Qual foi o primeiro aparelho que transforma energia mecânica em energia elétrica?

Os receptores elétricos são dispositivos que transformam energia elétrica em outra forma de energia, seja ela mecânica, térmica, entre outras. Um exemplo de receptor é o motor elétrico que transforma energia elétricaem energia mecânica, sendo a base para o funcionamento de vários aparelhos, como os ventiladores, batedeiras, liquidificadores etc.

Em um circuito elétrico, os receptores causam uma queda na força eletromotriz fornecida pela fonte de tensão. Essa queda ocorre porque a energia fornecida é utilizada na transformação pretendida pelo aparelho elétrico e sua intensidade depende do valor da força contraeletromotriz do receptor e de sua resistência interna.

A força contraeletromotriz (fcem) representa a diferença de potencial útil entre os dois terminais do receptor e é também chamada de tensão de saída. No circuito, ela normalmente é representada por E'. Para calcular a queda de potencial (V) entre os terminais do receptor, utilizamos a seguinte equação:

V = E' + r'i

Essa relação é conhecida como equação do receptor.

O valor de “r'i” representa a quantidade de energia que foi dissipada pelo aparelho em sua resistência interna por meio do Efeito Joule. Observe no esquema a seguir como se caracteriza o funcionamento do receptor:

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O prefixo contra do termo força contraeletromotriz é utilizado porque ela é oposta à força eletromotriz do gerador. Observe na figura a seguir como o receptor é representado em um circuito elétrico:

Esse símbolo é o mesmo utilizado para os geradores, e a diferença está no sentido da corrente elétrica. Em um circuito com os dois componentes, reconhecemos o gerador como o que possui força eletromotriz maior do que a força contraeletromotriz.

A equação do gerador pode ser representada graficamente, e o valor de E' e r' são constantes. O gráfico obtido é uma reta, conforme mostra a figura a seguir:

A partir da análise do gráfico, podemos perceber que, quando a corrente elétrica é igual a zero (i = 0), não ocorre dissipação de energia na resistência interna, de forma que V = E'. Outra conclusão que podemos tirar é que, quando a corrente i aumenta, aumenta-se também a ddp entre os terminais do receptor, já que o valor r'.i aumenta.

Por Mariane Mendes
Graduada em Física

Os receptores elétricos são equipamentos que transformam energia elétrica em qualquer outra modalidade de energia. O receptor não transforma energia elétrica exclusivamente em energia térmica. O calor é sempre uma fração da energia transformada por um receptor.

Em nosso cotidiano, estamos cercados de equipamentos que são classificados como receptores, tais como geladeiras, liquidificadores, aparelhos de som, computadores, impressoras etc.

Equação dos receptores

A energia disponível para o receptor resulta da passagem da corrente elétrica. O trabalho realizado pelos portadores de carga que constituem a corrente elétrica fornece energia para o funcionamento do equipamento. A diferença de potencial elétrico nos terminais do aparelho é menor que a tensão nominal do gerador elétrico. Isso se deve à conversão de energia elétrica em outra modalidade de energia.

A tensão nominal do gerador é a diferença de potencial total (ddp) disponível para o receptor. Todo aparelho receptor apresenta uma resistência própria, denominada de resistência interna, que acaba por diminuir a ddp total. A ddp útil é aquela efetivamente utilizada pelo aparelho na conversão da energia elétrica em outra forma de energia. Assim, podemos escrever que a ddp total é a soma da ddp dissipada pela resistência interna e a ddp útil.

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V = E' + r.i

Os termos dessa equação são:

V = ddp total, oferecida pelo gerador;

E' = ddp útil, efetivamente utilizada pelo aparelho receptor. Essa tensão é denominada de força contraeletromotriz;

r.i = ddp dissipada pela resistência interna.

Curva característica do receptor

Na equação do gerador, a força contraeletromotriz e a resistência interna do receptor são constantes. Com isso, pode-se construir um gráfico da ddp total pela corrente elétrica. Como a equação do receptor é do primeiro grau, o gráfico será:

Qual foi o primeiro aparelho que transformava energia mecânica em energia elétrica?

Qual aparelho que transforma energia mecânica em energia elétrica?

Quando foi criado o primeiro gerador de energia elétrica?

Quem criou o dínamo elétrico?