Equipamentos elétricos e telecomunicações - 5 Receptores
Transcript of Equipamentos elétricos e telecomunicações - 5 Receptores
RECEPTORESRECEPTORES
ProfessorElder Latosinski
São Borja, 2011
Conceito de receptorConceito de receptor: é um dispositivo que converte energia elétrica em outras formas de energia, não exclusivamente térmica.
ExEx:: Motor elétrico (converte em. elétrica em mecânica)
Exemplos de ReceptoresExemplos de Receptores
Representação de um ReceptorRepresentação de um Receptor
i
+-r 'ε
Força Contra-EletromotrizForça Contra-Eletromotriz
Força contra-eletromotriz (Força contra-eletromotriz (εε ’’)): a definição da f.c.e.m. f.c.e.m. é a mesma usa para a definição anterior, porém ττ representa a quantidade de energia retirada da carga ΔqΔq que atravessou o aparelho.
Equação do receptorEquação do receptor
irVAB .+= ε
GráficoGráfico x xABV i
'ε
ABV
i
irVAB .+= ε
Circuitos de malha únicaCircuitos de malha únicaNo circuito abaixo, o qual se trata de um circuito de MALHA ÚNICA, vamos deduzir a Lei de Pouillet, para isso sabemos que a tensão fornecida nos terminais do gerador é igual à tensão fornecida ao resistor R.
Tensão nos terminais do gerador
Tensão nos terminais do resistor
irU .−= ε
iRU .=Igualando as expressões temos:
irR
Riir
)(
.
+==−
εε
Lei de PouilletLei de PouilletOu seja: iR)(∑=εQuando há vários geradores e vários resistores a Lei de Pouillet é a seguinte:
iR)(∑=∑εPara o caso de um gerador alimentando um circuito constituído de uma associação mista temos:
irReq )( +=ε
Lei de Pouillet (generalizada)Lei de Pouillet (generalizada)Ao generalizar a Lei de Pouillet, vamos agora considerar circuitos contendo geradores e receptores. Trabalharemos somente com circuitos de malha única, logo o princípio da conservação da energia nos fornece:
iR)(' ∑+∑=∑ εεSegundo essa expressão, a soma das tensões fornecidas pelos geradores, é igual à soma das tensões consumidas pelos receptores e pelos resistores.
A corrente elétrica ii, estabelecida em um circuito é dada por:
Equação do circuitoEquação do circuito
Ri
ε∑=Onde é a soma algébrica das forças eletromotrizes e contra-eletromotrizes (sinal negativo), e R é a resistência equivalente total do circuito.
ε∑
Consideremos o seguinte exemplo:
Ex1:Ex1: No circuito ao lado, considere os seguintes valores:
Equação do circuitoEquação do circuito
Ω=Ω=Ω=Ω==Ω==
3;20;60
1';6';1;18
321 RRR
rVrV εε
a) Determine o sentido da corrente no circuito.
Como a f.e.m. é maior que a f.c.e.m., o sentido da corrente deve ser determinado pela f.e.m., ou seja, deve estar saindo do pólo positivo da bateria conforme figura.
b) Determine a intensidade da corrente que está sendo fornecida pela f.e.m.
Equação do circuitoEquação do circuito
Esta corrente é dada por:
Assim temos:
Ri
ε∑=
V12618' =−=−=∑ εεε
Ω==
+=
15
460
20
1
60
11
12
12
12
R
R
R Ω=⇒+++=+++=2011315
'312
RR
rrRRR
AiR
i 6,020
12 =⇒=∑= εlogo
c) Determine a corrente que passa em cada um dos elementos do circuito.
Equação do circuitoEquação do circuito
É óbvio que a corrente que passa por R3 e pelas baterias é i =0,6A.
Temos que descobrir a corrente que passa por R1 e R2, para isso temos de descobrir o valor de VBC
VViRV BCBC 96,0.15.12 =⇒==Portanto os resistores 1 e 2 estão submetidos a uma voltagem de 9V, logo:
AiR
Vi
AiR
Vi
BC
BC
45,020
9
15,060
9
22
2
11
1
=⇒==
=⇒==
Equação do circuitoEquação do circuitod) Determine as voltagens VAF e VDE existentes nos pólos de cada gerador.
VV
irV
AF
AF
4,17
6,0.118.
=−=−= ε
VV
irV
DE
DE
6,6
6,0.16'.'
=+=+= ε
Equação do circuitoEquação do circuitoe) Suponha que os pontos A e B tenham sido ligados por um fio de resistência desprezível R4. Determine nesse caso a intensidade da corrente que seria estabelecida no circuito.
Ri
ε∑= V12618' =−=−=∑ εεε
Ω=⇒+++=+++=51130
'34
RR
rrRRR
R4
AiR
i
4,25
12
=
=∑= ε
Com base nesse dados:
Equação do circuitoEquação do circuito
Ex2Ex2: No circuito da Figura, determine as leituras do amperímetro e do voltímetro. Suponha que eles são ideais, isto é, não interferem no circuito.
AplicaçõesAplicações
Ri
ε∑=
A corrente no amperímetro é dada por:
V426
'
=−=∑−=∑
εεεε
A resistência é dada por:AplicaçõesAplicações
Ω=+++=+++=
25
5,05,11211
'21
R
R
rrRRR
Assim:
AiR
i 16,025
4 =⇒=∑= ε
A leitura do voltímetro é a ddp entre os pontos A e B, assim teremos:
AplicaçõesAplicações
VV
V
irRV
AB
AB
AB
426
16,0).5,111(6
).( 1
=−=+−=
+−= ε
VV
V
irRV
AB
AB
AB
422
16,0).5,012(2
).'(' 2
=+=++=
++= εou
Lei dos nósLeis de KirchhoffLeis de Kirchhoff
i 2
i 1i 3
i 4
∑ ∑= saemchegam ii
Lei dos malhasLeis de KirchhoffLeis de Kirchhoff
E 1 E 2
E 3
E 4
R 1
R 2
R 3i
∑ =++ 0)( resistoresreceptoresgeradores UUU
VOLTAR