Eletricidade
Corrente elétrica

Corrente alternada

Corrente alternada

Corrente alternada (AC) é um tipo de corrente elétrica que é caracterizada por mudanças ao longo do tempo, em intensidade ou direção, em intervalos regulares.

A tensão varia entre os valores máximo e mínimo ciclicamente, o valor da tensão é positivo na metade do tempo (meio ciclo positivo ou meio período positivo) e negativo na outra metade. Isso significa que metade do tempo a corrente flui em uma direção, a outra metade na outra direção. A forma mais comum de ondulação segue uma função trigonométrica do tipo senoidal, uma vez que é a maneira mais eficiente e prática de produzir energia elétrica por meio de alternadores. No entanto, existem certas aplicações nas quais outras formas de onda são usadas, como a onda quadrada ou a onda triangular.

É comum que as instalações de energia solar fotovoltaica usem um conversor de CC para CA, de modo que a energia gerada possa ser fornecida à rede.

Freqüências de corrente alternada

A freqüência do sistema elétrico varia de acordo com o país e, às vezes, dentro de um país; A maior parte da energia elétrica é gerada a 50 ou 60 Hertz. Alguns países têm um mix de fontes de 50 Hz e 60 Hz, especialmente a transmissão de energia elétrica no Japão. Uma baixa freqüência facilita o projeto de motores elétricos, especialmente para aplicações de elevação, britagem e laminação, e motores de tração do tipo comutador para aplicações como ferrovias.

No entanto, a baixa frequência também provoca uma cintilação perceptível nas lâmpadas de arco e lâmpadas incandescentes. O uso de frequências mais baixas também proporcionou a vantagem de menores perdas de impedância, que são proporcionais à freqüência.

Efeitos de altas frequências em correntes alternadas

Uma corrente contínua flui uniformemente através da seção transversal de um cabo uniforme. Em uma corrente alternada de qualquer freqüência, a carga elétrica é forçada para longe do centro do cabo, em direção à sua superfície externa. Isso ocorre porque a aceleração de uma carga elétrica em uma corrente alternada produz ondas de radiação eletromagnética que cancelam a propagação de eletricidade para o centro de materiais com alta condutividade. Esse fenômeno é chamado de efeito de filme.

Em freqüências muito altas, a corrente não flui mais no cabo, mas na verdade flui na superfície do cabo, dentro de uma espessura com pouca profundidade da crosta. A profundidade da crosta é a espessura em que a densidade de corrente é reduzida em 63%. Mesmo em frequências relativamente baixas usadas para transmissão de energia (50 Hz - 60 Hz), a distribuição não uniforme da corrente ainda ocorre em condutores suficientemente espessos.

Por exemplo, a profundidade do filme de um condutor de cobre é de aproximadamente 8,57 mm a 60 Hz, portanto condutores de alta corrente são geralmente ocos para reduzir sua massa e custo. Como a corrente tende a fluir na periferia dos condutores, a seção transversal efetiva do condutor é reduzida. Isso aumenta a resistência efetiva de CA do condutor, uma vez que a resistência é inversamente proporcional à área da seção transversal. A resistência à corrente alternada é muitas vezes maior que a resistência à corrente contínua, causando uma perda muito maior de energia devido ao aquecimento ôhmico.

Distribuição de eletricidade por corrente alternada

Na Europa, a eletricidade é distribuída na forma de corrente alternada sinusoidal a uma frequência constante de 50 Hz.

O uso de corrente alternada é conseqüência das seguintes razões:

  • O transporte (especialmente a longas distâncias) de altas potências elétricas é muito eficiente se realizado em altas tensões, este último é facilmente alcançado com o uso de transformadores.
  • Os alternadores são construtivamente mais simples e têm maior eficiência que os dínamos.
  • Em corrente contínua, não é possível explorar as vantagens de um sistema trifásico Quase todos os dispositivos eletrônicos de consumo operam em corrente contínua, mas isso pode ser conseguido pela corrente alternada por meio de um retificador simples.

Por outro lado, é possível obter corrente elétrica alternada a partir da corrente contínua, gerada em parâmetros apropriados de freqüência, forma de onda e tensão por meio de dispositivos chamados inversores.

História de corrente alternada

DC, que oferece a vantagem de ser capaz de ser armazenada em baterias usadas em fontes industriais de uso de eletricidade no século XIX, mas com o advento da corrente alternada pelo cientista Nikola Tesla do mundo revolucionou novo A eficiência deste novo tipo de corrente permite reduzir drasticamente as perdas de energia a longas distâncias graças ao aumento da tensão elétrica. Esse recurso permitiu que a transmissão de energia elétrica de alta tensão e as perdas de dissipação de corrente reduzissem drasticamente o baixo nível da linha e, em seguida, a espessura do condutor utilizado para o transporte, em comparação com a corrente contínua de Edison.

A corrente alternada foi estendida graças ao uso do transformador, que permite levar a diferença de potencial (voltagem) a níveis muito altos (alta voltagem) e correspondentemente a corrente a valores muito baixos, mantendo assim a potência inalterada e transmitindo-a a um grande distâncias e pequenas perdas, alcançando consideráveis ​​economias de escala.

Além disso, os motores elétricos CA são mais confiáveis ​​e eficientes que os motores elétricos CC.

Atualmente no mundo, a energia elétrica alternada é distribuída em duas freqüências, 50 Hz (Europa, Ásia, África) e 60 Hz (América, parte do Japão) e diferentes voltagens (veja padrões elétricos no mundo).

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Última revisão: 17 de maio de 2019