A corrente alternada é um dos dois tipos de forma de corrente elétrica com a qual a eletricidade pode ser transmitida.
Este tipo de corrente é obtido por meio de um gerador de corrente alternada. É um dispositivo que converte energia mecânica em energia elétrica. O gerador mais simples consiste em um loop retangular que gira em um campo magnético uniforme.
A geração de eletricidade ocorre quando o loop gira. Portanto, o fluxo do campo magnético através do loop muda com o tempo. O spin causa uma fem e o movimento dos elétrons.
Nas origens industriais do uso da eletricidade, no século XIX, a corrente contínua (ou corrente contínua) foi usada. Porém, com a chegada da corrente alternada pelo cientista Nikola Tesla o mundo se revolucionou novamente.
Quem descobriu a força eletromotriz?
A força eletromotriz foi descoberta pelo britânico Michael Faraday em 1831. Faraday descobriu que um condutor girando em paralelo dentro de um campo magnético gera um fluxo eletrônico constante, que pode ser usado para fazer trabalho mecânico.
Essa descoberta foi a indução eletromagnética e foi mostrado que os campos elétricos e os campos magnéticos agiam da mesma forma (a força eletromagnética). Algumas décadas depois, James Clerk Maxwell expressou essa descoberta com equações fundamentais.
A descoberta do motor elétrico
Em 1860, o cientista italiano Antonio Pacinotti montou o primeiro protótipo funcional de uma máquina que convertia energia mecânica em um fluxo estável de elétrons graças à energia elétrica de indução: o dínamo.
Pacinotti percebeu que seu dínamo era reversível: fornecendo eletricidade, a máquina girava. O primeiro motor elétrico da história foi construído.
Quem concebeu o atual sistema de distribuição de corrente alternada?
O responsável que atualmente a distribuição de energia elétrica é feita em corrente alternada é Nikola Tesla.
Em 1887, Nikola Tesla conseguiu construir o primeiro protótipo de um motor de indução que funcionava graças a um tipo particular de corrente elétrica, em que os elétrons mudam sua direção de fluxo (polaridade) de acordo com alternâncias recorrentes.
Tesla estava trabalhando para a empresa de Thomas Alva Edison quando percebeu que os alternadores elétricos da época emitiam um fluxo elétrico que mudava de polaridade várias vezes durante um certo período de tempo.
Desvantagens da transmissão de eletricidade por corrente contínua (DC)
O principal problema na época, quando as grandes empresas de energia trabalhavam arduamente, era encontrar uma maneira eficiente e econômica de transportar eletricidade das usinas para as indústrias e residências.
Naquela época, a corrente elétrica era distribuída da forma como era gerada nos dínamos: corrente contínua. O fluxo de elétrons nunca mudou de direção e os pólos positivo e negativo permaneceram inalterados ao longo do tempo.
A distribuição de corrente contínua apresenta o problema de que em longas distâncias aquece o cabo elétrico e causa o fenômeno de dissipação. Para compensar este problema, é necessário aumentar a intensidade dos atuais custos crescentes e desperdício de energia.
Por outro lado, a corrente alternada permite que a tensão seja elevada e distribuída por grandes distâncias sem perdas significativas de energia.
Distribuição por corrente alternada (AC)
A eficiência deste novo tipo de corrente se deve ao fato de poder reduzir drasticamente as perdas de energia em longas distâncias graças ao aumento da tensão elétrica.
O aumento da voltagem é perigoso para os seres vivos. Portanto, é necessário reduzir a tensão antes de sua distribuição em residências ou fábricas, por meio de um transformador. O primeiro transformador para este fim foi desenvolvido por Lucien Gaulard e John Dixon Gibbs.
O transformador permite levar a diferença de potencial (tensão) a níveis muito elevados (alta tensão) e a corrente a valores muito baixos.
Para resolver o mesmo problema, o físico William Stanley, em 1885, reutilizou o princípio da indução para transferir corrente alternada entre dois circuitos eletricamente isolados. No entanto, o sistema usado hoje foi idealizado por Nikola Tesla
Por que a distribuição elétrica é realizada em corrente alternada?
Os principais motivos são:
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Reduz as perdas de energia em longa distância.
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Os motores CA são mais confiáveis e eficientes.
Tesla propôs a seu chefe Edison, fundador da General Electric, adotar esse sistema de distribuição de corrente alternada para resolver o problema da transmissão de longa distância. No entanto, Edison recusou por razões econômicas: o sistema de distribuição inventado por ele e sua empresa era o único usado para fábricas na época, e a General Electric tinha o monopólio comercial.
No entanto, as vantagens do sistema Tesla permitidas prevaleceram sobre o DC de Thomas Edison. Esta luta na conhecida guerra das correntes na qual se decidiu qual sistema de correntes era melhor implementar.
A corrente alternada difunde graças ao uso do transformador. Desta forma, a potência é mantida inalterada ao transmiti-la a longas distâncias.
Atualmente no mundo, a energia elétrica alternada é distribuída em duas frequências, 50 Hz (Europa, Ásia, África) e 60 Hz (América, parte do Japão) e tensões diferentes.
O que são sistemas polifásicos?
Um sistema polifásico é um sistema de produção, distribuição e consumo de energia elétrica constituído por duas ou mais tensões iguais com diferença de fase constante, que fornecem energia às cargas conectadas às linhas.
A geração trifásica de energia elétrica é a forma mais comum e a que proporciona o uso mais eficiente dos condutores. O uso de eletricidade no sistema trifásico é comum para uso em indústrias onde muitas das máquinas são acionadas por motores para esta tensão.
