Para que um circuito elétrico funcione, é preciso que seja fornecida energia potencial elétrica para as cargas que ficam livres dentro dos condutores que o integram. O elemento responsável para ceder essa energia potencial elétrica para as cargas denomina-se gerador elétrico.
A função básica de um gerador elétrico é converter energia de outras formas em energia elétrica. Como exemplos estão citados aqui alguns tipos de energia que podem ser convertidas em energia elétricas: energia eólica, energia térmica, energia mecânica, energia química e etc.
Com certeza, você conhece muito bem alguns tipos de geradores que usam a conversão de energia química em energia elétrica, são eles: pilhas e baterias.
A anatomia de um gerador é a seguinte, possui dois polos, um sendo positivo e que corresponde ao maior potencial elétrico, e outro sendo negativo e que corresponde ao de menor potencial elétrico. O gerador elétrico possui em seu interior, uma resistência muito pequena que se denomina resistência interna. Para representar esse elemento em um circuito elétrico usa-se o seguinte símbolo.
Onde: E = força eletromotriz do gerador
r = resistência interna do gerador
Do ponto de vista matemático, o gerador elétrico possui algumas características:
1 – A potencia fornecida pelo gerador ao circuito elétrico:
P = U.i
Onde: P = potencia fornecida
U = diferença de potencial entre os polos do gerador
i = corrente elétrica
2 – A potencia elétrica dissipada pelo gerador:
Pd = r.i.i
Onde: Pd = potencia dissipada pelo gerador
r = resistência interna do gerador
i = corrente elétrica
3 – Potencia total fornecida pelo gerador:
Pg = E.i
Onde: Pg = potencia total gerada
E = força eletromotriz
i = corrente elétrica
4 – O rendimento do gerador:
N = P/Pg
Onde: N = rendimento, dado em porcentagem
P = potencia fornecida
Pg = potencia total gerada
Fazendo as substituições de equações, chega-se que o rendimento de um gerador elétrico é dado por:
N = U/E
Onde: U = tensão elétrica
E = força eletromotriz
5 – A equação característica de um gerador:
U = E – r.i
Onde: U = tensão elétrica
E = força eletromotriz
r = resistência interna do gerador
i = corrente elétrica do gerador
Quando ligado a qualquer circuito, devido a sua diferença de potencial existente entre os dois polos, o gerador então irá ceder energia potencial elétrica para as cargas livres dos elementos do circuito, feito isso as cargas irão percorrer todos os elementos do circuito criando assim um fluxo de cargas elétricas que se denomina corrente elétrica.
Se ligado a apenas um fio de resistência interna muito pequena, a tensão elétrica existente tenderá para o valor nulo, logo criará no condutor uma corrente que seria a corrente máxima que o gerador pode fornecer, essa corrente máxima é denominada como corrente de curto circuito e é representada por icc. É por isso que você não deve ligar geradores em apenas condutores de resistência baixas. Isso é muito perigoso e pode danificar seu gerador e principalmente causar danos a sua saúde.
FONTE:
- http://pt.scribd.com/doc/21467208/38/Equacao-Caracteristica-do-Gerador
- http://pt.wikipedia.org/wiki/Gerador_el%C3%A9trico
Por: Luíz Guilherme Rezende Rodrigues
Veja também:
- Geradores Elétricos – Exercícios
- Associação de Geradores
- Resistores, Geradores e Receptores
- Pilhas e Baterias
