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Engenharia - Engenharia Elétrica - 26 de outubro de 2022

Tensão e Corrente Alternada CA: Geração

Ao darmos início ao entendimento da tensão e corrente alternada CA, relembremos que a tensão de corrente contínua CC é gerada por uma bateria.

Contudo, como o próprio nome sugere, a corrente contínua mantém uma tensão constante por um tempo considerável.

Embora seja amplamente utilizada nos meios eletrônicos, ela não pode ser geradora para grande quantidade requerida para uma cidade ou indústria.

No entanto, a geração de tensão e corrente alternada CA permite este meio de geração de modo mais eficiente e econômico para transmissão em longas distâncias.

Gerador de Energia

A geração de energia para corrente alternada CA envolve a rotação de uma bobina de fio em um campo magnético estático.

O gerador de energia produz pela rotação da bobina uma tensão alternada de modo positivo e negativo. Matematicamente é expresso:

v=V_m\textup{ sen }\theta

V_m é o valor máximo e \theta é o ângulo em radianos da rotação da bobina.

O valor da tensão v em qualquer instante de tempo é chamado de valor instantâneo.

Entretanto, podemos observar no gráfico a seguir que existe o valor de pico V_p, que é o valor máximo da tensão, ou seja, V_p=Vm. O valor máximo de pico a pico V_{pp} é o valor máximo da tensão entre os picos positivo e negativo.

Exemplo

Uma tensão CA é representada por 40\textup{ sen}(10^3t)V.
(a) Encontre o valor instantâneo em 0,2 ms (milisegundos).
(b) Determine o valor pico a pico

Resolução

(a) Em t = 0,2 ms (0,2\textup{ ms}= 0,2 \times 10^{-3}),

v = 40\textup{ sen}[10^3\cdot(0,2 \times 10^{-3})]
v=40\textup{ sen }(0,2)
v = 7,947V

(b) De pico a pico,

O pico de seno é 90º ou \frac{\pi}{2} radianos, sendo assim, seno de 90º é igual a 1:

V_{pp}= 2 \cdot 40\textup{ sen} \left( \frac{\pi}{2} \right )
V_{pp} = 2 \cdot40(1)
V_{pp}=80V

Desta maneira compreendemos como o gerador de energia de tensão CA funciona e introduzimos o conceito do cálculo de tensão por sinal senoidal.