Receptores – Associação de geradores com receptores – Lei de Pouillet
Receptores – Associação de geradores com receptores – Lei de Pouillet
Receptor elétrico
Dispositivo que converte energia elétrica em outra forma de energia, não exclusivamente térmica. Exemplos: motores elétricos, ventiladores, liquidificadores, geladeiras, aparelhos de sons, vídeos, celulares, computadores, etc.
Um ventilador, por exemplo, converte energia térmica em energia mecânica; essa conversão, entretanto, não é integral, pois uma parte da energia converte-se, inevitavelmente, em energia térmica.
Grandezas características de um receptor elétrico
São duas: a primeira é a força contra-eletromotriz (E’), grandeza (medida em volts “1V=1J/C”) definida como a razão entre o trabalho (W) e a quantidade de carga (Q) que efetua esse trabalho no interior do receptor e que é a diferença de potencial realmente aproveitada para produzir a energia não térmica; a segunda é sua resistência interna r’.
Representação esquemática de um receptor
Circuito elétrico com um gerador alimentando um receptor
No circuito da figura, um gerador (bateria) alimenta um receptor (motor), estabelecendo nele uma diferença de potencial.
Equação do receptor
Considere um receptor elétrico (ventiladorzinho elétrico, por exemplo), recebendo U =2 V de uma pilha (significa que o motor recebe da pilha 2J de energia elétrica para cada 1C de carga que passa por ele).
Suponha que U’ = r’.i = 0,5V (significa que uma parcela de energia elétrica igual a 0,5J recebida pelo ventilador, para cada 1C de carga que passa por ele, éconvertida em energia térmica, aquecendo inutilmente o motor (energia dissipada, perdida, desperdiçada).
Para o motor (receptor) produzir energia mecânica, resta 
E’ =U – r’.i =2 – 0,5 E’ = 1,5V, o que significa que uma energia elétrica de 1,5J é convertida utilmente em energia não térmica (mecânica, no caso), para cada 1C de carga que passa pelo motor (receptor).
Assim:
Curva característica do receptor
Potências de um receptor (equações)
Potência total (Pt) corresponde à energia total recebida pelo receptor da fonte externa (gerador) por unidade de tempo:
Potência dissipada (Pd) refere-se à potência consumida (“perdida”, dissipada, sob forma térmica) pela resistência interna r’ do receptor e fornecida por:
Potência útil (Pu) 
potência aproveitada pelo receptor para seu funcionamento normal, sob forma não térmica.
Exemplo: num ventilador é a parcela da energia total que é transformada em energia exclusivamente mecânica, para girar as pás do mesmo.
Rendimento (η) de um receptor
O rendimento (η) de um receptor é definido como sendo a razão entre sua potência útil (Pu) e sua potência total Pt):
O que você deve saber, informações e dicas
Se você paralisar o eixo de um motor elétrico, ele funcionará como um resistor, com toda sua energia elétrica se transformando em energia térmica, podendo queimá-lo.
A potência elétrica que o gerador entrega ao receptor é a potência útil do gerador (U.i).
Para o receptor, essa mesma potência representa a potência total. Desse total, uma parcela é útil (E’.i) e a outra dissipada (r’.i2). Observe atentamente o esquema abaixo.
Lei de Pouillet – Circuito elétrico de malha única com geradores e receptores
Seja um gerador de força eletromotriz (fem) e resistência interna r, um receptor de força contra- eletromotriz (fcem) E’ e resistência interna r’ e um resistor de resistência R, associados em série conforme a figura, constituindo um circuito elétrico de malha única.
Como estão em série a intensidade da corrente elétrica i é a mesma em cada dispositivo.
O gerador origina em seus terminais A e B uma ddp (tensão) U que provoca uma elevação de potencial e que deve ser igual à soma das quedas de potenciais provocadas pelo resistor U’ e pelo receptor U’’, ou seja, U = U’ + U’’ U = E – r.i U’ = R.i U’ = E’ + r’.i E – r.i = R.i + E’ + r’.i E – E’=(r + r’ + R).i i=(E – E’)/(r + r’ + R) generalizando em circuitos de uma única malha:
Analise com atenção esse exemplo: No circuito esquematizado abaixo, determine:
a) a intensidade da corrente elétrica no gerador, no receptor e na resistência de 5Ω.
b) A diferença de potencial nos terminais do gerador, do receptor e do resistor de 5Ω.
a) Como o sentido da corrente elétrica não é especificado, ela obedece ao de maior fem, que é a do gerador, onde a corrente sai pelo pólo positivo.
No caso, o de fem 17V é o gerador e a corrente no circuito é no sentido anti-horário, pois a corrente sai do pólo positivo do mesmo. Deve-se transformar o circuito num de malha única e, assim, deve-se resolver a associação paralelo (8/2 = 4Ω).
Aplicando a lei de Pouillet i = (∑E – ∑E’)/∑R = (17 – 10)/(4 + 2 + 1 + 5 + 2) i = 7/14 i = 0,5A, que é a mesma através de todos os elementos do circuito, pois estão em série.
b) Gerador Ug = E – r.i = 17 – 2.0,5 Ug = 16V receptor Ur = E’ + r’.i = 10 + 1.0,5 Ur = 9,5V U5Ω = R.i = 5.0,5 U5Ω = 2,5V.
O que você deve saber, informações e dicas
