P2-T3- Circuitos elétricos (Geradores)

Question 1

Qual a função do gerador?

Answer 1

a função do gerador de energia elétrica é fornecê-la ao circuito que ele alimenta.

Question 2

Qual conversão de energia o gerador faz?

Answer 2

Ele faz a conversão de alguma modalidade de energia não elétrica em energia elétrica.

Question 3

O que são geradores mecânicos?

Answer 3

São os que convertem energia me cânica em energia elétrica. É o caso dos geradores das usinas hidrelétricas.

Question 4

O que são geradores químicos?

Answer 4

São os que convertem energia potencial química em energia elétrica. Por exemplo as pilhas e as baterias.

Question 5

O que são geradores luminosos?

Answer 5

São os que convertem energia luminosa em energia elétrica. É o que ocorre, por exemplo, com os fotômetros de máquinas fotográficas, nos quais surge um sinal elétrico em conformidade com a intensidade luminosa do ambiente visado.

Question 6

O que são geradores térmicos ?

Answer 6

São os que convertem energia térmica diretamente em energia elétrica (efeito termoelétrico).

Question 7

Diferencie a força eletromotriz (fem) da ddp em um gerador

Answer 7

quando ele não está ligado a nada, existe entre seus terminais uma diferença de potencial denominada força eletromotriz (fem) ou tensão em vazio, que vamos simbolizar por ε.
Entretanto, ao ser percorrido por corrente elétrica, a ddp U entre os terminais de um gerador torna-se menor que ε. Isso acontece porque o gerador, como todo condutor, possui uma resistência elétrica.

Question 8

Como se dá a ddp de um gerador?

Answer 8

a ddp U disponível entre os terminais do gerador é a diferença entre a fem ε e o produto r i
U= ε – r i
a ddp U só será igual a ε se i for igual a zero, ou seja, se o gerador estiver desligado (circuito aberto).

Question 9

Qual é o sentido da corrente em um gerador?

Answer 9

o sentido da corrente elétrica, dentro do gerador, é do polo negativo (-) para o positivo (+).

Question 10

Quando um gerador está em curto-circuito?

Answer 10

quando seus terminais estão interligados por um fio de resistência elétrica desprezível, a ddp entre os terminais do gerador é nula. Isso significa que toda a força eletromotriz que ele produz fica aplicada em sua resistência interna.

Question 11

O que seria um gerador ideal?

Answer 11

O gerador ideal é um gerador hipotético em que a resistência interna é nula. Assim, a ddp U disponível entre seus terminais sempre é igual à sua força eletromotriz ε

Question 12

O que é energia desperdiçada?

Answer 12

É a energia inutilmente dissipada, foto que ocorre de forma indesejável.

Question 13

No caso em que uma pilha alimenta uma lâmpada, o que é a potência elétrica útil (Potu) do gerador?

Answer 13

A potência elétrica que a pilha entrega à lâmpada é a potência elétrica útil (Potu) do gerador.
Potu= U.i

Question 14

No caso em que uma pilha alimenta uma lâmpada, o que é a potência elétrica desperdiçada pelo gerador?

Answer 14

A potência elétrica dissipada na resistência interna da pilha é a potência elétrica desperdiçada pelo gerador (Potd), que pode ser expressa por:
Potd= r.i²

Question 15

Como se dá o rendimento elétrico de um gerador?

Answer 15

Se dá pelo número η que exprime a fração da potência elétrica total que está sendo transferida para o dispositivo que ele alimenta:
η=Potu
Pott
Como Potu= U i e Pott= ε i, temos que: η =U/ε

Question 16

Como se dá a ddp em um circuito simples?

Answer 16

Em um circuito simples, a força eletromotriz (ddp total) é igual ao produto da resistência elétrica total do circuito pela intensidade da corrente elétrica: ε= Req.i

Question 17

Como se dá o gráfico da potência elétrica transferida pelo gerador ao reostato (potência útil) ?

Answer 17

Potu depende da intensidade da corrente conforme uma função do 2⁰ grau em i. Portanto, o gráfico de Potu em função de i é um arco de parábola.
Potu= ε i – r i²

Question 18

No caso do curto circuito, a potência útil será nula pois i=0, assim, ondeessap otênciaé gastar?

Answer 18

toda potência elétrica gerada é desperdiçada no próprio gerador.

Question 19

Qual é a condição para o gerador transferir máxima potência ao reostato ?

Answer 19

é necessário que a resistência do reostato seja igual à resistência interna do gerador.

Question 20

Qual o rendimento elétrico do gerador quando ele está transferindo máxima potência ?

Answer 20

η = U/ε
U= ε/2
Portanto, η = 0,5 = 50% (Potu máx)

Question 21

O que são receptores elétricos?

Answer 21

São dispositivos que recebem energia elétrica de um gerador e convertem uma parte dela em energia não térmica.

Question 22

Como a bateria dos automóveis se comporta?

Answer 22

quando opera como gerador, converte energia química em energia elétrica. Entretanto, no processo de recarga feito pelo alternador, funciona como receptor, recebendo energia elétrica e armazenando-a em forma de energia química.

Question 23

O que é a força contraeletromotriz (fcem) do receptor?

Answer 23

Quando se estabelece uma ddp U entre os terminais de um receptor, uma parte dela é aproveitada para fins não térmicos. Essa parte útil da ddp U é denominada força contraeletromotriz (fcem) do receptor, simbolizada por ε’

Question 24

O receptor possui polos + e -?

Answer 24

O receptor não tem polos positivo e negativo próprios: os sinais em seus terminais apenas significam que eles estão ligados, respectivamente, nos polos positivo e negativo da pilha.

Question 25

Quais os sentidos da corrente elétrica no gerador e no receptor?

Answer 25

A corrente elétrica tem sentido de (–) para (+) no gerador, e de (+) para (–) no receptor.

Question 26

Na equação do receptor, o que U indica?

Answer 26

A grandeza U= 1,3 V indica que cada coulomb de carga entrega 1,3 J de energia elétrica ao motor (receptor) quando passa por ele.

Question 27

Como se dá a equação do receptor?

Answer 27

Primeiro, calcula-se a energia elétrica nele dissipada inutilmente por: r’.i (sendo r’ a resistência interna do gerador)
Depois, subtrai-se U desse valor e encontra-se a energia aproveitada pelo receptor, ou seja, com qual força contraeletromotriz ε’ ele opera.

Question 28

Como se dá a ddp U aplicada entre os terminais do receptor ?

Answer 28

Se dá pela soma da fcem ε’ com o produto r’ i, o que nos leva à equação do receptor:
U= ε’ + r’ i
Sendo r’ a resistência interna

Question 29

Como se dá a curva característica de alguns receptores em processo de carga ?

Answer 29

nesse processo, ε’ é uma constante, e a representação gráfica da equação
U=ε’+r’ i, ou seja, a curva característica, é um segmento de reta.
Em que i aumenta quando U aumenta e que U= ε’ quando i=0.

Question 30

O que é um receptor ideal?

Answer 30

O receptor ideal é um receptor hipotético em que a resistência interna é nula. Nesse caso, temos U=ε’

Question 31

Quais são as potências elétricas total, útil e desperdiçada no receptor?

Answer 31

A potência elétrica que o gerador fornece ao receptor é a potência útil do gerador (U i). Para o receptor, porém, essa mesma potência U i é a potência
total que ele recebe.
Desse total, uma parte é útil e a outra é desperdiçada na resistência interna (r’.i²).
Então, Pott=U. i e Potd=r’.i²
Pott= Potu +Potd

Question 32

como se dá o Rendimento elétrico do receptor ?

Answer 32

η=Potu =ε’
Pott U