MÓDULO 1 GERADORES EL TRICOS

Geradores elétricos, curva característica, máxima transferência de potência.
Geradores elétricos:
São dispositivos que mantém em seus terminais uma ddp, obtida a partir de uma conversão de outro tipo de energia em energia elétrica.
Pilhas e Baterias: energia química em elétrica.
Dínamos e Alternadores: energia mecânica em elétrica.
Par termoelétrico: energia térmica em elétrica.
Ao alimentar uma carga, deve fornecer tensão e corrente.
O gerador ideal fornece tensão constante (E) qualquer que seja a corrente exigida pela carga.
O gerador real perde energia internamente, a tensão de saída diminui com o aumento da corrente exigida pela carga. A perda é representada por uma resistência interna (r).
Símbolo, curva característica e expressões:

Figura 1:

U = E – r.I
U: Tensão fornecida pelo gerador
E: Tensão produzida pelo gerador r: Resistência interna do gerador
I: corrente fornecida pelo gerador
Icc = E/r
Icc: Corrente de curto circuito
Máxima transferência de potência:
Devido as perdas no gerador a potência fornecida à carga não é à mesma produzida pelo gerador:
Pu = Pt – Pd
Pu: Potência util
Pt: Potência total
Pd: Potência perdida
Pu = u x i
Pt = E x i
Pd = r x i2
A potência transferida pelo gerador e o rendimento relacionam a potência útil e a total: η = Pu/Pt η: rendimento

A maior transferência de potência ocorre quando a carga for igual a resistência interna (r = R)
Pumáx = E2/4R
Uo = E/2
Io = E/2r
Exercício Resolvido:
1) O gráfico da figura representa a curva característica de um gerador. Determine sua resistência interna, a corrente de curto circuito e escreva a equação do gerador.

Figura 2:

Solução:
Pelo gráfico, é possível obter os valores da tensão produzida, E = 9V e de um ponto onde a corrente fornecida à carga vale I = 1A e a tensão fornecida à carga é U = 6V.
U = e - r.i
6 = 9 - r.1 r = 3Ω
Icc = e/r = 9/3 = 3A
Portanto, a equação do gerador é dada por: U = 9 - 3.I

Exercício 1:
1) Em relação a um gerador de tensão contínua, analise as frases abaixo