Tipos e correntes de tensão: corrente alternada - corrente contínua - corrente trifásica

Cabo de alimentação com cinco núcleos © Demarco, stock.adobe.com

Simplificando: a eletricidade nada mais é do que o transporte de portadores de carga elétrica. A corrente flui assim que há uma conexão condutiva entre uma fonte de alimentação e um consumidor - chamada de circuito. A direção do fluxo da corrente é sempre de mais para menos. A grandeza física que mede a corrente elétrica é a intensidade da corrente elétrica (símbolo I), a unidade é o ampere (A).

Circuito simples © Heinz Kerp

A voltagem elétrica é necessária para que a eletricidade flua. A voltagem é a capacidade de deslocar os portadores de carga elétrica. Em termos simples e análogos ao circuito, a tensão caracteriza a “força” da fonte de alimentação.

Circuito simples © Heinz Kerp

Por exemplo, se os dois pólos de uma tomada estão conectados um ao outro por um consumidor elétrico, a eletricidade flui. A magnitude da intensidade da corrente depende da magnitude da voltagem e do consumidor, que é conhecida como resistência elétrica.

A quantidade física de tensão elétrica tem o símbolo U e é especificada no sistema internacional de unidades em volts (V). A resistência elétrica tem o símbolo da fórmula R e tem a unidade ohm (Ω).

A dependência da corrente na tensão é mostrada na fórmula:

Corrente = tensão / resistência

I = U / R

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Corrente alternada e tensão alternada

Precisamos de eletricidade em todos os lugares, mas quase ninguém sabe se está operando um dispositivo com corrente ou voltagem contínua ou alternada. O que geralmente sai da tomada é corrente alternada e tensão alternada. Ambos são caracterizados por uma mudança de direção no transporte dos portadores de carga elétrica. Eles diferem da corrente contínua ou da voltagem direta porque ambos mudam regularmente de direção, de modo que os valores positivo e negativo se complementam. Em média, ao longo do tempo, a corrente e a tensão são, portanto, zero. A frequência com que a direção muda é especificada em Hertz. Na Europa, é 50 Hertz - o que significa que a direção muda 100 vezes por segundo, 50 vezes em cada direção.

A frequência da rede elétrica na Europa é de

corrente alternada e tensão alternada de 50 Hertz © Heinz Kerp

A corrente alternada e a tensão alternada têm a vantagem de serem fáceis de gerar e transportar. Via de regra, é utilizado um gerador para essa finalidade, que gera corrente e voltagem girando constantemente um laço condutor em um campo magnético estático. Esta técnica é muito fácil de implementar.

Gerador trifásico © Heinz Kerp

Geradores síncronos trifásicos são usados nas usinas de fornecimento de energia públicas. O circuito condutor passa por três ímãs que são espacialmente deslocados em 120 graus, de modo que, com uma rotação, também surgem tensões ou correntes deslocadas em 120 graus.

Corrente trifásica ou de alta tensão

A rigor, “corrente pesada” ou “corrente trifásica” é uma tensão alternada trifásica que se baseia em três correntes alternadas interconectadas que permitem que a eletricidade seja transportada na rede. Conforme já mencionado, para poder transportar eletricidade, é necessário um determinado valor de tensão. Se for preciso percorrer longas distâncias, utiliza-se alta tensão que, devido à sua eficiência, permite o transporte de energia da usina até redes muito distantes. A corrente de alta tensão passa por vários processos de transformação até chegar à casa com uma tensão de 230 volts ou 400 volts.

Conectando o forno elétrico e o fogão © Andrey Popov, stock.adobe.com

Do ponto de vista técnico, um gerador é fornecido com três campos magnéticos, que são dispostos em um círculo - daí o termo corrente alternada trifásica. Isso resulta em três tensões alternadas análogas às correntes alternadas, que chamam seu desempenho em momentos diferentes e, portanto, geram um desempenho eminente.

Corrente alternada trifásica e tensão alternada trifásica © Heinz Kerp

A rede elétrica pública funciona com eletricidade trifásica. Se uma casa estiver conectada à rede elétrica pública, quatro cabos chegam na casa. Existe um cabo para cada uma das três fases e um condutor neutro. Uma fase é suficiente para a maioria dos dispositivos da casa ou apartamento. Normalmente, apenas o fogão elétrico necessita das três fases.

Conexão da casa com conexão trifásica de corrente alternada à rede elétrica pública

Corrente DC e tensão DC

Muitos dispositivos elétricos, como rádios, televisores ou smartphones, funcionam com corrente contínua © Andrey Popov, stock.adobe.com

Em contraste com a corrente alternada ou tensão alternada com suas mudanças constantes e regulares de direção com valores alternados positivos e negativos, a corrente contínua sempre mantém a mesma polaridade. A tensão DC tem um valor instantâneo que não muda durante um período de observação mais longo. Tem o mesmo sinal e a mesma quantidade em todos os momentos.

Corrente mista e tensão mista

A corrente contínua ou voltagem direta conhecida na vida cotidiana é geralmente uma corrente alternada ou uma voltagem alternada da tomada que é retificada. Isso é feito por meio de um retificador já instalado no consumidor.

A corrente ou tensão gerada por geradores elétricos em usinas de energia é uma tensão alternada. A tensão DC pode ser gerada por meio de retificadores. Isso cria uma tensão mista, cujo valor médio é conhecido como tensão CC. Com capacitores de suavização, com correntes maiores ou com fontes de alimentação com clock com bobinas a montante, o componente CA sobreposto pode ser reduzido consideravelmente. O que resta é uma pequena ondulação residual.