Gerador de eletricidade

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Gerador de Eletricidade
O Gerador é um dispositivo com função de transformar ou transferir energia. Transforma qualquer tipo de energia em energia elétrica. Exemplos: a usina hidrelétrica, transformando energia mecânica de uma queda de água em energia elétrica através de um gerador; usina termoelétrica , que utiliza carvão, óleo, gás ou qualquer outro tipo de combustível para aquecer a água,transformá-la em vapor que irá girar a turbina, que por sua vez acionará o gerador, transformando assim energia térmica em energia elétrica; Usina nuclear que utiliza elementos químicos radioativos para aquecer a água que circula no interior do reator, que se transformará em vapor, irá girar a turbina, acionando o gerador e transformando energia nuclear em energia elétrica; e Pilhas e baterias quesão geradores químicos que transformam energia química em energia elétrica.
Em verdade, o gerador não gera energia elétrica ,apenas a transforma de qualquer tipo de energia à energia elétrica. Ele fornece energia as cargas livres de um condutor, mantendo uma diferença de potencial entre os dois pontos quaisquer desse condutor. O traço maior de um gerador indica um polo positivo sendo que o menorindica negativo:

Quando se mede a tensão elétrica entre os polos do gerador, obtém-se uma grandeza denominada Força eletromotriz (f.e.m.), que é representada pela letra E que corresponde, num gerador ideal, de resistência interna nula, à quantidade de energia elétrica que recebe cada unidade de carga que o atravessa. Com isso, denomina-se força eletromotriz E de um gerador ao quociente entre otrabalho (W) realizado no transporte de uma carga q, contra a força do campo elétrico, e o valor absoluto dessa carga, ou seja, , nessa expressão as unidades de f.e.m. são as mesmas do potencial elétrico U, pois ambas são razão entre trabalho W e carga q. Assim, no Sistema Internacional de Unidades (SI), a unidade de força eletromotriz E é o (V) Volt ou o Joule/Coulomb (V=J/C=J.C-1).Portanto,quando você afirma que a força eletromotriz de um gerador e 1V, você quer dizer que cada quantidade de carga elétrica de 1C recebe do gerador 1J de energia elétrica.

Equação do Gerador:

Equação de Pouillet
O gerador possui uma força eletromotriz(e) e possui também uma resistência interna (r), além de estar ligado a um único resistor de resistência elétrica (R). A difernça de potencial, ddp(Uab),nos terminais do resistor, é determinada utilizando a Lei de Ohm:

Porém, nos polos do gerador, a diferença de potencial também e UAB e é dada por:

Fazendo a igualdade entre as duas equações acima, podemos obter:

Essa equação que obtivemos, representa a Lei de Pouillet para um circuito gerador-resistor. Essa equação, nos dá a intensidade da corrente elétrica que percorre um circuitosimples do tipo gerador-resistor, traduz matematicamente a Lei de Pouillet.
Gerador Ideal
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 prática), a ddp entre seus terminais é igual à sua força eletromotriz (f.e.m.):
R=0 U=E

A Potência no Gerador:
Quando o gerador é ligado a um circuito, começa afluir uma corrente nele, pois a finalidade do gerador é manter uma diferença de potencial U. A potência útil do gerador é definida pelo produto da diferença de potencial lançada no circuito pela corrente que flui nele.
* PU=U.i
O gerador real também possui uma resistência elétrica e ela é uma fonte de dissipação, por isso além de uma potência útil, também teremos uma dissipada. Ela estáapresentada no artigo sobre a potência elétrica e é definida a seguir.
* PD=r.i2
A soma da potência útil pela da dissipada no circuito dará a potência total do gerador que é definida pelo produto da força eletromotriz pela corrente elétrica.
* Pt=E.i
Rendimento do Gerador
Representado por n(letra grega ETA) e é definido como sendo a razão entre a potência útil Pu e a potência totalPt , ou...
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