22/3/2010. Vs = E Ri. 0 => Vs = E GERADOR DE TENSÃO. Equação do gerador de tensão real:

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1 GRADOR D TNSÃO O gerador de tensão ideal é aquele que mantém a tensão na saída sempre constante, independente da corrente que fornece ao circuito que está sendo alimentado. Porém, qualquer que seja o gerador, ele sempre apresenta perdas internas, fazendo com que, para cargas muito baixas ou correntes muito altas, a sua tensão de saída Vs caia. quação do gerador de tensão real: Quando o gerador está em aberto, isto é, sem carga, a corrente de saída é zero e, consequentemente, não há perda de tensão interna. Nesse caso, toda a tensão gerada esta presente na saída (Vs = ), pois: No caso limite, quando RL = 0 (saída em curto), o gerador fornece a sua corrente máxima Icc (corrente de curtocircuito), mas a tensão na saída é, obviamente, zero (Vs=0). Vs = Ri. 0 => Vs = 1

2 Quando uma carga RL é ligada à saída do gerador, a corrente I fornecida à carga provoca uma queda de tensão na resistência interna (Vi=Ri. I). Nesse caso, a perda de tensão Vi faz com que a tensão de saída seja menor (Vs = Vi). Reta de carga ou ponto quiescente Quando uma carga RL é ligada à saída do gerador, a corrente I e a tensão Vs podem ser obtidas graficamente pela intersecção da reta de carga com a curva característica do gerador. sse ponto é denominado ponto quiescente Q. Rendimento Associação de geradores de Tensão O rendimento do gerador de tensão mede o seu desempenho. le é simbolizado pela letra grega η (eta), e corresponde à relação entre a sua tensão de saída Vs e a sua tensão interna. Matematicamente: Vs = η η Vs =.100[%] eq = m Rieq = Ri1 + Ri Ri3

3 Máxima Transferência de Potência Analisando em termos de potência, podemos dizer que a potência útil ou aproveitável na saída é a potência gerada com exclusão perdida internamente, ou seja, Portanto, podemos escrever que a potência transferida pelo gerador é: Pu =.I Ri.I e o rendimento η como sendo a relação entre a potência útil e a potência gerada: η = V/ Levantando-se esta característica, temos uma parábola vista na figura abaixo. Sendo a parábola uma figura simétrica, concluímos que a potência será máxima quando a corrente for igual à metade do valor da corrente de curtocircuito, isto é, I0 = ICC/ e como ICC = /Ri, temos que I0 = /Ri. Pumáx =. Ri Ri Ri Pumáx = Pumáx = Ri 4Ri Ri Substituindo Io na equação do gerador Vo = Ri. Io Vo = Ri. Ri onde : Vo = 3

4 Portanto: ou Vo RL = RL = RL = Ri Io r Geradores de Corrente Pl onde I = = I. RL V Ri + RL Gerador de corrente ideal Gerador de corrente real Aplicando a equação do divisor de corrente, obtemos a corrente Is na Carga em função da corrente Ig do gerador: A equação característica do gerador de corrente real que leva em consideração a perda é dada por: Portanto, quanto maior a Ri do gerador de corrente, melhor é o seu desempenho. 4

5 Rendimento quivalência entre os Geradores de Tensão e de Corrente O rendimentoηdo gerador de corrente, que mede seu desempenho, é a relação entre sua corrente de saída Is e a sua corrente interna Ig. Matematicamente: 5