Capítulo 006

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Corrente alternada e corrente contínua
A eletrônica teórica está muito bem para estabelecer certos conhecimentos básicos mas, na hora da verdade, devemos enfrentar-nos a dispositivos "práticos" que podem, ou não, ter a ver com a teoria. O que é Alta Tensão? Como é que opera um transformador? O que é que obtemos numa fonte de alimentação? Estas e outras questões serão analisadas à continuação. 
Quando tratamos com um gerador, ou quando compramos uma pilha, podemos precisar o conhecimento de certos parâmetros a mais. Se trabalhamos com circuitos ligados à rede do lar devemos ter em conta o que se entende por baixa tensão e alta tensão. Ao ligar à rede uma fonte de alimentação podemos obter tensões reduzidas com respeito à da rede mas de que tipo de tensão se trata? 
À parte dos geradores mecânicos, existem outras fontes de energia alternativas (ecológicas ou não). No entanto, para começar, com todas as dúvidas que nos possam surgir com respeito à utilização de diferentes tipos de tensões disponíveis no mundo real, vamos explicar como e porque se trabalha com tensões alternadas, contínuas, alta tensão ou baixa tensão. 
Linhas elétricas, alta e baixa tensão
Uma das particularidades da corrente contínua é a sua grande perda em potência quando é transportada a grandes distâncias. Esta é uma das razões de que as centrais elétricas gerem tensões alternadas. Estas se podem transferir a grandes distâncias em forma de elevadas tensões e baixa intensidade. A todos nos são familiares as torres de condução para linhas de alta tensão. 
Uma vez que a energia elétrica se faz chegar a núcleos de população ou industriais - em forma de alta tensão - se procede à sua adaptação (transformação) a níveis de tensão utilizáveis pelos destinatários. As centrais de transformação elétrica se ocupam desta missão. A legislação se ocupa também de definir o âmbito do que se entende por alta e baixa tensão (A.T. e B.T.). Nas disposições gerais internacionais do "Regulamento eletrotécnico de AT e BT" se especifica o seguinte: "se considerarão como instalações de baixa tensão (BT), tanto para corrente contínua como para corrente alternada, aquelas nas quais as tensões nominais utilizadas sejam inferiores a 1000V, e como instalações de alta tensão, as de tensões nominais de 1000V e superiores"; de maneira que já temos um ponto de partida para delimitar o que é alta e baixa tensão. 
Na prática, em B.T. se costuma operar com tensões de CA de 220 V ou, em ambientes industriais, com 380 V, enquanto que as altas tensões manejadas pelas linhas de distribuição elétrica podem chegar até os 220.000 V.
Pilhas e transformadores na prática
Na hora de adquirir uma fonte de CC, isto é, uma pilha, costuma ser suficiente pedir uma pilha de tal grossura e de 1,5 V ou 9 V. Mas existem outros parâmetros dentro do mundo das pilhas que não devemos passar por alto.
- Tensão: a tensão (em circuito aberto) de uma pilha vem determinada pela sua composição química. Por exemplo, a tensão de um elemento de zinco-carvão pode oscilar entre 1,5V e 1,6V.
 - Resistência interna: Quando se liga nos pólos da pilha um circuito dado, a tensão em bornes da mesma é sempre inferior à sua tensão nominal. Dito efeito de deve à "resistência interna" da pilha. Esta resistência é intrínseca aos materiais químicos - que não são condutores perfeitos - empregados na fabricação da mesma. Esta aumenta com o uso, a passagem do tempo e o incremento da temperatura. Quando a resistência interna aumenta demais a pilha fica inutilizada. 
 - Capacidade: se define como a possibilidade que tem uma pilha para manter a sua tensão nominal nos bornes, inclusive em condições de carga máxima, e está intimamente ligada à resistência de dita carga. Na capacidade de uma pilha podem influir tanto o tipo de carga como as dimensões da pilha, o período de conservação da mesma e as temperaturas de funcionamento e armazenamento. 
Mudando de tema, e dentro das propriedades de que goza a corrente alternada, está a possibilidade de utilizar certo dispositivo para elevar ou reduzir o valor nominal de uma tensão dada. Trata-se do transformador. Como acontece com certos dispositivos mecânicos, às vezes é preciso converter a energia disponível conforme seja a aplicação à que quisermos destinar esta. Por exemplo, a caixa de mudanças de um carro adapta a energia extraída do motor de forma e maneira que seja a mais adequada para o momento da condução. De igual maneira, o transformador realiza uma conversão da energia elétrica disponível para "adaptá-la" à fonte de consumo final. 
Cabe indicar aqui que, como acontece no similar mecânico, a operação realizada é uma simples conversão ou adaptação mas em modo algum se poderá modificar a potência elétrica disponível na entrada do transformador. O transformador baseia a sua operatividade no princípio da indução eletromagnética. Consta de dois ou mais bobinados, os quais estão magneticamente auto-influenciados entre si, isto é, se encontram acoplados magneticamente: a corrente que percorre um enrolamento induz uma tensão no outro (ou nos outros). Isto constitui uma indutância mútua entre ambos os bobinados. 
Na ilustração se pode observar um par de bobinados que constituem o transformador. O bobinado onde ligaremos a tensão a transformar se denomina "bobinado primário", enquanto que o bobinado do qual se obterá a tensão transformada se denomina "secundário". A base de operatividade do mesmo depende tanto do número de espirais que contenham os enrolamentos (bobinados) como da tensão aplicada na entrada do primário. 
Outras formas de tensão alternativas
Existem outras formas de obter tensão e, embora seja de maneira resumida, queremos nomeá-las à continuação: 
Fontes de alimentação: são dispositivos eletrônicos que costumam tomar a tensão alternada da rede para convertê-la numa baixa tensão de tipo contínua que, às vezes, costuma ser de tipo ajustável.
 
Acumuladores: respondem aos mesmos princípios que as pilhas mas oferecem a vantagem acrescentada de que podem ser recarregados uma vez que se tenham esgotado. A sua tensão nominal costuma ser de 1,2 V. Os mais difundidos são os de Níquel-Cádmio (Ni-Cd).
 Bateria de carro: não é mais que um acumulador bastante especializado. Consta de um conjunto de elementos (normalmente agrupados para que ofereçam uma tensão contínua de uns 12 V. Uma das suas principais características é a sua grande capacidade. 
Efeito piezo-elétrico: este faz uso de um princípio conforme o qual algumas substâncias (cristais) fazem aparecer uma diferença de potencial nas suas caras ao aplicar-lhes certa pressão. Este se conhece como efeito piezo-elétrico. Os microfones de tipo piezo-elétrico, por exemplo, fazem uso deste efeito.
 Efeito fotoelétrico: as células solares ou o conjunto destas (painéis solares) fazem uso deste efeito. Quando a luz incide sobre as superfícies do material fotosensível que as constitui se gera entre elas uma d.d.p. suscetível de ser utilizada para alimentar uma carga. A alimentação de, por exemplo, um repetidor de TV ou telefônico num lugar recôndito é um bom campo de aplicação para as fotocélulas. 
Energia eólica: é de ampla aplicação em lugares de fortes ventos. Não é outra coisa que geradores dotados de pás com uma grande superfície solidárias ao eixo dos mesmos. A força do vento faz o resto.
Adaptado do “curso de eletrônica” da Editora F&G S.A (1995)
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As centrais de transformação elétrica se encarregam de reduzir a AT que recebem e de adaptá-la às necessidades de BT dos usuários.
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Mediante um carregador de baterias podemos recarregar unidades de Ni. A sua tensão nominal é de só 1,2 V.
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A partir do momento em que se armazena na hidrelétrica em forma de água, a energia elétrica sofre várias adaptações até chegar ao nosso lar.
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O vidro térmico traseiro do nosso carro é um claro exemplo de utilização de CC sobre um circuito resistivo.
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O clip ligável às baterias de 9 V permite que liguemos estas a qualquer circuito que requeira CC.
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O transformador toma uma tensão de entrada (V) e, por exemplo, a reduz a uma tensão inferior (v).
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A forma em que atua um gerador de CC (o dínamo) é similar ao de CA mas incorpora uma saída às escovas através de ”anéis".
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A tensão alternada que chega à nossa casa através da rede de distribuição elétrica se canaliza às tomadas domésticas.