_Hinrichs_Kleinback

290 Energia e Meio Ambiente
Uma diferença de potencial será induzida pelas extremidades
de uma espira se o campo magnético através da alça estiver
variando; a tensão induzida é diretamente proporcional à taxa
com que varia o campo através da espira.
Um modelo de um gerador elétrico simples é mostrado na Figura 10.10 (sua construção
será uma das atividades no final deste capítulo). Neste modelo, uma espira é posicionada
entre dois ímãs estacionários, e é girada pela rotação de um eixo. O campo magnético
através da espira giratória muda constantemente por causa do seu movimento e, assim,
uma tensão variável é induzida através das extremidades da espira (lei de Faraday) (detalhe
da Figura 10.10). Uma corrente alternada é gerada.
A conversão para corrente contínua (CC) é desejável para muitas aplicações, como,
por exemplo, dar carga em uma bateria. Em um gerador, a saída CC pode ser obtida com a
ajuda de um comutador de anéis divididos, como na Figura 10.7. O contato com o comutador
é feito por escovas, e a corrente é removida pela movimentação em uma direção. Um
gerador também pode fornecer uma saída CC por meio do uso de um dispositivo de estado
sólido chamado de retifícador. Os automóveis têm um alternador (como um gerador)
que carrega a bateria, fornecendo eletricidade para a ignição. O eixo é girado pela correia
do ventilador. Um alternador funciona com o mesmo princípio de um gerador, exceto pelo
fato de que a armadura é fixa e o campo magnético gira.
Há uma grande semelhança entre o motor da Figura 10.7 e o gerador da Figura
10.10. No primeiro, a corrente é fornecida aos fios da espira ou armadura, que sofrem a
ação de uma força no campo magnético, o que causa seu movimento rotacional, girando
um eixo. Em um gerador, o mesmo eixo é girado por uma força externa — vapor em
movimento ou água — fazendo com que os fios girem em um campo magnético, induzindo
uma corrente na alça. O dispositivo caseiro da Figura 10.10 pode ser usado das
duas formas, tornando-se um motor ou um gerador. Um gerador de eletricidade grande
é mostrado na Figura 10.11.
FIGURA 10.10
Gerador de eletricidade simples.