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Estudo dos receptores (2017)

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Aula sobre os conceitos relacionados ao estudo dos receptores elétricos (versão atualizada 2017)

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Estudo dos receptores (2017)

  1. 1. Professor Marco Antonio
  2. 2. RECEPTOR ELÉTRICO: é todo aparelho que transforma energia elétrica em outra forma de energia, não exclusivamente térmica.
  3. 3. RECEPTOR ELÉTRICO: é todo aparelho que transforma energia elétrica em outra forma de energia, não exclusivamente térmica.
  4. 4. Exemplos: As pilhas e baterias recarregáveis durante o processo de recarga transformam energia elétrica em energia química. Os motores transformam energia elétrica em energia mecânica. BASEL101658/SHUTTERSTOCK YURYKOSOUROV/SHUTTERSTOCK SERGGOD/SHUTTERSTOCK
  5. 5. Perceba que todo receptor é caracterizado por duas grandezas físicas: sua força contraeletromotriz (fcem) E’, medida em volt (V), que indica a quantidade de energia elétrica que será convertida em energia não elétrica. sua resistência elétrica interna r’, medida em ohm (Ω). Equação do Receptor A equação característica do Receptor é:
  6. 6. Símbolo do Receptor Em um circuito elétrico, os receptores serão representados pelo símbolo abaixo. Obs: Perceba que no receptor, a corrente elétrica circula em sentido oposto ao sentido que ela circularia em um gerador.
  7. 7. Pelo princípio da conservação da energia, a Energia total é igual à soma da Energia Dissipada com a Energia utilizada, ou seja: Balanço energético no Receptor: onde: Potência Total: Potência Útil: Potência Dissipada: Rendimento:
  8. 8. CUIDADO!! Observe que o receptor é exatamente o contrário do gerador. Portanto, fique ligado nas potências e no rendimento, que são invertidos, quando comparados ao do gerador.
  9. 9. Aplicação R.98 Um motor elétrico, percorrido pela corrente elétrica de intensidade 10 A, transforma a potência elétrica fornecida a ele em 80 W de potência mecânica. Calcule a fcem desse motor. R.99 Um motor elétrico recebe de um circuito a potência de 800 W, sob ddp de 100 V, e dissipa internamente uma potência elétrica de 320 W. Calcule a fcem E’ e a resistência interna r’ desse motor. R.100 Um motor elétrico está ligado sob uma ddp de 110 V. Verifica-se que ele é percorrido por corrente de intensidade 55 A com o eixo bloqueado e de intensidade 20 A em rotação plena. Determine a fcem E' e a resistência interna r' do motor.
  10. 10. Observação importante:  Nos motores elétricos em geral, a potência mecânica é obtida pela rotação do eixo.  Nesse caso, se a rotação do eixo do motor for bloqueada, por exemplo, por um freio, não haverá transformação de energia elétrica em energia mecânica  Assim, o motor passa a comporta-se como um resistor de resistência r’.
  11. 11. Curva característica do Receptor O gráfico U x i é uma reta inclinada crescente em relação aos eixos U e i. Observe que quando i = 0, resulta U = E.
  12. 12. Aplicação R101 A curva característica de um motor elétrico é representada no gráfico a seguir. a) Calcule a fcem e a resistência interna desse motor. b) Para o motor funcionando nas condições do ponto P, determine, em quilowatt- hora (kWh), a energia elétrica que o motor consome em 10 horas.
  13. 13. Circuito gerador-receptor-resistor Considere um circuito simples formado por um gerador (E, r), um receptor (E’, r’) e um resistor (R), ligados por fios de resistência elétrica desprezível.
  14. 14. Circuito gerador-receptor-resistor Considere um circuito simples formado por um gerador (E, r), um receptor (E’, r’) e um resistor (R), ligados por fios de resistência elétrica desprezível. Neste caso e somente neste caso, como temos um gerador e um receptor, o maior valor de E será sempre o gerador!!!!
  15. 15. Circuito gerador-receptor-resistor Considere um circuito simples formado por um gerador (E, r), um receptor (E’, r’) e um resistor (R), ligados por fios de resistência elétrica desprezível.
  16. 16. Aplicação R.103 No circuito da figura, A é um gerador e B, um receptor. Calcule a intensidade da corrente elétrica que atravessa o gerador. R.104 O circuito simples a seguir apresenta duas baterias, B1 e B2, e um resistor. Determine: a) a intensidade da corrente elétrica que atravessa o circuito; b) a ddp entre os pontos A e B.
  17. 17. 1- Temos um motor elétrico, de fcem 20 V e resistência interna 2 Ω, atravessado por corrente elétrica de 10 A. Nessas condições, calcule: a) a ddp em seus terminais; b) o rendimento do motor. 2- A figura mostra a curva característica de um receptor elétrico. Determine: a) sua fcem; b) sua resistência interna; c) seu rendimento quando percorrido por uma corrente de intensidade 8 A.
  18. 18. 3- Uma bateria, quando recebe do circuito externo a potência de 120 W, é atravessada pela corrente i = 8 A. Invertendo-se seus terminais, a bateria passa a entregar ao circuito externo a potência de 40 W e a corrente passa a ser i' = 4 A. Determine a fem (ou fcem) e a resistência interna da bateria. 4- Temos um motor elétrico de fcem 80 V e resistência interna 5 Ω que é atravessado por uma corrente elétrica de 8 A. Nessas condições, calcule: a) a ddp em seus terminais; b) o rendimento do motor. 5- A figura mostra a curva característica de um receptor elétrico. Determine: a) sua fcem; b) sua resistência interna; c) seu rendimento quando percorrido por uma cor- rente de intensidade 12 A
  19. 19. 6- No esquema apresentado, temos duas baterias ligadas em paralelo: a) Qual a intensidade da corrente do circuito? b) Qual a diferença de potencial entre os polos A e B e qual o polo de maior potencial? c) Qual das duas baterias está funcionando como receptor?
  20. 20. 7- O circuito representado na figura é constituído por uma pilha, um motor e uma lâmpada. Considerando os dados indicados, determine: a) a intensidade da corrente do circuito. b) a diferença de potencial nos terminais da lâmpada. c) a diferença de potencial nos terminais da pilha. d) a diferença de potencial nos terminais do motor.
  21. 21. 8- A um receptor de resistência interna 1 Ω aplica-se uma tensão de 12 V e a corrente elétrica que o atravessa tem intensidade de 3 A. Determine a força contra eletromotriz do receptor. 9- Um motor elétrico tem força contra eletromotriz de 120 V. Quando ligado a uma tomada 127 V é percorrido por uma corrente elétrica de intensidade 3,5 A. Qual é a resistência interna do motor? 10- É dada a curva característica de um receptor elétrico. Determine a força contra eletromotriz e a resistência interna do receptor.
  22. 22. 11- Determinar o sentido e as intensidades da corrente elétrica nos circuitos das figuras:
  23. 23. 12- Uma bateria, quando recebe do circuito externo a potência de 120 W, é atravessada pela corrente uma corrente de intensidade 8 A. Invertendo-se seus terminais, a bateria passa a entregar ao circuito externo a potência de 40 W e a corrente passa a ser i' = 4 A. Determine a fem (ou fcem) e a resistência interna da bateria. 13- Temos um motor elétrico de fcem 80 V e resistência interna 5 Ω, que é atravessado por uma corrente elétrica de 8 A. Nessas condições, calcule: a) a ddp em seus terminais; b) o rendimento do motor.
  24. 24. 14- É dado o circuito abaixo, onde um gerador é ligado a um receptor. a) Identifique cada elemento. b)Determine o sentido e a inten- sidade da corrente elétrica. c) Determine a d.d.p. entre os pontos A e B.

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