Estudo dos Geradores

Geradores – São dispositivos destinados a manter uma diferença de potencial entre os dois pontos aos quais estão ligados; têm como função básica aumentar a energia potencial das cargas que os atravessam. Exemplos: baterias e pilhas. Numa pilha, por exemplo, a energia resultante das reações químicas que acontecem no seu interior é utilizada para a realização de um trabalho sobre as cargas, fazendo que elas adquiram um potencial maior e, conseqüentemente, a capacidade de fornecer energia elétrica.Gerador é um aparelho no qual a energia química, mecânica, solar, ou de outra natureza qualquer é transformada em energia elétrica.

Função do gerador no circuito – Aumentar a energia potencial da carga Q, à custa da sua energia química ou mecânica, realizando um trabalho sobre( /\ Q) ela.

Força eletromotriz do gerador (fem) – É dada pelo quociente entre o trabalho() realizado para transportar uma carga Q de um pólo a outro de um gerador. A fem é representada pela letra E.

Unidade da fem – Como a fem representa um acréscimo de energia à carga que atravessa o gerador, a sua unidade, no SI, é o volt.

Observação: a chamada fem de um gerador, na verdade, não é uma força, e sim uma diferença de potencial que o gerador poderia fornecer se não houvesse perdas dentro do próprio gerador. Como essas perdas são inevitáveis, pois o gerador também oferece uma resistência à passagem da corrente, a diferença de potencial fornecida é sempre menor do que aquela originária do trabalho do gerador (por causa disso, representaremos um gerador sempre acompanhado de um pequeno resistor).

Em que r é a resistência interna do gerador.

Equação do gerador – Observe que a diferença de potencial (U) que o gerador fornece nos seus terminais é igual à sua força eletromotriz (E) menos a diferença de potencial correspondente ao produto ri (lei de Ohm):

U = E - ri (Equação do gerador)

Observações:

a) Se a resistência interna do gerador é nula (r = 0), o gerador é chamado de gerador ideal, pois não dissipa energia. Nesse caso (que não ocorre na prática), a ddp entre seus terminais é igual à sua força eletromotriz:

r = 0 U = E b) Se i = 0, também teremos U = E. Nesse caso, dizemos que o gerador está em circuito aberto.

Balanço Energético – Nem toda a energia elétrica que o gerador desenvolve é entregue ao circuito externo, pois uma parte é “consumida” no circuito interno, sendo dissipada sob forma de calor.