuito quando não está fornecendo ddp nenhuma para o circuito externo, isto é, está perdendo tudo que produz na forma de calor, e a corrente é máxima e é chamada de CORRENTE DE CURTO CIRCUITO,  que é dado por
  logo   ,   isto é, a fem pela resistência interna do gerador.
O gerador está em aberto quando a corrente é nula, e a ddp de saída é a própria fem .
O gerador é ideal quando podemos considerar sua resistência interna desprezível, e aí , isto é a ddp fornecida é a total.
A fem ou ddp total de uma pilha é a energia fornecida por unidade de carga móvel no circuito.

 

Estudo do gerador - Energia

O rendimento do gerador pode ser calculado pela pontência útil pela total ou pela ddp fornecida pela fem.

 

                       

 

           

 

Estudo do gerador - Lei de Pouilet e Curva Característica

LEI DE OHM POUILLET:
Quando tivermos gerador e resistor temos:

Ε  é a fem do único gerador considerado isto é, a tensão total produzida dentro do gerador. O gerador em funcionamento dissipa calor, o que é representado por uma resistência interna intrínseca r, que é a resistência da pilha e R a resistência do resistor externo que está sendo alimentado.
Quando tivermos geradores e receptores, temos:

CURVAS CARACTERÍSITICAS DO GERADOR:
Temos dois gráficos importantes que descrevem o funcionamento do gerador: o de tensão útil pela corrente e o de potência útil fornecida pela pilha pela corrente elétrica. 
Em U x i lembrar que o coeficiente linear é a f.e.m., ou tensão total e a raiz da função, ou intercepto horizontal é a corrente de curto-circuito. A inclinação, em módulo, da função é a resistência elétrica da pilha.
No gráfico de potência útil, lembrar que o ponto ótimo ocorre quando a corrente é metade da máxima, a tensão é metade da f.e.m., o rendimento é 50% e a resistência interna do gerador é igual à resistência elétrica equivalente do circuito externo alimentado pela pilha.

        
        

Estudo do gerador - Associação de Geradores Série e Paralelo

EM SÉRIE: os geradores são conectados em alternância de polos, com a resistência equivalente sendo a soma das resistências internas das pilhas e a f.e.m. resultante também sendo a soma das f.e.m. dos geradores associados. A CORRENTE DA ASSOCIAÇÃO É CONSTANTE.

 

EM PARALELO: os geradores são conectados com seus polos positivos casando e seus polo negativos casando também entre si, isto é, positivo com positivo e negativo com negativo; o inverso da resistência equivalente da associação é a soma dos inversos das resistências internas das pilhas. A f.e.m resultante é encontrada pela relação que diz que a corrente de curto equivalente é a soma das correntes de curto-circuito dos geradores.

 
 
 

Estudo do gerador - Associação de Geradores - Exemplos

Em série: 3 pilhas de f.e.m. de  1,5 V e resistência interna 2Ω, resultam em uma pilha só de f.e.m. de 4,5 V e 6Ω de resistência interna.
Em paralelo, para n geradores iguais, temos:

Em paralelo para geradores diferentes temos as relações de equivalência:

E também a corrente de curto circuito total é a soma das correntes de curto-circuito:

ou seja, encontramos a resistência equivalente pela primeira relação e substituímos na equação das correntes de curto, onde a única incógnita é f.e.m. equivalente.