25ª aula
Receptor Elétrico.
Força contra-eletromotriz.
Equação do receptor.
Curva característica do receptor.
Borges e Nicolau
Receptores Elétricos
São dispositivos que consomem energia elétrica e a transformam em outras formas de energia, não exclusivamente energia térmica. A bateria, quando está sendo carregada, é um exemplo de receptor elétrico. Ela transforma energia elétrica em energia química. Outro exemplo é o motor elétrico que transforma energia elétrica em energia mecânica. Nestes processos sempre há transformação de parte da energia elétrica em energia térmica. Isto ocorre devido à resistência elétrica dos materiais condutores que constituem o receptor e que é chamada resistência interna do receptor, sendo indicada por r.
Um gerador elétrico aplica uma tensão U ao ser ligado a um receptor. Pelo receptor passa uma corrente elétrica de intensidade i e na resistência interna há uma queda de potencial dada por r.i. A diferença U - r.i, indicada por E, recebe o nome de força contra-eletromotriz e representa a tensão útil do receptor. Assim, obtemos a equação característica do receptor:
U - r.i = E => U = E + r.i
Um receptor é ideal quando sua resistência interna é nula (r = 0).
Neste caso, U = E.
Abaixo representamos um receptor ideal e um receptor real (r ≠ 0).
Neste caso, U = E.
Abaixo representamos um receptor ideal e um receptor real (r ≠ 0).
Note que a corrente elétrica convencional atravessa o receptor no sentido do pólo positivo para o polo negativo (Para lembrar: entra pelo + e sai pelo -).
Receptor ideal
Receptor real
Curva característica de um receptor
De U = E + r.i, com E e r constantes concluímos que 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.
Exercício 1:
Após terminar os estudos de geradores elétricos e receptores elétricos o professor Adalberto, com o intuito de recordar os principais conceitos, apresenta a seus alunos alguns itens e pede que identifiquem quais deles se referem aos geradores e quais aos receptores. A lista apresentada é a seguinte:
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Exercício 2:
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.
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Exercício 3:
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?
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Exercício 4:
Classifique os dispositivos representados abaixo dizendo se são resistores, geradores ou receptores. Calcule também a tensão elétrica entre seus pólos.
Exercício 5:
É dada a curva característica de um receptor elétrico. Determine a força contra-eletromotriz e a resistência interna do receptor.
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Exercícios de Revisão
Revisão/Ex 1:
(AFA-SP)
Um gerador fornece a um motor uma ddp de 440 V. O motor tem resistência interna de 25 Ω e é percorrido por uma corrente elétrica de 400 mA. A força contra-eletromotriz do motor, em volts, é igual a:
a) 375.
b) 400.
c) 415.
d) 430.
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Revisão/Ex 2:
(Mackenzie-SP)
A tensão nos terminais de um receptor varia com a corrente, conforme o gráfico a seguir. A f.c.e.m. e a resistência interna deste receptor são, respectivamente:
a) 11 V e 1,0 Ω.
b) 12,5 V e 2,5 Ω.
c) 20 V e 1,0 Ω.
d) 22 V e 2,0 Ω.
e) 25 V e 5,0 Ω.
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Revisão/Ex 3:
(UFPA - Adaptado)
Na Figura 1 estão representados três objetos que utilizam eletricidade. Os gráficos da Figura 2 mostram o comportamento desses objetos por meio de suas características tensão (U) versus intensidade de corrente (I).
a) Levando-se em conta o comportamento elétrico desses objetos, associe cada um deles com o gráfico correspondente que o caracteriza.
b) Para uma corrente de 2 A, calcule tensão elétrica entre os terminais do receptor.
Revisão/Ex 4:
(UFAL)
Considere os gráficos a seguir.
Eles representam as curvas características de três elementos de um circuito elétrico, respectivamente,
a) gerador, receptor e resistor.
b) gerador, resistor e receptor.
c) receptor, gerador e resistor.
d) receptor, resistor e gerador.
e) resistor, receptor e gerador.
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Revisão/Ex 5:
Uma bateria é levada a um auto-elétrico para ser carregada. Durante o processo de carga a bateria funciona como um:
a) resistor
b) gerador
c) receptor
d) capacitor
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v
Desafio:
Um gerador está ligado aos terminais de um receptor por fios de resistência elétrica desprezível.
São dadas as curvas características dos dois elementos.
a) O que representam as coordenadas do ponto A, intersecção das retas?
b) qual é a tensão elétrica entre os terminais do gerador e do receptor?
A resolução será publicada na próxima quarta-feira.
Resolução do desafio anterior:
Determine a leitura do amperímetro considerado ideal.
São dados: E = 14 V e R = 8,0 Ω
Resolução:
i = 2E/(3R/2)+(R/4)
i = 8E/7R
i = 8.14/7.8,0
i = 2,0 A
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