Eletrodinâmica

1. GERADORES E RECEPTORES
ELÉTRICOS
Gerador: dispositivo responsável pelo
fornecimento de ddp para que o circuito
elétrico funcione. Num gerador elétrico,
podem-se destacar três ddps diferentes:
a. Força eletromotriz (fem): é a ddp total
produzida pelo gerador. Pode ser medida
apenas com o gerador desligado (circuito
aberto i=0);
b. ddp útil: é a ddp efetivamente lançada ao
circuito. Será igual à fem apenas se
considerarmos o gerador como sendo ideal.
c. a diferença entre a força eletromotriz e a ddp
útil, nos fornece a ddp que é dissipada durante
o funcionamento do gerador.

2. Portanto, durante o funcionamento do gerador,
podem-se destacar três potências:
a. Potência total: Pt=iE;
b. Potência útil: Pu=iU;
c. Potência dissipada: Pd=ri2
.
Onde:
E é a força eletromotriz (V);
U é a ddp útil (V);
i é a corrente elétrica (A);
r é a resistência interna do gerador, onde se
dissipa energia em forma de calor (Ω);
As três potências são, no SI, dadas em watt (W).
Lembre-se que o total é igual à soma do útil com o
perdido. Assim: Pt=Pu+Pd

3. Substituindo as equações das potências, temos:
iE=iU+ri2
e, finalmente, U=E-ri que é a equação
característica de um gerador.
Receptor: dispositivo cuja função no circuito é
transformar energia elétrica em outras formas
de energia que não sejam apenas calor. Ex:
liquidificador, bomba d’água, aparelho de TV...
As três ddps do receptor:
a. Força contra-eletromotriz (fcem): é a ddp útil
do receptor. Refere-se à parcela de energia
que é utilizada pelo receptor;
b. ddp total recebida da fonte (gerador) pelo
receptor;
c. A diferença entre a total e a útil fornece a ddp
que é dissipada em forma de calor durante o
funcionamento do receptor.

4. E as três potências do receptor:
a. Potência total: Pt=iU;
b. Potência útil: Pu=iE’;
c. Potência dissipada: Pd=r’i2
.
Onde:
E’ é a força contra-eletromotriz (V);
r’ é a resistência interna do receptor (Ω);
U é a ddp total recebida (V);
i é a corrente elétrica (A).
As potências são, no SI, dadas em watt (W).
Lembre-se que o total é igual à soma do útil
mais o perdido. Assim: Pt=Pu+Pd

5. Substituindo as equações das potências temos:
iU=iE’+r’i2
e, finalmente, U=E’+r’i que é a equação
característica de um receptor elétrico.
Consideremos um circuito simples com um gerador,
um resistor e um receptor. Como sabemos, em
série, a soma das diferenças de potencial
equivale à ddp total recebida pelo circuito.
Assim, obtemos uma expressão que descreve
esse circuito de maneira simples e eficiente.
Levando em consideração o sentido da corrente
fornecida pelo gerador elétrico do circuito,
temos: i=(ΣE-ΣE’)/Σ(R+r+r’) que é a Lei de Ohm
generalizada para circuitos elétricos simples
(elementos associados em série).

6. E, finalmente, da definição de rendimento de
um equipamento (η=útil/total), obtemos as
expressões para rendimento de geradores
e receptores:
Geradores: ηg=U/E;
Receptores: ηr=E’/U.

7. E, finalmente, da definição de rendimento de
um equipamento (η=útil/total), obtemos as
expressões para rendimento de geradores
e receptores:
Geradores: ηg=U/E;
Receptores: ηr=E’/U.