Princípio Geradores AC

Considerando que você já deve estar familiarizado com o símbolo genérico que é utilizado para indicar uma bateria ou qualquer fonte tensão contínua, vamos estudar um pouco mais sobre tensão alternada e tensão contínua, e ter uma idéia de como funciona um gerador de tensão (e corrente) alternada.

Lembra do símbolo adotado para indicar tensão alternada? A existência da tensão (e corrente) alternada é indicada nos diagramas elétricos e eletrônicos com um dos símbolos da figura abaixo.

Sempre que for citada tensão alternada, a corrente também será corrente alternada, o mesmo acontecendo com relação a tensão contínua, onde a tensão for contínua, a corrente também será contínua, então, citar corrente e tensão terá o mesmo significado quando se refere a polaridade, mas na verdade, trata-se duas grandezas totalmente diferentes onde uma tem relação direta com a outra.

Para esclarecer bem o que é tensão e o que é corrente, basta ter em mente as grandezas pelas quais são medidas:

Toda tensão é medida em volts, e tem sua indicação com as letras ACV ou com uma senóide se for tensão alternada, se for tensão contínua tem a indicação com as letras DCV ou com um traço curto e reto.

Toda corrente é mendida em Ampère ou em frações de Ampère, a indicação de corrente (no lugar de símbolo) é pelas letras DCA (Direct Current Alternate) se a corrente for alternada, se a corrente for contínua, a indicação é pelas letras DC (Direct Current), e ao contrário da tensão que é medida pelo nível, a corrente é medida pela intensidade que circula num certo condutor num determinado tempo.

Para um circuito ou sistema que tenha a fonte de tensão ondulada, é utilizado um símbolo genérico de uma senóide ou as letras DCA para indicar que naquele ponto do circuito existe tensão alternada.

Talvez você esteja querendo perguntar qual é a razão de alguém se preocupar tanto com a tensão, e se a tensão é alternada ou se é contínua, a resposta é que existem muitos casos práticos em que a tensão alternada tem alguma vantagem sobre a tensão contínua, como por exemplo, em aplicações onde a eletricidade seja utilizada para dissipar energia sob a forma de calor, ou em aplicações onde a polaridade e a direção da corrente não tem importância desde que exista tensão e corrente suficientes para a carga produzir a potência desejada, ou seja, produzir a potência de dissipação desejada.

Potências altas em tensão contínua, é particularmente anti-prático e exige componentes de alta dissipação de calor, com isso o custo também se torna elevado, por isso a indústria prefere utilizar a tensão alternada.

É possível construir geradores elétricos, motores e sistemas de distribuição de energia em tensão (e corrente) alternada que são e muito mais fáceis de serem manuseadas do que a tensão (e corrente) contínua, e por isso, a tensão alternada é predominantemente por ser utilizada em todo o mundo em aplicações de alta potência, como em chuveiros, aquecedores de ambiente, ferro de passar, fornos elétricos, motores e outros.

Para explicar os detalhes do porquê isto ser assim, que tal um pouco mais de conhecimento sobre o que é tensão alternada e como são construídos os geradores?

Se uma máquina é construída para rodar internamente uma peça magnética estacionada em torno de um conjunto de bobinas com fio enrolado em uma base de ferro magnetizado, uma tensão alternada será produzida nas bobinas quando o eixo é girado, conforme a Lei de Faraday da indução eletromagnética.

Na figura abaixo podem ser observados os passos (um ciclo) e o princípio básico do funcionamento de qualquer gerador de tensão alternada, também conhecido no mundo automobilístico como alternador, mas qualquer usina que gere energia elétrica vai gerar tensão alternada, e no caso de tensão contínua, esta passou por um sistema que fez a retificação da tensão alternada para tensão contínua.

Com certeza, no que se refere a geração de tensão (e corrente) alternada de forma mecânica, nada vai mudar, pois desde que o eletro magnetismo foi descoberto, os princípios básicos são os mesmos.

Vou sugerir que você faça um exercício, peque uns 30 metros de fio 22 AWG esmaltado e enrole bem firme sobre um pedaço de ferro que tenha o dobro do diâmetro do fio enrolado (melhor se for imã), raspe as duas pontas do fio e solde um LED comum vermelho, um terminal em cada ponta do fio.

Pegue um imã ou um padaço de um imã (de alto falante velho serve sim) e passe repetidamente bem rápido e bem perto do fio enrolado e o LED irá acender de acordo com o movimento de vai e vem do imã que você tem na mão, gerando um campo magnetico que gera tensão e corrente, experimente, depois de se familiarizar com detalhes como esse, você pode usar a idéia até em feiras de ciência da sua escola ou quem sabe apostar com seus amigos que consegue acender um LED sem usar pilhas e nem ligar numa fonte.

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