Corrente Alternada: Definição Propriedades e Aplicações
O que é Corrente Alternada?
Uma corrente alternada (CA) é uma corrente elétrica que muda sua direção e magnitude periodicamente. Diferente da corrente contínua (CC), que flui apenas em uma direção, a CA pode ser usada para transmitir energia por longas distâncias com menos perda de energia. A CA também é a forma de energia elétrica que a maioria dos aparelhos e dispositivos domésticos usa quando são conectados a uma tomada.
A forma do sinal de CA pode variar dependendo da fonte e da carga. A forma de onda mais comum é uma onda senoidal, que tem uma forma suave e simétrica. Outras formas de onda incluem ondas quadradas, triangulares e serrilhadas, que têm características e aplicações diferentes.
Como é Medida a Corrente Alternada?
Uma maneira de medir a CA é usando seu valor RMS (Root Mean Square). O valor RMS de um sinal de CA é o valor DC equivalente que produziria a mesma quantidade de calor em um resistor. O valor RMS pode ser calculado elevando ao quadrado os valores instantâneos do sinal de CA, tomando a média em um ciclo e, em seguida, tirando a raiz quadrada.
O valor RMS de um sinal de CA senoidal é igual ao seu valor de pico dividido pela raiz quadrada de dois:
O valor RMS de um sinal de CA quadrado é igual ao seu valor de pico:
O valor RMS de um sinal de CA triangular é igual ao seu valor de pico dividido pela raiz quadrada de três:
O valor RMS de um sinal de CA dente de serra é igual ao seu valor de pico dividido pela raiz quadrada de seis:
Outra maneira de medir a CA é usando sua frequência. A frequência de um sinal de CA é o número de ciclos ou períodos que ocorrem em um segundo. A unidade de frequência é hertz (Hz), que significa ciclos por segundo. Por exemplo, um sinal de CA de 60 Hz completa 60 ciclos em um segundo.
A frequência de um sinal de CA está relacionada ao seu período, que é o tempo necessário para completar um ciclo. O período pode ser calculado dividindo um segundo pela frequência:
A frequência pode ser calculada dividindo um segundo pelo período:
Por que a Corrente Alternada é Usada?
A corrente alternada tem muitas vantagens sobre a corrente contínua para transmissão e distribuição de energia. Algumas dessas vantagens são:
Facilidade de geração: A CA pode ser gerada facilmente girando uma bobina de fio em um campo magnético ou girando um ímã ao redor de uma bobina de fio. Isso não requer nenhum comutadores ou retificadores, que são necessários para a geração de CC.
Tensão transformação: A CA pode ser facilmente elevada ou reduzida usando transformadores, que são dispositivos que usam indução eletromagnética para mudar a tensão e as correntes de um circuito de CA. Isso permite que a CA seja transmitida em altas tensões e baixas correntes, o que reduz a perda de potência devido à resistência dos fios. Também permite que a CA seja fornecida em diferentes tensões e correntes para diferentes aplicações e dispositivos.
Fator de potência correção: A CA pode ser ajustada para melhorar seu fator de potência, que é uma medida de como um circuito de CA usa a potência. O fator de potência é definido como a razão entre a potência real (a potência que faz trabalho útil) e a potência aparente (o produto da tensão e da corrente). Um fator de potência baixo significa que parte da potência é desperdiçada como potência reativa (a potência que oscila entre a fonte e a carga). A potência reativa pode causar flutuações de tensão, superaquecimento e aumento das perdas em um circuito de CA. O fator de potência pode ser melhorado adicionando capacitores ou
