Geradores e Receptores

Geradores e Receptores, como os próprios nomes sugerem, o primeiro é um dispositivo que gera energia e o segundo recebe a energia e transforma em alguma outra forma.

Gerador

Gerador é um dispositivo capaz de criar e manter uma d.d.p. entre dois pontos de um circuito. É essa d.d.p. que permite o movimento de cargas elétricas que constituem a corrente elétrica. Para “transportar” uma carga de um ponto a outro, o gerador realiza um trabalho sobre ela. A razão entre o trabalho realizado e a carga transportada mede a capacidade do gerador de levar cargas dos potenciais mais baixos para potenciais mais baixos. Essa razão é a Força Eletromotriz (fem) do gerador representado pela letra “E”. Assim:

{E}={W}/{q}

A força eletromotriz do gerador é sempre constante, pois ela não depende da corrente elétrica que atravessa.

Equação do Gerador

equacao-gerador

Figura 1 – Representação do Gerador

{V_B}-{V_A}={E}-{r}.{I}

Onde:

{V_B}-{V_A} – é a d.d.p. mantida entre os pólos do gerador;

E – é a força eletromotriz do gerador;

{r}.{I} – é a queda de tensão interna.

Associação de Geradores

Associação em série

Os geradores são associados de forma que o pólo positivo de um se ligue diretamente ao pólo negativo do outro.

associacao-serie-de-geradores

Figura 2 – Associação em série de geradores

A corrente que atravessa todos os geradores é a mesma;
A fem da associação é a soma das fem’s dos componentes da série;
A resistência interna da associação é igual a soma das resistências dos elementos da associação.

Associação em paralelo

Os geradores são associados de forma que os pólos positivos fiquem ligados a um único ponto, e os pólos negativos da mesma forma a um outro ponto.

associacao-paralelo-de-geradores

Figura 3 – Associação em paralelo de geradores

A corrente se subdivide entre os geradores;
A fem da associação é a própria fem de um dos elementos da associação;
O inverso da resistência de cada elemento da associação.

Rendimento do Gerador ( η )

No interior do gerador a corrente vai do pólo de menor potencial para o de maior potencial. Estão envolvidas neste caso três formas de potência: gerada; fornecida e dissipada. Cada uma das potências tem sua forma de cálculo, como segue:

{P_gerada} = {E}.{I}

{P_fornecida} = {U}.{I}

{P_dissipada} = {r}.{I^2}

Onde: U é {V_B} - {V_A}

O rendimento do gerador é razão entre a Pf e a Pg, assim como entre a ddp e a FEM do mesmo.

rendimento-gerador

Figura 4 – Representação e cálculo do rendimento do gerador

Receptor

São os elementos do circuito que transformam a energia elétrica em outra forma de energia que não exclusivamente térmica. Contudo uma parte da energia elétrica recebida é dissipada na resistência interna do receptor assim como no gerador. Nos receptores, a tensão necessária para o seu funcionamento interno é dada por E’, ou Força Contra-Eletromotriz ( fcem ).

Equação do Receptor

equacao-do-receptor

Figura 5 – Equação do receptor

Onde:

{V_B}-{V_A} – é a d.d.p. mantida entre os pólos do receptor;

E’ – é a força contra-eletromotriz do receptor;

r’.I – é a queda de tensão interna.

Rendimento Elétrico do Receptor ( η’ )

Em um receptor estão em jogo, assim como no gerador três formas de potência: recebida (fornecida para o receptor); útil (transformada em trabalho) e a dissipada internamente.

rendimento-eletrico-receptor

Figura 6 – Representação e cálculo do rendimento elétrico do receptor

 

Deixe um comentário