Efisica

Dínamos ou geradores mecânicos de eletricidade


Chamam-se geradores mecânicos de corrente elétrica, ou dínamos, aos dispositivos que transformam energia mecânica em energia elétrica.

Os dínamos se dividem em dois grandes grupos:

 

1º - Dínamo com corrente contínua

 

É aquele que fornece corrente contínua, isto é, corrente que circula num único sentido.

 

2º - Dínamo com corrente alternada

 

Também chamado alternador – é aquele que fornece corrente alternada, isto é, corrente que circula num sentido e noutro alternadamente.

 

Princípio de funcionamento

 

Os dínamos funcionam por meio de indução eletromagnética. E esta é sem dúvida a mais importante aplicação do fenômeno de indução. Isso porque esse fenômeno é o único que fornece corrente elétrica com grande energia, como por exemplo, essa corrente que é fornecida para iluminação das cidades e para as indústrias.

O princípio de funcionamento dos dínamos em geral, tanto de corrente contínua como de corrente alternada, é a indução eletromagnética num quadro plano que gira num campo magnético unifome. A indução nesse quadro foi estudada no tópico "Indução num Quadro Plano em Rotação num Campo Uniforme". Vimos que, à medida que o quadro gira, ele é percorrido por uma corrente alternada senoidal .

Tanto no dínamo de corrente alternada como no de corrente contínua o quadro é percorrido por corrente alternada. A diferença entre eles está na maneira de colher essa corrente para fora do quadro. Essa captação da corrente para fora do quadro é feita por um dispositivo chamado coletor.

 

a. Coletor de corrente alternada

 

Suponhamos que o quadro seja aberto em A e D, e daí sejam tirados dois condutores AB e CD que são ligados a dois anéis, B e D. Encostados a esses anéis existem dois pedaços de carvão (que é condutor), m e n (fig. 322). O circuito externo, R, onde vai ser utilizada a corrente, é ligado a esses pedaços de carvão. À medida que o quadro gira dentro do campo magnético, os anéis giram juntos com ele. Os pedaços de carvão m e n ficam fixos e os anéis ficam raspando neles. A corrente que se produz no quadro passa para os anéis, deste para o carvão e do carvão vai para o circuito externo. É fácil ver que, com esse dispositivo, quando a corrente elétrica muda de sentido no quadro, também muda de sentido no circuito externo, isto é, no circuito externo ela é captada também como alternada. A figura 323 mostra o quadro entre os polos do ímã que produz o campo magnético.

Coletor de corrente alternada

Figura 322

Coletor

Figura 323

Coletor é o nome que se dá ao conjunto dos anéis e pedaços de carvão (fig. 323). Os pedaços de carvão são chamados escovas.

 

b. Coletor de corrente continua

 

Em vez de dois anéis ele se compõe de dois semi-anéis. Cada semi-anel é ligado a uma ponta do quadro girando junto com o quadro. Os pedaços de carvão são fixos, e são ligados ao circuito externo. Quando os semi-anéis giram eles ficam apertados contra os pedaços de carvão (figura acima).

Vemos que, em cada meio período, um semi-anel está em contato com um pedaço de carvão diferente.

A posição dos carvões é ajustada de tal modo que, no instante em que a corrente muda de sentido no quadro, há troca de contato entre os carvões e os semi-anéis. Desse modo, fora do quadro, a corrente caminha sempre no mesmo sentido, isto é, é contínua.

 

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