Amperímetro e motor DC como gerador

24 de julho, 2015 às 18:35 | Postado em

Olá, estou fazendo um TCC com um motor DC que funciona como um gerador de energia elétrica através do aproveitamento do movimento da água. Então em um experimento eu “liguei” um gerador utilizando o movimento da água para gerar energia elétrica. Quando eu fui medir a amperagem no gerador a rotação dele diminuiu e isso foi muito adverso porque a fonte de energia era cinética e para a rotação diminuir deveria haver uma resistência por parte do motor elétrico. Por que isso acontece? De onde vem essa resistência?

Ao colocares o amperímetro na saída do gerador demandas uma corrente deste gerador. Quando demandas uma corrente do gerador esta corrente, que está sujeita ao campo magnético do imã do motor DC, sofre uma força magnética. A bobina pela qual a corrente passa está então sujeita a um torque magnético que resiste à rotação segundo a Lei de Faraday-Lenz. 

Quanto maior for a corrente demandada do gerador, maior será esta resistência mecânica devido à interação da corrente na bobina com o ímã.

Do ponto de vista energético o que ocorre é que obténs energia elétrica desse gerador à custa de um aporte de energia mecânica. O agente que move o rotor do gerador, deve trabalhar mais quando a corrente no gerador aumenta. Desta forma o gerador NÃO viola o Princípio da Conservação de Energia. Caso não houvesse uma maior resistência à rotação ao demandar maior corrente do gerador, então a energia elétrica teria sido gerada do nada, teria sido produzido um moto contínuo de primeira espécie.

Os geradores “maravilhosos” que vemos na internet, produzindo energia elétrica a partir de coisa alguma, obviamente são impossíveis mas os incautos e os analfabetos em eletromagnetismo sempre estão prontos a engolir tais empulhações. Idem para os motores “maravilhosos”.

Vide também  Motores de corrente contínua. Diversas perguntas.

“Docendo discimus.” (Sêneca)

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Continuação do questionamento após a resposta acima:

Deixa ver se entendi, o movimento da água roda a turbina, que com isso faz a bobina do motor elétrico girar no campo do imã, isso faz com que o eletromagnetismo seja induzido na bobina e assim os terminais da bobina ficam polarizados. Então somente quando eu conecto o amperímetro a corrente elétrica passa de um polo para o outro acarretando no decaimento da velocidade da turbina, o que significa que o motor está meio que pedindo uma parcela de energia do movimento da água para gerar energia elétrica. Modificar o estado da bobina seria o momento em que a energia cinética da água seria transferida para a turbina, estou correto ?

Se me permite, tenho somente mais duas perguntas:

Então, quando meço a corrente no gerador com o multímetro o resultado é verdadeiro? A corrente que vou estar medindo é a mesma no momento em que vou medir a tensão elétrica do gerador (no caso de um movimento ideal e constante da água)?

Estou conseguindo entender. Novamente, sinceramente obrigado por responder as perguntas.

Resposta ao questionamento anterior:

Quando notas que o gerador está sendo freado, parte da energia mecânica água está sendo transformada em energia elétrica.

Quando medes a tensão entre os terminais do gerador, como a resistência elétrica do voltímetro é muito grande comparada com a impedância (resistência elétrica e reatância indutiva) do gerador, a corrente é desprezível e consegues fazer uma medida de tensão que tem o mesmo valor da força eletromotriz (fem) média do gerador naquela rotação.

Quando colocas o amperímetro, como a resistência elétrica do amperímetro é muito pequena comparada com a impedância do gerador, colocas o gerador em curto circuito e medes então a máxima intensidade de corrente eficaz que ele pode produzir naquela condição de operação (girando com uma frequência determinada).  Nesta situação a tensão entre o terminais do gerador vai para zero (ou quase) pois entre o terminais o amperímetro representa um curto circuito.

Portanto a corrente de medes com o amperímetro é a corrente máxima que o gerador pode produzir. Aliás, tal não pode ser feito com geradores potentes pois ao colocá-lo em curto circuito ou poderás danificarás o amperímetro ou o próprio gerador.

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