Receptores elétricos - PDF Free Download
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Emanuel Chagas Câmara
1 Receptores elétricos Receptor elétrico é qualquer dispositivo que transforma energia elétrica em outra forma de energia que não seja exclusivamente térmica,se lembre que os resistores são os dispositivos que transformam a energia elétrica totalmente em energia térmica. Como exemplo de receptores podemos citar o liquidificador, a batedeira, o ventilador,etc. Chamamos pólo positivo do receptor ao ponto do receptor por onde a corrente entra nele. e pólo negativo ao ponto por onde a corrente sai ou seja, ocorre no receptor o oposto do que ocorre no gerador.vemos que, no que diz respeito à corrente, podemos pensar em um receptor como se fosse um gerador ligado com os polos trocados Abaixo temos um esquema que mostra como se dá a transformação de energia em um receptor Energia elétrica RECEPTOR Energia não elétrica Energia dissipada Mas, de onde vem a energia de elétrica que faz o receptor funcionar?ora, essa energia vem certamente de um gerador, ou seja o receptor só é capaz de funcionar se estiver associado a um gerador para que este lhe forneça a energia elétrica que ele irá utilizar. Observe o esquema abaixo. Energia não elétrica GERADOR Energia elétrica RECEPTOR Energia não elétrica Energia dissipada Energia dissipada
2 È importante salientar que quando ligamos um receptor a uma fonte de energia elétrica, essa energia é transformada em energia mecânica de rotação e em energia térmica. Por exemplo, observe que quando você usa um liquidificador para fazer um suco, além das laminas girarem, ele se aquece. Isso ocorre porque a energia elétrica consumida pelo aparelho parte vai para o funcionamento e outra parte se perde em forma de calor (energia dissipada por efeito Joule) devido à resistência dos enrolamentos e nos contatos (resistência interna do receptor Quando ligamos um receptor a um gerador, não é difícil perceber que a potência útil do gerador, que é aquela que ele lança para o circuito, na verdade será a potencia total do receptor elétrico. Ao receber essa potência total, o receptor aproveita parte dela para o seu funcionamento normal e essa potência é denominada como potência útil e outra parte é dissipada, e logicamente ela é denominada como potência dissipada. Observe o quadro abaixo. Onde E é a chamada força contra eletromotriz do receptor ou seja, a ddp mínima entre os pólos do receptor. Substituindo as equações parciais das potencias na equação do balanço energético encontramos a equação característica de um receptor : Tendo como base a equação acima, podemos encontrar a curva característica do receptor. Para o receptor, a medida que aumenta a intensidade da corrente, aumenta a ddp.
3 O rendimento de um receptor pode ser determinado por: Como Pot útil = E.i e Pot total = U.i,temos: Circuito Gerador receptor Quando um circuito apresenta um gerador e um receptor, ddp que o gerador fornece é a mesma que o receptor recebe Vejamos: Portanto: No gerador: U = E r.i No receptor: U = E + r. i Igualando as equações temos: E - r.i =E + r.i Donde podemos determinar a corrente neste circuito i = E E r+r (lei de Ohm Pouillet)
4 Mas, a resolução de questões envolvendo este circuito requer alguns cuidados. 1. Devemos reconhecer o gerador O gerador será sempre o de maior potencial elétrico 2.O gerador depois de reconhecido é quem determina o sentido da corrente Através da corrente então, acompanhando o seu sentido, determinamos se os outros dispositivos do circuito são receptores ou outros geradores. Veja o exemplo abaixo: No circuito da figura abaixo, determine a corrente elétrica no circuito estando a chave K fechada. O de potencial 20V com certeza é o gerador, indicando o sentido da corrente.como a corrente no gerador passa do pólo negativo para o pólo positivo, no circuito ela circula em sentido anti-horário.sendo assim, ela passa do pólo positivo para o pólo negativo no outro dispositivo, sendo este um receptor. Calculando então a corrente pela lei de Ohm Pouillet temos: i = i = 1A T
5 Circuito gerador-receptor resistor Vejamos agora um circuito composto por um gerador (E, r), um receptor (E, r ) e por um resistor (R): A partir do circuito acima podemos tirar que: U AB = U BC = U CD E r. i = R. i + E +r. i E E = (r +r + R)i Portanto: i = E E r + r + R Quando um circuito simples possui mais de um gerador, mais de um receptor e mais de um resistor, podemos representá-lo da seguinte forma: i = E E r + r + R
6 Exercícios 1. Um receptor, com uma fcem de 24 V e resistência de 2, está operando com corrente elétrica de 3 A de intensidade. Pedem-se: a) a ddp nos terminais do receptor; b) a potência total consumida pelo aparelho; c) a potência útil e a potência dissipada; d) o rendimento do aparelho, nas condições do problema; 02. A curva característica de um motor elétrico é representada pelo gráfico linear da figura seguinte. a) Determine a fcem e a resistência do motor. b) Calcule a potência dissipada pelo motor quando i = 3 A. 03. (UNIFEI 2006) A potência dissipada internamente na forma de calor por um motor elétrico, quando ligado em 220 V, é de 240 W. Sabendo que o motor elétrico recebe uma potência total de 880 W (para a mesma tensão), podemos dizer que a resistência interna do motor vale: a) 5 b) 15 c) 10 d) 2
7 Texto para as questões 04 e 05: O gráfico representa as curvas características para um gerador e para um motor elétrico. 04. Qual é a fem e a resistência interna do gerador? a) 10 V e 1 b) 20 V e 2 c) 30 V e 3. d) 10 V e 2 e) 30 V e Qual é a fcem e a resistência interna do receptor? a) 10 V e 1 b) 20 V e 2 c) 30 V e 3. d) 10 V e 2 e) 30 V e 1.
8 06- A figura esquematiza o circuito elétrico de uma enceradeira em funcionamento. A potência elétrica dissipada por ela é de 20 W e sua fcem é de 110 V. Assim, sua resistência interna é de: a) 5,0. b) 55. c) 2,0. d) 115. e) 5,0 _. 07- (Mackenzie) Dados os circuitos (I) e (II) abaixo, pode-se dizer: a) em (I): E1 fornece energia; E2 absorve energia. b) em (I): E1 absorve energia; E2 fornece energia. c) em (II): E1 e E2 absorvem energia. d) em (II): E1 absorve energia; E2 fornece energia. e) nenhuma das anteriores.
9 08. Um motor elétrico recebe uma potência total de W, sob tensão de 200 V, e dissipa internamente uma potência de 320W. A fcem e a resistência interna do motor são: a) 160 V e 5 Ω b) 120 V e 4 Ω. c) 180 V e 1 Ω. d) 200 V e 2 Ω. e) 150 V e 3 Ω 09. Considerando os valores das resistências e das tensões no circuito abaixo, a leitura do voltímetro V, ligado no circuito será: a) zero b) 2V c) 3V d) 6V e) 12V
10 GABARITO: 01- a) 30V b) 90W c) Pot útil =72W Pot diss =18W d) n = 80% 02- a)10v e 5 b) 45W 03 B 04 C 05 A 06 A 07 A 08- A 09-A