Eletricidade Aplicada

TAPA 1

Passo 1

A corrente elétrica é o fluxo de elétrons em um determinado condutor. O que diferencia a corrente alternada da contínua é justamente o sentido que esse fluxo de elétrons percorre nesse determinado condutor.

• Corrente Alternada

A corrente alternada é aquela que é gerada nas usinas e percorre grandes distâncias até chegar às tomadas de nossas casas. A característica dela é que não tem uma polarização, ou seja, não possui um pólo positivo e outros negativos definidos como ocorre na corrente contínua. Por isso, seu sentido alterna, e seus pólos são chamados de fases, porque cada um deles assume as duas condições. Ela é usada na transmissão em longa distância porque não ocorrem perdas de energia. No artigo anterior citado, nós vimos que a tensão elétrica é a responsável por "empurrar" a corrente elétrica. Na corrente alternada, podemos usar uma alta tensão para transmitir com velocidade a corrente elétrica sem perder grande energia, por isso ela é usada pra essa finalidade.

Observe no desenho abaixo como se comporta uma fase em corrente alternada. Note a alternância da característica positiva e negativa.

Representação gráfica da corrente alternada

Cada alternância equivale a um ciclo. Cada ciclo ocorre, dependendo da região do país e do mundo, 50 ou 60 vezes por segundo. Isso é o que chamamos frequência, e é dada em Hertz. Veremos mais sobre frequência em outro artigo.

• Corrente Contínua

A corrente contínua é aquela que possui os dois pólos, um positivo e outro negativo. Como possui pólos definidos, o sentido dos elétrons se torna definido também, ou seja, partindo do pólo positivo para o negativo por convenção, já que na realidade ocorre o contrário. Podemos encontrá-la principalmente em pilhas e baterias, geralmente em tensões baixas. Ela não é usada em transmissões de alta tensão e de grande distância porque como possui um sentido único, exigiria muita força pra "empurrar" os elétrons. Isso ocasionaria grandes perdas de energia. Quando ela se alterna, fica mais "leve" pra "empurrar".

Observe no desenho abaixo como ela se comporta, e note que, nesse caso, não há a grandeza da frequência.

Representação gráfica da corrente contínua

Geradores de corrente elétrica

A corrente sempre existe enquanto há diferença de potencial entre dois corpos ligados, por um condutor, por exemplo, mas esta tem pequena duração quando estes corpos são eletrizados pelos métodos vistos em eletrostática, pois entram rapidamente em equilíbrio. A forma encontrada para que haja uma diferença de potencial mais duradoura é a criação de geradores elétricos, que são construídos de modo que haja tensão por um intervalo maior de tempo.Existem diversos tipos de geradores elétricos, que são caracterizados por seu princípio de funcionamento, alguns deles são:

Geradores luminosos

São sistemas de geração de energia construídos de modo a transformar energia luminosa em energia elétrica, como por exemplo, as placas solares feitas de um composto de silício que converte a energia luminosa do sol em energia elétrica.

Geradores mecânicos

São os geradores mais comuns e com maior capacidade de criação de energia. Transformam energia mecânica em energia elétrica, principalmente através de magnetismo. É o caso dos geradores encontrados em usinas hidroelétricas, termoelétricas e termonucleares.

Geradores químicos

São construídos de forma capaz de converter energia potencial química em energia elétrica (contínua apenas). Este tipo de gerador é muito encontrado como baterias e pilhas.

Geradores térmicos

São aqueles capazes de converter energia térmica em energia elétrica, diretamente. Quando associados dois, ou mais geradores como pilhas, por exemplo, a tensão e a corrente se comportam da mesma forma como nas associações de resistores, ou seja:

• Associação em série: corrente nominal e tensão é somada.

• Associação em paralelo: corrente é somada e tensão nominal.

Passo 2

A corrente alternada permite a transmissão a longas distâncias por possibilitar o uso do transformador, que eleva a tensão, reduz a corrente e por sua vez as perdas na transmissão. A frequência deve ser baixa o suficiente para aumentar o desempenho das maquinas elétricas. A frequência deve ser alta o suficiente para a iluminação seja aparentemente continua. O olho humano percebe a luz como sendo persistente para acima de 100 Hz (em uma dada frequência de corrente, temos dois picos de potencia, o que duplica a frequência na iluminação) logo 50 Hz é o valor mínimo. Como o sistema é único, a frequência deve ser a mesma. Metade do mundo optou por 50 Hz, a outra metade por 60 Hz.

PAIS FREQUÊNCIA

Brasil 60 Hz

EUA 60 Hz

Portugal 50 Hz

Argentina 50 Hz

Chile 50 Hz

Alemanha 50 Hz

França 50 Hz

Inglaterra 50 Hz

Paraguai 50 Hz

Canada 25 Hz

Passo 3

Vantagens

O custo de uma linha de transmissão é essencialmente o peso dos cabos utilizados, compostos de alumínio, aço e ligas. O cabo também define essencialmente as perdas, que são proporcionais ao quadrado da corrente. O sistema em corrente alternada é trifásico, necessitando de três conjuntos de cabos. Para corrente contínua, necessita-se somente de dois conjuntos de cabos, um para cada pólo. Alternativamente pode-se usar somente um pólo, usando o terra como retorno.

Uma linha em corrente contínua pode interligar dois sistemas em corrente alternada, que podem estar fora de sincronismo