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GERADORES ELÉTRICOS

Geração de EnergiaProf. Wildson W de Aragão

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Célula FotovoltaicaFeita de material semicondutor, como o silício, absorve a energia solar fazendo com que os elétrons fracamente ligados possam fluir livremente, gerando uma corrente elétrica. Ao ligar as partes superior e inferior à bateria, pode-se armazenar essa energia. Gerador Eólico

Grandes hélices captam a energia cinética dos ventos e a transforma em energia elétrica. Basicamente, o gerador eólico funciona de forma semelhante ao gerador de uma usina hidroelétrica.


PilhasA primeira pilha foi desenvolvida em 1800 pelo físico e meteorologista italiano Alessandro Volta, baseado no experimento de Luigi Galvani. Era formada por discos intercalados de metais diferentes (prata e zinco).

Pilha de DaniellInterligou dois eletrodos que eram constituídos de matais diferentes imersos em solução aquosa de sal com cátions desse metal (zinco e cobre). A massa de zinco é diminuída (corrosão) e a de cobre aumentada.

As pilhas transformam, de modo espontâneo, energia química em energia elétrica.


GERADOR

Em um gerador, as cargas que constituem a corrente elétrica fluem do polo de menor potencial para o de maior potencial.

Aparelho que transforma um tipo qualquer de energia em energia elétrica mais energia térmica.


Potencia Total: P = E. iPotencia Util: P = U. iPotencia Dissipada (calor): P = r. i²


Equação das Potencias

PT = PU + PD

E. i = U. i + r. i²E = U + r. i

U = E – r. iEquação do Gerador

U = Tensão ou DDP (volts – V)

E = Força Eletromotriz ou FEM (volts – V)

r = Resistência interna do gerador (ohms – Ω)

i = Corrente elétrica (ampères – A)


Rendimento (Eficiência elétrica)• A energia dissipada pelo gerador faz com que seu Rendimento

nunca seja de 100%, uma vez que sempre alguma parcela da energia é perdida.

η = =

η =


Circuito Simples

• Gerador - Resistor

UG = UR

E – r. i = R. iE = (R + r). i

i =

Lei de Pouillet


Gerador em curto circuito

• Não existe resistor associado.

i =

iCC =

Corrente de Curto Circuito


Gráfico U x i


ENEM – Geração de EnergiaNa figura a seguir está esquematizado um tipo de usina utilizada na geração de eletricidade.

Analisando o esquema, é possível identificar que se trata de uma usina:a) hidrelétrica, porque a água corrente baixa a temperatura da turbina.b) hidrelétrica, porque a usina faz uso da energia cinética da água.c) termoelétrica, porque no movimento das turbinas ocorre aquecimento.d) eólica, porque a turbina é movida pelo movimento da água.e) nuclear, porque a energia é obtida do núcleo das moléculas de água.


No processo de obtenção de eletricidade, ocorrem várias transformações de energia. Considere duas delas:

I. cinética em elétrica II. potencial gravitacional em cinética

Analisando o esquema, é possível identificar que elas se encontram, respectivamente, entre:A) I- a água no nível h e a turbina, II- o gerador e a torre de distribuição.B) I- a água no nível h e a turbina, II- a turbina e o gerador.C) I- a turbina e o gerador, II- a turbina e o gerador.D) I- a turbina e o gerador, II- a água no nível h e a turbina.E) I- o gerador e a torre de distribuição, II- a água no nível h e a turbina.


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