Geradores De Tensão

Introdução

Geradores de Tensão

Geradores de Tensão são dispositivos ativos capazes de gerar potência aos circuitos onde são ligados. Ao os geradores que produzem corrente no circuito.

Com base no estudo sobre geradores, aprendemos sobre gerador real e ideal onde:

Um gerador ideal é capaz de transferir toda sua força eletromotriz (f.e.m.) á carga sem perdas nesse processo.

Um gerador real não é capaz de produzir toda a sua f.e.m. na carga pois possui “perdas” no processo de transformação de energia. Estas perdas são representas por sua resistência interna.

Após estudo teórico sobre o conteúdo, prosseguimos para prática em laboratório sobre geradores, para que assim fosse aplicado na pratica os conhecimentos adquiridos, que consistiu em:

Praticar com um gerador, um potenciômetro e instrumentos para medição, com a finalidade de realizar medições, analisar, visualizar e compreender seu funcionamento e realizar as atividades dispostas pelo trabalho. Que foi dividido em 8 atividades complementares.

 

Revisão Bibliográfica

Recebemos um gerador de tensão 1.58v e inicialmente foi medida sua tensão total, para garantir que o mesmo esta em pleno funcionamento e sua corrente total, para que assim pudéssemos prosseguir com a prática.

Após foi acrescentado no circuito um potenciômetro (componente eletrônico de resistência variável),que nesse caso pode variar de 0 Ω a 6 kΩ,a partir desse circuito foi designado que a atividade principal, iria consistir em variar o potenciômetro de zero ate o seu valor máximo, sendo registrado em uma tabela, com no mínimo dez pares de valores de tensão ( V ) e corrente ( I ) correspondentes.

Com a tabela com os valores de tensão e corrente obtidos foi construído um gráfico I x V manualmente em papel milimetrado, a partir dos valores obtidos no gráfico foi registrada a f.e.m e calculada resistência interna do gerador (ri).

Na etapa seguinte foi pedido para determinar a equação desse gerador, foi construída uma tabela para cada valor de resistência escolhido no gráfico de tensão x corrente. Onde foi determinado a potência útil a total e o rendimento do gerador, com os dados obtidos foi levantado a curva da potencia útil em função da corrente e por fim feito gráfico de potencia útil máxima transferida pelo gerador bem como a corrente de curto circuito.

Procedimentos:

Primeiramente recebemos o diagrama do circuito (abaixo) e o material para a pratica em laboratório, que foi basicamente um gerador de tensão (bateria) ,um potenciômetro e um multímetro para efetuar as medições.

Iniciamos medindo com multímetro na função ohmímetro, variamos a resistência ate seu limite máximo alcançado pelo potenciômetro, que foi de 6.5 kΩ.

Medimos a tensão na bateria com voltímetro, foi medido nas sua extremidades de entrada e saída, e encontrado 1.58 V.

E medimos sua corrente total em curto, colocamos o amperímetro em curto na entrada e saída, para descobrir qual seria a corrente máxima que essa bateria poderia fornecer, nesse caso foi de 23 mA.

Assim iniciando os exercícios propostos:

Etapa 1: Varie a resistência do potenciômetro desde zero até o valor máximo, registrando numa tabela, pelo menos dez pares de valores de tensão (V) e corrente (I) correspondentes.

Circuito real(estamos levando em consideração apenas seu primeiro ponto)

Após montarmos o circuito foram efetuados dez pares de medições manualmente, que foram integrados na tabela abaixo

Tensão ( V ) Corrente ( A ) Resistência (Ω)

1,58 242 µA 6,5k

1,51 1,31 mA 1,15k

1,30 4,8 mA 270

0,95 9,5 mA 100

0,87 12 mA 72,5

0,50 15 mA 33,3

0,34 19 mA 17,8

0,28 20 mA 14

0,21 21 mA 10,2

0 23 mA 0

Etapa 2: Com os valores de tensão e corrente obtidos, construa manualmente um gráfico I x V numa folha de papel milimetrado.

Etapa 3: A partir do gráfico, determine a f.e.m. E e a resistência, interna do gerador ri:

Então relembrando que um gerador real não é capaz de produzir toda sua f.e.m pois possui “perdas” durante o processo durante o processo de transformação de energia, Estas perdas são representas por sua resistência interna, como descrito anteriormente.

Então usamos a formula ri=E/I logo r i= (1.58V)/23mA= 68.69 Ω

ri = 68.69 Ω

e sua f.e.m = E = 1.58 V

Etapa 4: Determine a equação desse gerador:

Sabemos que temos a seguinte fórmula: E = I . r + VL → vL = E – I . ri

sabendo isso temos VL = 1,58 – 68.69 I

etapa 5: Para cada valor de resistência escolhido na etapa (2), calcule a potência útil, a potência total e o rendimento do gerador:

sabemos que PG = Pi + Pu

PG = I . E

Pi = I2 . ri

Pu = I . vl

Antes precisamos saber a media de resistência interna durantesos intervalos entre as medições .

Tensão na carga ( VL ) Corrente na carga ( RL)

1,58 242 µA

1,51 1,31 mA

1,30 4,8