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Equação do Gerador

Sabemos que em um gerador elétrico de corrente contínua, a energia química é convertida em energia elétrica. Pelo fato de os geradores serem fabricados com materiais condutores, eles apresentam uma resistência interna, portanto parte da energia elétrica que produzem é transformada em energia térmica (efeito Joule) em seu interior.

Dessa forma, dizemos que a resistência interna é característica própria dos geradores. Em alguns geradores, como pilhas e baterias, sua resistência interna tende a aumentar, à medida que são utilizados. Por outro lado, se fosse construído um gerador elétrico ideal, ele não teria resistência interna, portanto não haveria perda de energia elétrica através do efeito Joule em seu interior. Sendo assim, toda a energia química seria totalmente fornecida às cargas.

Vamos supor que um gerador elétrico seja atravessado por cargas elétricas que entram pelo polo negativo e saem pelo positivo. Quando essas cargas atravessam o gerador, seu potencial elétrico aumenta, pois elas recebem energia potencial elétrica, enquanto atravessam, decorrente do trabalho realizado pelo gerador.

Como dissemos anteriormente, um gerador, como qualquer outro tipo de condutor, oferece resistência à passagem de cargas elétricas, isso faz com que parte do trabalho realizado sobre ele seja dissipada dentro do próprio gerador. Podemos perceber a dissipação de energia pelo fato de os geradores esquentarem.

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Podemos relacionar a diferença de potencial elétrico nos terminais do gerador (UAB) com sua fem (ε) e com a ddp (UAB) associadas à sua resistência interna. Veja a figura abaixo:

Esquema I: Para um gerador ideal (r = 0), a ddp nos seus terminais é igual à força eletromotriz
Esquema I: Para um gerador ideal (r = 0), a ddp nos seus terminais é igual à força eletromotriz

Esquema II: Gerador real e um resistor (R)
Esquema II: Gerador real e um resistor (R)

Para um gerador do tipo real, ou seja, um gerador que possui uma resistência interna, como o da figura do esquema II, relacionam-se as quedas de potencial:

UAC= UAB-UBC

Onde:

UBC=r.i

Então, podemos escrever a equação do gerador da seguinte maneira:

UAC= ε-r.i

Publicado por: Domiciano Correa Marques da Silva
Pilhas e baterias são geradores elétricos reais
Pilhas e baterias são geradores elétricos reais

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