Geradores elétricos

Um gerador elétrico é um dispositivo capaz de converter diferentes formas de energia, como energia mecânica, química e solar, em energia elétrica. Toda a energia elétrica gerada pelo gerador é chamada força eletromotriz; esta energia, após ser gerada, é, em parte, indesejavelmente perdida para o ambiente e a energia que resta após esta perda é chamada de tensão. A tensão é a energia que abastecerá o circuito.

• Geradores elétricos ideais: chamamos de ideal o gerador em que desprezamos a sua resistência interna e a energia perdida em consequência dela. Num gerador ideal, portanto, a força eletromotriz é igual a tensão e elas nunca variam.

• Geradores elétricos reais: São os geradores em que são considerados as suas resistências internas. O comportamento destes geradores é descrito pela equação característica do gerador elétrico.

Equação característica do gerador elétrico

Os geradores, como quaisquer outros dispositivos elétricos, também possuem resistência elétrica. Esta resistência é chamada resistência interna do gerador, e ela varia de acordo com a corrente que passa através dele. Assim sendo, podemos inferir que nem toda a energia produzida pelo gerador é usada para a aplicação desejada. A energia que ele é capaz de produzir é chamada força eletromotriz; a energia que ele “entrega” é denominada tensão ou DDP Podemos encontrar a tensão fornecida por um gerador por meio da seguinte equação:

➔ CURVA CARACTERÍSTICA DO GERADOR

➔ CURTO-CIRCUITO

Chamamos de curto-circuito um gerador elétrico cujos polos estão conectados por um condutor de resistência elétrica desprezível. Nesta ocasião, a tensão é nula e a intensidade de corrente (corrente de curto-circuito) é máxima.

Associação de geradores

Assim como ocorre com os resistores, podemos também associar geradores. Eles podem ser associados de dois modos:

• Associação em série:

• Associação em paralelo

  A associação em paralelo de geradores de igual força eletromotriz (não se é uma boa prática conectar paralelamente geradores de forças eletromotriz diferentes) resultara num sistema de geradores que possui a mesma força eletromotriz dos geradores que o constitui:

  

  Agora, se esta associação não oferece vantagem ao circuito atinente a força eletromotriz, o mesmo não acontece em termos de resistência. Neste tipos de ligação, como os geradores conectam-se em paralelo, devemos considerar que as resistências internas deles também estão ligados em paralelo; o que resulta num sistema de resistência resultante menor do que a resistência dos geradores que o constitui:

  

Lei de Ohm-Pouillet

É uma equação que relaciona a intensidade de corrente elétrica com as outras variáveis de um sistema alimentador por um gerador elétrico.

Ao analisarmos um circuito alimentado por um gerador real, teremos:

Rendimento do gerador elétrico

É um valor que exprimi o quão aproveitável é a energia produzida por um gerador, este valor pode ser obtido através da razão entre potência útil por potência produzida.