GERADORES E RECEPTORESGERADORES E RECEPTORESAnálise elétrica de pilhas, baterias e Análise elétrica de pilhas, baterias e aparelhos simples.aparelhos simples.
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GERADORESPilhas, baterias, tomadas de rede pública, etc.
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FONTE DE TENSÃO
Fonte IDEAL Fonte REAL
f.e.m.: EExemplo: E = 1,5V para uma pilha AA
E
f.e.m.: força eletro-motrizf.e.m.: força eletro-motriz
corrente
corrente
rr: resistência interna, ex.: 0,1Ω
+-
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FONTE DE TENSÃO
Há gasto de energia dentro da própria pilha! Calor!Calor!
Fonte REAL
E
Corrente i
r
Voltagem dissipada em r:
UDISS = r ∙ i Voltagem útil da
pilha (é a energia que “sai” dela):
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GRÁFICO DE UGRÁFICO DE UTOTAL TOTAL POR I DO POR I DO GERADORGERADOR
Corrente i
Voltagem de saída UÚTIL
E
0 iCC
Quanto maior a corrente, maior a energia dissipada na resistência interna, e menor é a voltagem de saída.
iCC : corrente de curto-circuito,
quando ligamos o gerador a uma resistência nula ou desprezível. É a maior corrente que o gerador pode dar.
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FONTE DE TENSÃO – FONTE DE TENSÃO – RENDIMENTO (RENDIMENTO (ηη))
Potências: Dissipada: PDISS = r.i²
Total: PTOTAL = E.i
Útil: PÚTIL = UÚTIL .i= (E –
r.i).i= E.i - r.i²
= PTOTAL - PDISS
rendimento rendimento (%) = (%) =
Energia Energia ÚtilÚtil
Energia Energia TotalTotal
η = UÚTIL
E
η = PÚTIL
PTOTAL
ou
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RECEPTORESAparelhos elétricos
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RECEPTORES ELÉTRICOS
A corrente vai do pólo + para o pólo -, ao contrário do gerador.
A corrente diminui sua energia (voltagem) ao passar pelo receptor (gasto com o trabalho do aparelho). No ventilador, p. ex.,
o trabalho é a produção do vento!
Receptor REAL
f.c.e.m: E’
corrente
r
+-
calor
f.f.cc.e.m.: força .e.m.: força contracontra-eletro--eletro-motrizmotriz
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RECEPTORES Além do trabalho, há dissipação de energia por
causa da resistência interna! Calor!Calor!Receptor REAL
E’
Corrente i
r
Voltagem dissipada em r:
UDISS = r ∙ i Voltagem total
gasta pelo aparelho (que “entra” nele):
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RECEPTORES – RENDIMENTO (RECEPTORES – RENDIMENTO (ηη))
Potências: Dissipada: PDISS = r.i²
Útil: PÚTIL = E’.i
Total : PTOTAL = UTOTAL .i= (E’ +
r.i).i= E’.i +
r.i²= PÚTIL + PDISS
rendimento rendimento (%) = (%) =
Energia Energia ÚtilÚtil
Energia Energia TotalTotal
η = E’
UTOTAL
η = PÚTIL
PTOTAL
ou
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GRÁFICO DE UGRÁFICO DE UTOTAL TOTAL POR I DO POR I DO RECEPTORRECEPTOR
Corrente i
Voltagem total consumida UTOTAL
E
0
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Quanto maior a corrente, maior a energia dissipada na resistência interna, e MAIOR é a voltagem total consumida.