Whatsapp icon Whatsapp

Equação do gerador

A equação dos geradores é a expressão utilizada para calcular diversos parâmetros relacionados ao funcionamento dos geradores elétricos reais, tais como tensão útil, força eletromotriz, resistência interna e corrente elétrica.

Veja também: Equações da Eletricidade — as fórmulas mais importantes dessa área da Física

Como interpretar a equação do gerador?

Simplesmente olhar para a equação do gerador não fará com que você a entenda de imediato. Para isso, é necessário compreender o significado de cada um dos termos dessa equação.
 


U – tensão útil (V)
ε – força eletromotriz
ri – resistência interna (Ω)
i – corrente elétrica (A)

A equação do gerador é aplicada aos geradores reais, que apresentam resistência elétrica interna não nula. Os geradores reais não são perfeitos, uma vez que parte da energia elétrica que “produzem” é majoritariamente dissipada na forma de calor, em decorrência do Efeito Joule, e outras formas de energia.

A equação do gerador relaciona três grandezas — tensão útil, força eletromotriz e tensão dissipada —, todas medidas em volts (V). Essa unidade de medida, por sua vez, pode ser compreendida como a quantidade de energia que o gerador fornece para cada unidade de carga elétrica.

Não pare agora... Tem mais depois da publicidade ;)

  • Força eletromotriz

Se existisse um gerador perfeito, toda energia que ele produzisse seria fornecida aos circuitos elétricos. Essa energia produzida pelo gerador perfeito é o que chamamos de força eletromotriz. Embora seja chamada dessa forma, a f.e.m. não é uma força, mas sim uma medida de tensão elétrica. O nome, entretanto, é mantido por razões históricas. O símbolo utilizado para a f.e.m. é a letra grega ε.

  • Tensão utilizável

Uma vez que os geradores elétricos reais não são perfeitos, dizemos que eles só conseguem fornecer uma porção de toda a energia que transformam. Nesse sentido, chamamos a tensão fornecida pelos geradores reais de tensão útil ou tensão utilizável. O símbolo usado para a tensão utilizável é simplesmente a letra U.

  • Tensão dissipada

Tensão dissipada diz respeito à energia que os portadores de carga (no caso dos metais condutores, essa função é desempenhada pelos elétrons) perdem ao atravessar a resistência interna dos geradores em si. Essa quantidade de energia que é dissipada pode ser obtida pela 1ª lei de Ohm, ao multiplicar a resistência interna do gerador e a corrente elétrica que a percorre. A tensão dissipada é geralmente representada pelo termo rii, em que r é a resistência interna do gerador, e i, a corrente elétrica, em ampere.

Veja também: Circuitos elétricos — ligação que permite a passagem de corrente elétrica

A pilha é um exemplo de um gerador elétrico real, pois apresenta resistência interna não nula.
A pilha é um exemplo de um gerador elétrico real, pois apresenta resistência interna não nula.

Exercícios resolvidos

Questão 1 — Um gerador real de resistência interna igual a 0,5 Ω é atravessado por uma corrente elétrica de 1,0 A. Sabendo que a f.e.m. desse gerador é igual a 10 V, determine a tensão útil que ele é capaz de fornecer a um circuito elétrico.

a) 5,5 V

b) 12,0 V

c) 10,5 V

d) 9,5 V

e) 9,7 V

Resolução:

Letra D.

Vamos utilizar a equação característica dos geradores e substituir os dados nela.

Questão 2 — Um gerador elétrico real de resistência interna igual a 0,25 Ω e força eletromotriz de 25 V é capaz de fornecer somente 20 V de tensão elétrica quando conectado a um determinado circuito elétrico. Determine qual é a corrente elétrica de operação desse gerador, nas condições descritas.

a) 20 A

b) 10 A

c) 5 A

d) 2,5 A

e) 1,2 A

Resolução:

Letra A.

Para resolver a questão, devemos substituir os dados do enunciado na equação do gerador.

Questão 3 — Determine qual é a tensão utilizável de um gerador elétrico real, de resistência interna igual a 1,0 Ω e força eletromotriz igual a 20,0 V, no caso em que esse gerador é percorrido por uma corrente elétrica de 2,0 A.

a) 10 V

b) 18 V

c) 6 V

d) 5 V

e) 12 V

Resolução:

Letra B.

Vamos utilizar a equação dos geradores e substituir os dados do exercício, de modo a encontrarmos a tensão utilizável (U).

Publicado por Rafael Helerbrock

Artigos Relacionados

Condutores e Isolantes Elétricos
Diferenças entres condutores e isolantes elétricos. Clique e confira!
Corrente elétrica
Você sabe o que é corrente elétrica? Conheça o conceito, as fórmulas, os tipos de corrente e exercícios resolvidos.
Energia armazenada nos capacitores
Você sabe como calcular a energia armazenada nos capacitores? Acesse e aprenda a calculá-la, conheça as principais fórmulas e confira ainda exercícios resolvidos.
Geradores elétricos
Clique aqui para saber como funcionam os geradores elétricos e qual é a função desses dispositivos. Conheça tipos de geradores elétricos e veja exemplos.
Potencial elétrico em um ponto P
Cálculo do potencial elétrico gerado em um ponto P por uma carga puntiforme.
Potência elétrica
Você sabe o que é potência elétrica? Acesse e veja como calculá-la, conheça as fórmulas e aprenda mais com exercícios resolvidos sobre o tema.
Primeira lei de Ohm
Você sabe o que diz a primeira lei de Ohm? Clique aqui, entenda essa lei, conheça sua fórmula, descubra como usá-la e veja como é seu gráfico.
Propulsão Iônica
A propulsão iônica é apontada como uma tecnologia promissora, pois economiza combustível.
Resistores
Acesse o texto e conheça diferentes tipos de resistor. Aprenda quais são as leis de Ohm e o que são associações de resistores em série e em paralelo.
Um Dia Eletrizante
Como ocorrem os processos de eletrização?

Outras matérias

Biologia
Matemática
Geografia
Física
Vídeos
video icon
Pessoa com as pernas na água
Saúde e bem-estar
Leptospirose
Foco de enchentes pode causar a doença. Assista à videoaula e entenda!
video icon
fone de ouvido, bandeira do reino unido e caderno escrito "ingles"
Gramática
Inglês
Que tal conhecer os três verbos mais usados na língua inglesa?
video icon
três dedos levantados
Matemática
Regra de três
Com essa aula você revisará tudo sobre a regra de três simples.