Corrente Alternada

CORRENTE ALTERNADA

A corrente alternada, ou CA (em inglês AC) é uma corrente eléctrica cuja magnitude e direcção da corrente varia ciclicamente, ao contrário da corrente contínua cuja direcção permanece constante. A forma de onda usual em um circuito de potência CA é sinusoidal por ser a forma de transmissão de energia mais eficiente. Entretanto, em certas aplicações, diferentes formas de ondas são utilizadas tais como triangular ou ondas quadradas.

História

A corrente alternada surgiu quando Nikola Tesla foi contratado por J. Westinghouse para construir uma linha de transmissão entre Niágara e Búfalo, em NY. Thomas Edison fez o possível para desacreditar Tesla, mas o sistema polifásico de Tesla foi adoptado. A Corrente Alternada é a forma mais eficaz de se transmitir uma corrente eléctrica para longas distâncias, nela os electrões invertem o seu sentido várias vezes por segundo.

Na primeira metade do século XX haviam sistemas de Corrente Alternada de 25 Hz no Canadá (Ontário) e no norte dos EUA. Em alguns casos alguns destes sistemas (por exemplo, nas quedas de Niágara) perduram até hoje por conveniência das plantas industriais que não tinham interesse em trocar o equipamento para que operasse a 60 Hz. As baixas frequências facilitam a construção de motores de baixa rotação.

Há também sistemas de 16,67 Hz em vias ferroviárias da Europa (Suíça e Suécia).

Sistemas AC de 400 Hz usam-se na indústria têxtil, aviões, navios, naves espaciais e em grandes computadores.

Em Portugal, e na maioria dos países Europeus, e alguns do continente Americano tais como a Argentina, a Bolívia, o Chile, o Paraguai e o Peru é usada a frequência de 50Hz. No Brasil a (frequência) da rede eléctrica é de 60 Hz. Na América do Sul, além do Brasil, também usam 60 Hz o Equador e a Colômbia

A Corrente Alternada foi adoptada para transmissão de energia eléctrica a longas distâncias devido à facilidade relativa que esta apresenta para ter o valor de sua tensão alterada por intermédio de transformadores. No entanto as primeiras experiências e transmissões foram feitas com Corrente contínua (CC ou, em inglês, DC).

Expressão do valor instantâneo das tensões CA

Correntes alternadas são usualmente associadas a tensões alternadas. Uma tensão CA sinusoidal pode ser descrita matematicamente como uma função do tempo, pela seguinte equação:

Onde:

A é a amplitude em volts (também chamada de tensão de pico ou máxima),

ω é a frequência angular em radianos por segundo, e t é o tempo em segundos.

Como para a electrónica é mais importante a frequência logo a fórmula acima pode tomar o seguinte aspecto fazendo :

Onde f é a frequência em hertz.

O valor de pico-a-pico de uma tensão alternada é definida como a diferença entre seu pico positivo e seu pico negativo. Desde o valor máximo de seno (x) que é +1 e o valor mínimo que é -1, uma tensão CA oscila entre +A e −A. A tensão de pico-a-pico, é geralmente escrita como VPP, é, portanto (+A) − (−A) = 2 × A.

Geralmente a tensão CA é dada utilizando o seu valor eficaz, que é o valor quadrático médio desse sinal eléctrico (em inglês é chamado de root mean square, ou rms), sendo escrita