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Geradores

Se ligarmos um corpo carregado a outro, de modo que flua uma corrente, ela terá uma duração muito curta. Tão logo as cargas que estão a mais num corpo passem para o outro, que as tenha de menos, de modo a se estabelecer o equilíbrio, a corrente cessa. O que devemos fazer se quisermos ter uma corrente circulando por um tempo mais longo entre dois extremos de um fio condutor que une esses corpos? Conforme sabemos, uma corrente não pode fluir permanentemente entre dois corpos entre os quais exista uma diferença de potencial pois, existe um instante em que o equilíbrio se restabelece e com isso não há mais “força” para empurrá-las. Se quisermos manter a circulação da corrente, devemos repor no corpo que fornece as cargas, aquelas que vão sendo enviadas ao que as tem em falta. Em suma, devemos retirar cargas do corpo que as recebe para recolocá-las naquele que as fornece. Esse processo envolve um gasto de energia, pois estamos “entregando” ao sistema a energia que ele vai fornecer quando a corrente circular. Para esta finalidade usamos dispositivos especiais que recebem o nome de “geradores”, pois “geram” energia. Estes geradores possuem dois pontos importantes, em que são ligados os condutores, e que são denominados “pólos”. Um pólo é o negativo, que fornece os elétrons para a corrente, pois os tem em excesso, e o outro é o positivo que recebe os elétrons, conforme mostra a figura 1.



Obs: na verdade, quando dizemos "gerar" energia não significa que o gerador crie essa energia a partir do nada. Isso não é possível. Os geradores, conforme veremos, para gerar energia elétrica fazem uso de outras formas de energia, as quais transformam.

Para que o gerador realize sua função, estabelecendo entre os seus pólos uma diferença de potencial ou de concentração de cargas, que provoque a circulação da corrente quando ligarmos algum dispositivo condutor, é preciso dispôr de alguma forma de energia para conversão. O tipo de energia que é usada pelo gerador, para ser convertida em energia elétrica, pode variar bastante. Um dos tipos mais comuns é o que converte energia química (liberada de reações químicas) em energia elétrica. As pilhas e baterias são os principais elementos deste grupo de geradores. Uma pilha comum ou célula estabelece entre seus pólos uma diferença de potencial de 1,5 V, que dura enquanto as substâncias de seu interior puderem reagir, fornecendo energia conforme ilustra a figura 2.


Um conjunto de pilhas é denominado bateria. No caso dos automóveis, o que temos é uma associação de acumuladores ou diversas células, que juntas estabelecem 12 Volts entre seus pólos. A diferença entre pilha e acumulador está no fato de que os acumuladores podem ser recarregados. A reação química que provoca o fornecimento de energia é reversível, de modo que, quando um acumulador se descarrega podemos recarregá-lo, fazendo circular uma corrente através dele, mas no sentido contrário ao normal. As pilhas comuns não podem ser carregadas, se bem que existam pilhas especiais denominadas “NiCad” (níquel-cádmio), ou "recarregáveis" que podem ser recarregadas muitas vezes, por um processo especial, como as encontradas nos telefones celulares, telefones sem fio, etc. Elas também são chamadas, muitas vezes "baterias". Existem ainda as denominadas "células a combustível" em que temos a conversão direta em energia elétrica da energia liberada na reação entre dois gases. Um tipo usado em naves espaciais é o que emprega hidrogênio e oxigênio que, reagindo para formar água, libera energia elétrica em eletrodos especiais. Outro tipo de gerador importante é o dínamo. Um exemplo é o dínamo de bicicleta, em que a energia mecânica do movimento de seu rotor é convertida em energia elétrica que alimenta uma lâmpada e até mesmo uma buzina. Veja na 3 como a roda da bicicleta aciona o dínamo transmitindo energia mecânica que se transforma em energia elétrica.



Veja ainda que, no interior de um gerador, a movimentação das cargas se faz de maneira contrária à do fio por onde passa a corrente externa, também chamado de “receptor”. Existem outros tipos de geradores importantes como: as pilhas solares que convertem luz em energia elétrica, os pares termoelétricos que convertem calor em energia elétrica, os alternadores que convertem energia mecânica em energia elétrica mas de forma especial.

 

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