As Fontes de Tensão

As fontes de tensão e de corrente são componentes essenciais de qualquer circuito elétrico.

As fontes podem ser agrupadas em duas classes essencialmente distintas:

a) De alimentação, como é o caso das baterias e dos geradores eletromecânicos, cuja função principal é fornecer energia aos circuitos elétricos nas formas d.c. ou a.c.

b) Fontes de sinal.

As fontes de sinal existentes no mercado são em geral dotadas da capacidade de gerar um conjunto variado de formas de onda, em particular de tipo senoidal, triangular e retangular.

Estes instrumentos possibilitam também o controlo da amplitude, da frequência e da fase dos sinais gerados.

As fontes de alimentação vem em caixas fechadas, com circuitops eletrônicos que modificam a tensão e corrnte conforme diversas necessidades.

A tensão elétrica pode ser gerada a partir de três mecanismos básicos:

a) Reação química, subjacente ao funcionamento das baterias

b) Ação conjunta de uma força mecânica e de um campo magnético, designadamente através da indução eletromagnética, processo que é parecido ao funcionamento dos geradores eletromecânicos chamados de dínamo (d.c.) e alternador (a.c.)

c) Efeito foto-elétrico, pela conversão de uma radiação eletromagnética em elétrons livres, processo que se encontra na base do funcionamento das células foto-voltaicas popularmente chamadas de células solares.

A forma e a amplitude de uma tensão elétrica podem ser alteradas mediante a utilização de dispositivos e circuitos elétricos e eletrónicos adequados.

Por exemplo, uma fonte de tensão de alimentação a.c. pode ser convertida numa fonte d.c pela intervenção de um circuito retificador.

A amplitude de uma tensão senoidal pode ser aumentada ou diminuída por intermédio de um transformador.

A amplitude de uma fonte de tensão constante pode ser aumentada ou diminuída usando um conversor d.c./d.c.

A frequência de oscilação de uma fonte de tensão senoidal pode ser alterada com um conversor a.c./a.c., etc.

Apesar de constituírem apenas conversores da forma de onda da tensão ou corrente elétrica, estes aparelhos são popularmente chamados de fontes de alimentação.

Por exemplo, nas aulas práticas de laboratório utilizam-se fontes de tensão de alimentação constantes cuja energia provém da rede de distribuição elétrica, e em cujo interior se encontra um circuito retificador de tensão, constituído, entre outros, por um transformador, uma ponte retificadora e um estabilizador.

Na figura abaixo a representa-se o símbolo de uma fonte de tensão de alimentação constante.

Uma fonte de tensão fornece energia quando os elétrons circulam (pelo exterior) do terminal negativo para o terminal positivo, isto é, quando a corrente passa do terminal positivo para o terminal negativo.

A potência fornecida ao circuito é positiva quando a corrente abandona a fonte pelo terminal positivo (figura abaixo em (b)), e negativa no caso contrário (figura abaixo em (c)).

Na figura abaixo em (d), na figura abaixo em (e), ilustram-se os símbolos utilizados na representação das fontes de sinal de tensão e de corrente, respectivamente.

Os símbolos indicados na figura abaixo em (f) são utilizados para representar a referência da tensão elétrica.

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