FUNDAMENTOS-DA-ENGENHARIA-ELÉTRICA-1

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SUMÁRIO 
INTRODUÇÃO ....................................................................................................... 4 
1 INTRODUÇÃO À ENGENHARIA ELÉTRICA .................................................. 5 
2 ELETRICIDADE E MAGNETISMO .................................................................. 9 
3 CIRCUITOS ELÉTRICOS .............................................................................. 14 
3.1 Corrente elétrica ...................................................................................... 15 
3.2 Tensão elétrica ........................................................................................ 15 
3.3 Resistência elétrica ................................................................................. 15 
3.4 Potência elétrica ...................................................................................... 16 
4 MATERIAIS ELÉTRICOS .............................................................................. 17 
4.1 Materiais condutores ............................................................................... 18 
4.2 Materiais semicondutores ........................................................................ 18 
4.3 Materiais isolantes ou dielétricos ............................................................. 20 
5 FONTES DE ENERGIA E MEIO AMBIENTE ................................................. 21 
5.1 Tipos de fontes de energia ...................................................................... 22 
5.2 Energia hidráulica .................................................................................... 23 
5.3 Energia termelétrica ................................................................................ 23 
5.4 Energia nuclear ....................................................................................... 24 
5.5 Energia eólica .......................................................................................... 25 
5.6 Energia solar ........................................................................................... 25 
5.7 Conversão de energia ............................................................................. 26 
6 SISTEMAS DE ENERGIA ELÉTRICA ........................................................... 27 
6.1 Estrutura dos sistemas elétricos de potência .......................................... 28 
6.2 Histórico dos sistemas elétricos de potência ........................................... 29 
 
 
 
6.3 História do sistema elétrico de potência no Brasil ................................... 31 
7 GERAÇÃO DE ENERGIA ELÉTRICA............................................................ 32 
8 TRANSMISSÃO DE ENERGIA ELÉTRICA ................................................... 35 
8.1 Transmissão de energia elétrica em corrente alternada.......................... 37 
8.2 Transmissão de energia elétrica em corrente contínua ........................... 37 
8.3 Sistema de conversão ............................................................................. 38 
9 DISTRIBUIÇÃO DE ENERGIA ELÉTRICA .................................................... 38 
10 REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS ........................................................... 42 
11 BIBLIOGRAFIA ........................................................................................... 44 
 
 
 
4 
 
INTRODUÇÃO 
O Grupo Educacional FAVENI, esclarece que o material virtual é semelhante ao 
da sala de aula presencial. Em uma sala de aula, é raro – quase improvável - um aluno 
se levantar, interromper a exposição, dirigir-se ao professor e fazer uma pergunta, 
para que seja esclarecida uma dúvida sobre o tema tratado. O comum é que esse aluno 
faça a pergunta em voz alta para todos ouvirem e todos ouvirão a resposta. No espaço 
virtual, é a mesma coisa. Não hesite em perguntar, as perguntas poderão ser 
direcionadas ao protocolo de atendimento que serão respondidas em tempo hábil. 
Os cursos à distância exigem do aluno tempo e organização. No caso da nossa 
disciplina é preciso ter um horário destinado à leitura do texto base e à execução das 
avaliações propostas. A vantagem é que poderá reservar o dia da semana e a hora que 
lhe convier para isso. 
A organização é o quesito indispensável, porque há uma sequência a ser seguida 
e prazos definidos para as atividades. 
 
Bons estudos! 
 
 
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1 INTRODUÇÃO À ENGENHARIA ELÉTRICA 
Segundo Cocian (2009), colocado de forma simples, a engenharia elétrica é a 
aplicação das leis da física para dominar a eletricidade, o magnetismo e os fenômenos 
eletromagnéticos, para desenvolver produtos e serviços em benefício da humanidade. 
Os engenheiros eletricistas projetam novos produtos, especificam requisitos de 
desempenho e desenvolvem cronogramas de manutenção. 
Os engenheiros fazem coisas diversas, como projetar pontes, equipamentos 
médicos, automóveis, desenvolver processos para dejetos tóxicos e sistemas para o 
transporte de massas. Em outras palavras, a engenharia envolve o desenvolvimento de 
um produto técnico ou sistema que seja adequado para resolver uma questão específica, 
valendo-se, para isso, de técnicas de utilização de materiais que a natureza oferece com 
a energia para fazer as transformações requeridas. Pensando nisso, outra definição 
interessante pode ser: “A engenharia é a aplicação dos saberes científicos para criar 
algum elemento de valor a partir dos recursos naturais” (COCIAN, 2009d, p. 17, apud 
COCIAN, 2017) 
Ainda conforme Cocian (2017), a engenharia é mais do que uma ciência, uma arte, 
pois a técnica também depende muito da inteligência perceptiva. A arte utiliza a aplicação 
sistemática do conhecimento e das habilidades de acordo com um conjunto de regras. A 
engenharia requer perspicácia e habilidade de decisão na adaptação do conhecimento 
para propósitos práticos. Uma das atividades mais frequentes na engenharia é a 
resolução de problemas, e para alguns engenheiros isso é uma arte. 
Já a ciência é um conjunto de conhecimentos cumulativos, embasados e 
sistematizados. A engenharia é baseada nas ciências fundamentais da física, química e 
matemática, com suas extensões no estudo das ciências dos materiais, mecânica, 
termodinâmica, eletrodinâmica e processos de transferência, denominados “ciências da 
engenharia”. A palavra ciência deriva do latim scire, que significa “conhecer”. 
Diferentemente, a função básica do engenheiro é “fazer” (COCIAN, 2017). 
O cientista busca a ampliação do conhecimento. O engenheiro utiliza a ciência 
para resolver problemas práticos; ele é uma pessoa de ação. O engenheiro utiliza a 
ciência, mas não se limita à construção do conhecimento científico. Para citar um 
 
6 
 
exemplo, até hoje ninguém conhece exatamente como e por que o concreto e o aço se 
comportam da maneira que se comportam; mesmo assim, usando dados empíricos, o 
engenheiro é capaz de projetar estruturas eficientes e seguras. É importante notar que a 
concepção e o projeto de uma estrutura, dispositivo ou sistema, que atenda a uma 
determinada especificação de forma otimizada, é considerada uma obra de engenharia, 
mesmo que tenha sido feita por uma pessoa cujo treinamento formal foi na área das 
ciências. 
Para tanto, a formação em engenharia prevê uma integração entre 
conhecimentos de diversas ciências, o que é necessário para a compreensão dos 
problemas existentes e para a identificação de potenciais soluções. Assim, várias 
características são intrínsecas à engenharia (BRASIL, 2019, apud GREGORIO, 
2019). 
A engenharia envolve a utilização dos recursos naturais. Alguns recursos naturais 
são renováveis e outros podem ser rapidamente esgotados. O engenheiro deve se 
preocupar com a conservação desses recursos, o que não significa “não utilizá-los”. A 
verdadeira conservação dos recursos naturais requer o contínuo desenvolvimento de 
novos recursos, assim como a utilização eficiente dos já existentes. Todos nós devemos 
ser conscientesda finitude de alguns desses recursos, entre eles a água doce, o petróleo 
e o minério de ferro (COCIAN, 2017). 
Os recursos materiais são utilizados com o objetivo de produzir outros objetos. Os 
materiais utilizados na engenharia incluem derivados de animais, vegetais e minerais, 
sendo alguns naturais e outros, em sua maioria, manufaturados ou processados. Estes 
derivados são muito úteis pelas suas diversas propriedades: resistência, fácil fabricação, 
leveza, durabilidade, capacidade de isolamento ou condução, boas características 
térmicas, magnéticas, elétricas, químicas ou acústicas. 
Segundo Cocian (2017), os recursos energéticos são utilizados com o objetivo de 
produzir energia. A quantidade de fontes importantes de energia é muito menor do que a 
de recursos materiais como o carvão mineral, o petróleo, o gás natural, o vento, a luz 
solar, as quedas de água, as ondas do mar e a fissão nuclear. Os recursos energéticos 
são necessários para processar esses recursos naturais. Cada forma de energia tem 
vantagens e desvantagens. O carvão mineral é barato, mas a sua mineração é perigosa 
e o seu conteúdo de enxofre é difícil de remover. Os produtos derivados de petróleo 
 
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podem ser armazenados e convertidos em calor sob condições cuidadosamente 
controladas. O estoque mundial de petróleo está se esgotando rapidamente e a sua 
disponibilidade está submetida a um conjunto pequeno de países. O poder do vento é 
barato, mas não confiável. O desenvolvimento de energia pela força da água é viável 
somente em certas áreas, geralmente remotas. O combustível nuclear é barato, mas o 
equipamento de conversão é muito caro, e a sociedade se preocupa com relação a sua 
segurança. Cada dia, a terra recebe 10.000 vezes a quantidade de energia necessária 
para os seres humanos, mas ainda não encontramos uma forma efetiva de converter 
essa energia de forma competitiva. 
Tem-se afirmado que a história da civilização é a história da engenharia. 
Certamente é verdade que as civilizações desenvolvidas são conhecidas pelas suas 
realizações de engenharia (COCIAN, 2017). 
A engenharia pode ser definida como a arte de colocar em prática conhecimentos 
empíricos, científicos e determinadas habilitações específicas para a criação de 
processos que transformem recursos naturais em meios apropriados de 
atendimento às necessidades humanas (FERREIRA, 1986, apud GREGORIO, 
2019). 
A seguir é mostrada uma pequena descrição de alguns personagens que 
marcaram a história da engenharia elétrica. 
O famoso experimento da pandorga de Benjamin Franklin, em 1752, estabeleceu 
a analogia entre os relâmpagos e a eletricidade estática obtida por materiais “elétricos” 
esfregados. Para Franklin, uma das mais temidas amostras de energia incontrolada são 
os relâmpagos. Sob condições apropriadas, os ventos ocasionam a separação da carga 
elétrica de forma progressiva até que, superando todas as restrições, as cargas são 
equalizadas com uma tremenda transformação de energia na forma de calor, luz, som e 
ocasionalmente, forças mecânicas destrutivas (COCIAN, 2009). 
A possibilidade de converter esta energia em benefício da humanidade, sempre 
tem sido levada em consideração. A pesar de que os engenheiros ainda não têm sido 
capazes de dominar esta energia selvagem, todas as propriedades desejáveis têm sido 
reproduzidas sob condições controladas. 
Nos 50 anos seguintes à experiência de Franklin, cientistas europeus 
estabeleceram os fundamentos das ciências da eletricidade, baseados nas observações 
 
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sistemáticas de Franklin da eletricidade estática. A célula voltaica inventada por volta em 
1800, permitiu aos pesquisadores o estudo do fluxo de corrente, e em 1831, Oersted, 
Ampère, Ohm, Faraday, e outros brilhantes pesquisadores, estabeleceram os seguintes 
fatos: 
I - Um fluxo de corrente elétrica produz um campo magnético; 
II - A variação de um campo magnético induz uma diferença de potencial elétrico 
em condutores próximos e; 
III - A corrente fluindo por um condutor é proporcional à diferença de potencial 
elétrico aplicado (COCIAN, 2009). 
Independentemente da época, a essência da engenharia tem relação com o novo, 
quando se projeta, ou com os fatores já existentes, quando se busca a solução para 
problemas reais (ANDRADE, 1997 apud OLIVEIRA, 2005, apud GREGORIO, 2019). 
A primeira aplicação prática da energia elétrica foi nas comunicações através do 
telegrafo, invenção acreditada a Samuel F. B. Mores em 1840. O telegrafo era alimentado 
por grandes baterias de células voltaicas relativamente fracas. A dínamo Xenobe 
Gramme de 1872, que convertia energia mecânica em energia elétrica, foi o real 
precursor da indústria de energia elétrica. Esta foi aplicada rapidamente para a 
iluminação, e em 1879 foi instalada a primeira central de energia em San Francisco, EUA, 
para alimentar os arcos de luz de Charles Brush. Estes dispositivos de iluminação tinham 
aplicações limitadas, até que foi inventada a lâmpada de filamento de carbono pelo 
Thomas Edison, patenteada em 1880. Para Cocian (2009), este dispositivo estimulou o 
desenvolvimento da geração, transmissão, distribuição e utilização da energia elétrica. O 
rápido progresso na arte e na ciência da aplicação da eletricidade, produziu um novo 
especialista, o engenheiro eletricista. 
Em 1883, Edison notou um fato curioso. Uma pequena corrente de eletricidade irá 
fluir entre um filamento incandescente e um outro eletrodo isolado, dentro do mesmo 
bulbo. Este efeito não foi considerado até a descoberta do elétron, e foi denominado de 
efeito Edison. Pouco depois, a válvula de Fleming foi utilizada como um sensível detector 
de ondas de rádio. A introdução de um terceiro eletrodo, a grade de controle, no tubo de 
vácuo, é acreditada a Lee De Forest em 1906. A primeira válvula podia gerar, amplificar 
 
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e detectar sinais de áudio ou ondas de rádio, e foi a base para o rápido desenvolvimento 
das comunicações, como uma das ramas da engenharia elétrica (COCIAN, 2009). 
Na mesma época que Alexandre Graham Bell e o seu assistente Thomas A. 
Watson estavam trabalhando no telefone em Boston (1876), James Clerk Maxwell da 
Universidade de Cambridge anunciava e demonstrava que as ondas eletromagnéticas 
atravessam o espaço com a velocidade da luz. As equações de Maxwell são notáveis, já 
que elas não estão baseadas na evidencia experimental, mas foram deduzidas pela 
analogia entre as ondas de luz. O físico alemão Heinrich Hertz, confirmou a teoria de 
Maxwell em 1888 através de um experimento engenhoso. Perto de um circuito oscilador, 
ele colocou um fio condutor na forma de um círculo quase fechado, e observou 
centelhamento no gap. Conforme Cocian (2009), em 1895, Guglielmo Marconi conectou 
um oscilador de Hertz entre a terra e um ponto elevado, sendo capaz de detectar ondas 
a uma distância de um pouco mais de um quilometro. Em 1901, ele conseguiu com êxito 
a transmissão de sinais através do oceano Atlântico. 
Para Silva Filho (2012, apud GREGORIO, 2019), uma das características 
principais da engenharia é a capacidade de adaptar-se de forma rápida aos novos 
conhecimentos e técnicas, principalmente, considerando a rápida evolução tecnológica e 
a obsolescência das tecnologias já existentes. 
Inventores imaginativos criaram o novo mundo da eletrônica, utilizando os 
versáteis tubos de vácuo de inúmeras maneiras. No ano de 1948, John Bardeen, William 
Shockley e Walter Brattain, tiveram sucesso no controle do movimento dos elétrons num 
cristal sólido de silício. Cinco anos mais tarde, eles resolveram os problemas práticos da 
produção e os pequenos transistores começaram a revolucionar a eletrônica (COCIAN, 
2009). 
2 ELETRICIDADE E MAGNETISMO 
Como caracteriza Tonidandel et al (2018), prosa e poesia, ética e moral, medicina 
e mitologia se entrelaçam nos primeiros relatos conhecidos sobre eletricidade e 
magnetismo. Muito antes de se tornarem objetode ciência, observadores da Antiguidade 
notavam que determinados materiais, ora submetidos ao atrito com materiais de natureza 
 
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diferente, cediam ou recebiam determinadas “virtudes”, que pareciam transferir-se de um 
corpo ao outro, fazendo com que estes, ora inertes, ganhassem propriedades similares 
ao da “pedra ímã”. A “capacidade de transferência” sugeria que um entre material, dotado 
de massa, jornadeava livremente entre os corpos − desde que estabelecido um caminho 
− tornando-os concentrados ou “carregados”. Tais virtudes foram enaltecidas em diversas 
produções, que acabaram por formar, ao longo do tempo, o inventivo e genioso caminho 
de descoberta dos fenômenos eletromagnéticos. 
Registros históricos indicam que no ano de 2637 a.C., as tropas do imperador 
chinês Huang-ti se perderam na enevoada planície de Tchu-lu, quando perseguiam as 
tropas inimigas do príncipe rebelde Tchi-yu. Dadas as circunstâncias, Huang-ti construiu 
uma carruagem sobre a qual uma grande figura feminina, de braços abertos, girava 
livremente de modo a sempre indicar o sul, qualquer que fosse a direção tomada pela 
carruagem. Suspeita-se, com muita razão, que ligada a essa figura houvesse uma 
espécie de agulha magnética que lembrasse uma bússola. A este registro tão antigo 
seguem-se outros, todos na China (Tonidandel et al, 2018). 
O primeiro registro não chinês de fenômenos elétricos ou magnéticos ocorre na 
Grécia, no século VI a.C. Sabemos, por terceiros, que Tales, uma mistura de filósofo e 
cientista prático, na expressão de Copleston, teria conhecido (ou descoberto) fenômenos 
elétricos associados ao âmbar, bem como fenômenos magnéticos associados a uma 
pedra encontrada na região de Magnésia. 
Ainda conforme Tonindadel et al (2018), Aristóteles é o primeiro a citar Tales e os 
fenômenos magnéticos, no seu tratado sobre a alma: “Parece que também Tales, a 
avaliar pelo que se conta, considerava a alma como algo de cinético, se é que ele disse 
que a pedra [de Magnésia] possui alma pelo fato de deslocar o ferro.” 
A extensão na qual o comportamento elétrico e magnético e a condutividade 
podem ser variados é afetada principalmente: (1) pelas energias dos elétrons na 
camada de valência; (2) pelo “spin” dos elétrons nos átomos; (3) pela estrutura 
cristalina ou amorfa do material. Dessa forma, o conhecimento dessas relações 
permite a previsão das propriedades elétricas e magnéticas de um material de 
forma a não se necessitar de tentativas ao se fazer a seleção do material (VAN 
VLACK, 1970, apud STEIN, 2016). 
Deve-se ter certa cautela acerca do fato de Tales ter realmente tido contato com 
os fenômenos elétricos exibidos pelo âmbar quando atritado. Aristóteles, um sujeito 
 
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meticuloso em suas afirmações, não menciona nada sobre o âmbar quando fala de Tales, 
mencionando apenas a pedra-ímã. Aqui há de se acrescentar que a pedra-ímã é um 
aspecto muito importante no desenvolvimento das concepções filosóficas de Tales, 
considerado como um dos fundadores da filosofia ocidental. É difícil crer que o âmbar, 
tendo o poder de atrair objetos, não tenha sido incluído por Tales como um dos exemplos 
de coisas naturais possuidoras de alma. Ou, por outro lado, que Tales tenha de fato 
mencionado o âmbar como algo animado e que Aristóteles tenha deixado de mencioná-
lo. De qualquer forma, a referência mais antiga ao âmbar e sua relação com Tales, vem 
de Diógenes Laércio, cuja confiabilidade como historiador já foi posta em questão em 
muitas oportunidades (Tonidandel et al, 2018). 
Quinze séculos mais tarde, o experimento de Mileto seria completado pelo físico e 
médico inglês da corte elizabethiana, William Gilbert, que, em 1600, descobriu que além 
do âmbar, muitos outros materiais poderiam atrair se fossem friccionados. Muitos outros 
inventos surgiram desde então. Em 1663, o cientista alemão Otto Von Guericke construiu 
a primeira máquina eletrostática, que consistia em uma esfera de enxofre em cima de um 
eixo, que transformava energia mecânica em energia elétrica. Era uma invenção 
estratégica, já que tempos depois, no final do século XVIII, verificou-se que, por meio do 
princípio eletrostático, poderia ser possível também gerar energia mecânica. 
ConformeTonidandel et al (2018), antes dessa constatação, o físico norte-
americano Benjamin Franklin observou, em 1752, durante seu experimento, no qual 
empinou uma pipa em uma tempestade, que a eletricidade podia ser captada e conduzida 
por fios. 
Mas temendo ser ridicularizado por seu possível fracasso, que geralmente ocorre 
na ciência, ele (Franklin) não comunicou sua intenção de realizar este 
experimento a ninguém, exceto seu filho que o assistiu empinando a pipa. 
(Priestley 1966, pp 216-217, apud SILVA; PIMENTEL, 2007). 
O professor italiano de medicina e anatomia, Luigi Galvani, verificou, em 1786, que 
as coxas de uma rã contraíam-se depois de separadas do corpo, se colocadas em um 
suporte de ferro. Denominou esse fenômeno como eletricidade animal, mas não soube 
explicá-lo. A solução desse fenômeno só viria com outro italiano, o físico Alessandro 
Volta, que ao colocar dois metais distintos imersos em um líquido condutor de corrente 
 
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observou que ao contrário do que pensava Galvani não era necessário tecido animal para 
gerar eletricidade. Foi somente após o final do século XVIII, porém, com o físico 
dinamarquês Hans Christian Oersted e o físico francês André Marie Ampère que foi dado, 
verdadeiramente, o primeiro passo rumo ao surgimento do motor elétrico. Oersted, ao 
observar a agulha magnética de sua bússola desviar da posição original norte sul perto 
de um condutor de energia elétrica e voltar à posição inicial ao ser afastado dele, verificou 
a conexão entre magnetismo e eletricidade (Tonidandel et al, 2018). 
Já Ampére, em 1821, um ano após a constatação de Oersted, complementou a 
experiência do cientista nórdico, criando a “lei da mão direita” que tomou como base a 
orientação de uma agulha imantada no sentido da corrente. Os cientistas ingleses William 
Sturgeon e Michael Faraday, inspirados pelas descobertas de seus contemporâneos 
foram os responsáveis pelos últimos passos rumo à construção do motor elétrico. 
Sturgeon inventou, em 1825, o eletroimã, que posteriormente teria grande papel na 
construção de máquinas elétricas gigantes. Já Faraday foi responsável por descobrir, 
finalmente, a indução eletromagnética. Ele verificou que uma corrente elétrica era 
induzida nos terminais de um condutor elétrico quando este se movimentava em um 
campo magnético e provou, definitivamente, a ligação entre magnetismo e eletricidade 
que já havia sido intuída por Tales de Mileto há quase dois mil anos. 
O magnetismo é um fenômeno no qual os materiais impõem uma força ou 
influência de atração ou de repulsão sobre outros. É de conhecimento comum 
que o ferro, alguns aços e o mineral magnetita, de ocorrência natural, exibem 
propriedades magnéticas. Mas não tão familiar, no entanto, é o fato que todas as 
substâncias são influenciadas, em maior ou menor grau, pela presença de um 
campo magnético (CALLISTER; RETHWISCH, 2014, apud STEIN, 2016). 
Segundo Tonidandel et al (2018), era 1831 quando Faraday comprovou o 
eletromagnetismo. Ainda faltavam 35 anos para que o primeiro motor elétrico da história 
surgisse. Isso não impediu, no entanto, que durante esse período relativamente pequeno, 
outras máquinas com o mesmo princípio fossem inventadas, a começar por um gerador 
construído pelo próprio Faraday e que consistia em um disco de cobre com diâmetro de 
30 cm. Ele girava no campo magnético formado entre os pólos de um imã com forma de 
ferradura e produzia eletricidade. Outro inglês, ainda na década de 1830, o cientista W. 
Ritchie inventou o comutador, peça que seria importante na composição do motor elétrico 
 
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e o mecânico francês H. Pixii colocou o invento em prática. Pixii construiu um gerador 
composto de um imãem ferradura que girava na frente de duas bobinas presas com um 
núcleo de ferro. Este núcleo, utilizado pela primeira vez em um experimento, permitiu o 
aumento do fluxo magnético e da tensão da indução, fazendo a tensão alternada das 
bobinas ser transformada pelo comutador em uma tensão contínua pulsante. No final 
dessa mesma década, o arquiteto e professor de física alemão, Moritz Hermann von 
Jacobi, deu um objetivo para a nova invenção. Instalou um motor movido a pilhas 
galvânicas dentro de uma lancha e transportou 14 pessoas durante algumas horas. 
Mostrou-se, pela primeira vez, que a energia elétrica podia ser utilizada a favor do 
trabalho mecânico. Contudo, as baterias galvânicas eram muito caras e descarregavam 
rapidamente, tornando a invenção um artigo de luxo. 
Através do movimento de partículas carregadas eletricamente, são geradas as 
forças magnéticas. Estas são adicionais a quaisquer forças eletrostáticas que 
possam prevalecer, sendo que podem, muitas vezes, ser representadas por 
linhas de forças imaginárias, a fim de indicar a direção da força em posições na 
vizinhança da fonte de campo (CALLISTER; RETHWISCH, 2014, apud STEIN, 
2016). 
A mudança de perspectiva viria com Siemens, que, em 1866, já tendo criado um 
gerador de tensão elétrico baseado no princípio de indução eletromagnética desenvolvido 
por Faraday, construiu um dínamo e provou que a tensão necessária para o magnetismo 
podia ser extraída do próprio enrolamento do rotor. Ou seja, a máquina podia gerar sua 
própria energia e não ficar dependente dos imãs. Assim, a invenção barateou o gerador, 
que também funcionava como motor quando alimentado por energia elétrica. Com preço 
menor, estavam criadas as condições para uma maior difusão do novo velho invento 
(Tonidandel et al, 2018). 
 
14 
 
3 CIRCUITOS ELÉTRICOS 
 
Fonte: brasilescola.com 
Na visão de Teixeira (2015), o circuito elétrico proporciona a interligação de 
dispositivos e componentes de um sistema elétrico. Quando utilizamos o termo circuito 
elétrico, podemos estar nos referindo a um modelo matemático ou, então, a um sistema 
físico. Sabemos que, por meio dos circuitos elétricos, é fornecida a energia elétrica e 
temos presentes as seguintes grandezas elétricas: corrente, tensão, resistência e 
potência. Portanto, podemos afirmar que o circuito elétrico é um conjunto de 
componentes conectadas, em um ou mais caminhos fechados, com a função específica 
de fornecer energia elétrica para um ou mais elementos. 
Analisar circuitos empregando apenas a lei de Ohm nem sempre é sufi ciente; 
somente nos casos de circuitos mais simples, quando a tensão nos terminais de 
cada elemento e a corrente correspondente forem determinadas. Utilizando-se a 
lei de Ohm juntamente com as leis de Kirchhoff, o estudo de circuitos elétricos 
ficará mais completo e satisfatório (NILSSON; RIEDEL, 2009, apud SEIXAS, 
2015) 
 
15 
 
A energia elétrica pode ser utilizada, por exemplo, para acender uma lâmpada, 
acionar um motor, ligar uma lavadora de roupas, entre tantas outras necessidades 
presentes em nosso dia a dia (Teixeira, 2015). 
3.1 Corrente elétrica 
Conforme Gebran e Rizzato (2017, apud TEIXEIRA, 2015), a corrente elétrica 
corresponde ao movimento, no interior de um condutor, de elétrons que surgem a partir 
da aplicação de uma força externa, que pode ser magnética ou elétrica. Quando 
aplicamos a diferença de potencial na extremidade de um condutor, ela provoca o 
deslocamento dos elétrons livres, pois se formou um campo elétrico. Esse campo tem a 
direção do menor potencial, e surge o que denominamos de corrente elétrica. A medida 
da quantidade desse deslocamento de cargas é chamada de intensidade de corrente 
elétrica, e sua unidade é o Ampere, representado pela letra A. 
3.2 Tensão elétrica 
Segundo Gebran e Rizzato (2017, apud TEIXEIRA, 2015), para que haja 
circulação da corrente elétrica, é necessário que um trabalho seja realizado por meio da 
utilização de um campo elétrico. Ao aplicarmos esse campo nos dois lados do condutor, 
uma diferença de potencial aparece e conduz a movimentação dos elétrons. O valor da 
diferença de potencial é a tensão, e sua unidade é o volt, representado pela letra V. 
3.3 Resistência elétrica 
A resistência elétrica é a capacidade de um material de se opor à passagem de 
corrente elétrica. Quando a corrente elétrica é estabelecida em um condutor, temos um 
movimento bastante intenso de elétrons livres que começam a se deslocar nele. Com 
esse movimento, os elétrons começam a colidir entre si, encontrando certa dificuldade 
na sua circulação. Isto é, existe resistência à passagem da corrente no condutor. Em 
relação ao condutor, a resistência elétrica apresenta uma variação quanto ao 
 
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comprimento, à área da seção e à temperatura. Quanto ao comprimento, teremos uma 
maior resistência elétrica quanto maior for o comprimento. Já na área da seção 
transversal, é ao contrário, onde se encontra um valor de maior resistência elétrica quanto 
menor for a área da seção. Também é interessante ressaltar que a temperatura tem uma 
influência direta na resistência elétrica, pois a variação de temperatura modifica o valor 
da resistividade do material (TEIXEIRA, 2015). 
3.4 Potência elétrica 
A potência elétrica é a energia gerada por unidade de tempo, fornecida ou recebida 
por um elemento e igual ao produto da tensão entre os terminais pela corrente que o 
percorre. Ela é representada pela letra P, e sua unidade é o watt (W). 
As cargas fluem somente quando são “empurradas” ou “impelidas”. Uma corrente 
sustentada requer um dispositivo de “bombeamento” adequado para fornecer 
uma diferença de potencial elétrico – uma voltagem. Se carregarmos duas 
esferas condutoras, uma positivamente e outra negativamente, podemos obter 
uma grande voltagem entre as esferas (HEWITT, 2002, P. 393, apud MORAES; 
TEIXEIRA, 2006). 
Uma corrente contínua é aquela que circula sempre no mesmo sentido, com uma 
intensidade constante ao longo do tempo. Já a corrente alternada muda o sentido de 
circulação, variando com o tempo segundo uma forma senoidal. 
Ainda conforme Teixeira (2015), no Brasil a frequência utilizada no sistema elétrico 
é de 60 Hz. O fornecimento de CC é realizado por fontes, como células solares 
fotovoltaicas e baterias. A própria característica de trabalho CC direciona a sua aplicação 
para baixas tensões, como o carregamento de baterias, o controle de equipamentos 
industriais, as aplicações de robótica, entre outros. Atualmente, a CA é usada 
principalmente na geração e distribuição de energia elétrica, por apresentar vantagens 
significativas sobre a corrente contínua, tanto na transmissão quanto na distribuição. Por 
outro lado, uma das maiores vantagens da energia CC é a possibilidade de ser utilizada 
em aplicações específicas, como no caso das linhas submersas de alta tensão. 
 
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4 MATERIAIS ELÉTRICOS 
Na visão de Stein (2016), nos primórdios da humanidade, o Homo Sapiens tinha 
acesso somente aos materiais presentes na natureza, como madeira, barro, pedras, 
minério de ferro e outros. Com o passar do tempo, novos materiais foram surgindo e, 
juntamente com os avanços tecnológicos, foram descobertos materiais com propriedades 
superiores em comparação aos materiais naturais. Além do mais, se descobriu que as 
propriedades de um material podiam ser alteradas por meio de tratamentos térmicos e 
pela adição de outros elementos (como cobalto, tungstênio, magnésio, manganês, 
chumbo, entre outros). 
A condutividade elétrica indica a facilidade com que um material conduz corrente 
elétrica e é o inverso da resistividade. Em função dos valores de condutividade 
ou de resistividade, os materiais podem ser classificados como: condutores, 
semicondutores e isolantes (SCHMIDT, 2010, apud ROCHA, 2018). 
Na visão de Rocha (2012), os materiais elétricos podem ser classificados, de 
acordo com a sua condutividade elétrica, emmateriais isolantes, condutores e 
semicondutores. Os semicondutores são materiais elétricos cujas características de 
condutividades são intermediárias entre as características dos materiais isolantes, que 
são maus condutores elétricos, ou seja, materiais de baixa condutividade, e as 
características dos materiais condutores, que são excelentes condutores elétricos, 
materiais que têm alta condutividade. 
Portanto, os materiais que, em temperatura ambiente, possuem uma resistividade 
intermediária entre a dos metais e a dos isolantes são denominados semicondutores. 
Sabe-se que a corrente elétrica é a taxa de variação da carga em relação ao 
tempo. As cargas elétricas se deslocam na forma de uma corrente através das diferentes 
substâncias e de diferentes formas (ANTÔNIO; JÚNIOR, 2018). 
 
 
 
 
 
 
18 
 
4.1 Materiais condutores 
Materiais condutores são aqueles materiais nos quais a corrente elétrica tem baixa 
resistência em sua passagem. Os materiais condutores podem ser classificados em dois 
grupos: materiais de grande condutividade, e materiais de elevada resistividade. 
Ainda conforme Antônio e Júnior (2018) afirmam, os materiais de grande 
condutividade são aqueles nos quais a corrente deve passar com maior facilidade, 
gerando as menores perdas possíveis. É o caso dos elementos de conexão entre 
aparelhos ou que devem dar origem a uma segunda forma de energia por transformação, 
como bobinas em transformadores ou em máquinas elétricas. 
Os materiais de elevada resistividade destinam-se à transformação da energia 
elétrica em energia térmica, como nos chuveiros elétricos ou fornos elétricos. 
De forma geral, os materiais condutores são formados por metais. Os principais 
materiais de elevada condutividade elétrica são os metais nobres, além de alguns metais 
de outros grupos químicos e de ligas metálicas. No entanto, a escolha de um material 
condutor nem sempre recai naquele metal ou liga com característica elétrica mais 
vantajosa, mas sim em outro metal ou liga que satisfaça as demais condições de 
utilização, como o custo. Do ponto de vista econômico, os metais de maior condutividade 
elétrica mais utilizados são: cobre; alumínio; prata; chumbo; platina; mercúrio (ANTÔNIO; 
JÚNIOR, 2018). 
4.2 Materiais semicondutores 
A condutividade de um material semicondutor é influenciada por perturbações em 
sua estrutura, em especial pela presença de impurezas. 
Os átomos são formados por elétrons, prótons e nêutrons. Os elétrons giram em 
orbitas em torno do núcleo, que é composto pelos prótons e nêutrons. A 
quantidade de elétrons, prótons e nêutrons muda de acordo com cada tipo de 
elemento químico, e quanto maior for a energia do elétron, maior será o raio da 
órbita por onde ele gira (SCHMIDT, 2010, apud ROCHA, 2012). 
Os elétrons que se encontram na camada mais externa são chamados de elétrons 
de valência, e, por isso, essa última orbita recebe o nome de orbita de valência ou banda 
 
19 
 
de valência. Os elétrons de valência são os elétrons que podem liberar-se dos átomos 
por força de alguma energia externa, como calor e luz, ou que podem ligar-se a outro 
átomo por meio de ligações covalentes, que consistem no compartilhamento de elétrons 
da última camada de um átomo com os elétrons da última camada de outro átomo. 
Quando um átomo recebe energia externa, faz com que os elétrons de valência se 
tornem elétrons livres que formam uma banda de condução que pode se movimentar pelo 
material (ROCHA, 2012). 
Nos materiais isolantes quase nenhum elétron tem energia suficiente para sair da 
banda de valência e atingir a banda de condução, proporcionando assim uma corrente 
elétrica muito baixa nesses materiais. 
Nos materiais condutores os elétrons de valência passam facilmente para a banda 
de condução sem ter a necessidade de muita energia, fazendo com que esses materiais 
resistam pouco à passagem de corrente. 
Os semicondutores são materiais que tem características intermediárias entre os 
condutores e os isolantes, ou seja, necessitam mais energia que os condutores 
para que os elétrons de valência passem para a banda de condução e 
proporcionam mais corrente elétrica que os isolantes. (SMITH; HASHEMI, 2012, 
apud ROCHA, 2012). 
Uma característica dos semicondutores é que eles são tetravalentes, ou seja, 
apresentam 4 elétrons livres na camada de valência, que é a camada mais externa do 
átomo. Assim, para obter a estabilidade (8 elétrons na camada de valência) os átomos 
tetravalentes precisam compartilhar mais 4 elétrons. 
Como caracteriza Antônio e Júnior (2018), os semicondutores são sólidos 
cristalinos de condutividade intermediária. Atualmente, os materiais mais utilizados como 
semicondutores são o germânio e o silício. 
Um cristal de silício (Si) puro ou intrínseco é considerado um material isolante, pois 
o átomo de silício pode se ligar a mais quatro átomos e adquirir estabilidade. 
Podemos também considerar novamente o cristal de silício, mas, dessa vez, o 
cristal dopado. 
A dopagem pode ser feita de duas maneiras como afirma Antônio e Júnior (2018): 
1 - por átomos trivalentes, com 3 átomos livres na camada de valência; 
2 - por átomos pentavalentes, com 5 átomos livres na camada de valência. 
 
20 
 
Se o cristal for dopado com átomos trivalentes, a estabilidade do cristal será 
desfeita. Nesse elemento, alguns átomos de silício ficaram sem a quarta e última ligação 
necessária para se tornarem-se estáveis. Nesse caso, a falta de elétrons cria a chamada 
lacuna no cristal. Olhando de forma geral, o cristal com falta de elétrons tem uma 
característica positiva; por isso, é chamado de elemento Tipo P. 
Utilizando impurezas pentavalentes, todos os elétrons do semicondutor formam 
ligações covalentes com os elétrons do átomo de impureza. Porém, como a 
impureza tem cinco elétrons de valência, e o semicondutor, apenas quatro, um 
elétron fica sem ligação e, como esse elétron fica livre, ele vai para a banda de 
condução. Portanto, o processo de dopagem cria um número elevado de elétrons 
na banda de condução, formando portadores de carga majoritária no material. 
Sendo assim, as lacunas passam a ser as portadoras de cargas minoritárias. Por 
isso, quando o semicondutor é dopado com átomos pentavalentes, ele passa a 
se chamar de semicondutor do tipo N (SCHMIDT, 2010, apud ROCHA, 2012). 
Ou seja, se o cristal for dopado com átomos pentavalentes, a estabilidade do cristal 
também será desfeita. No elemento resultante, os átomos de silício obterão estabilidade, 
mas como o átomo pentavalente apresenta 5 elétrons livres, 1 desses 5 elétrons ficará 
livre. Assim, de forma geral o cristal dopado com átomos pentavalentes assume uma 
característica negativa, o que confere a ele o nome de elemento Tipo N (ANTÔNIO; 
JÚNIOR, 2018). 
4.3 Materiais isolantes ou dielétricos 
São considerados materiais isolantes ou dielétricos aqueles materiais que 
oferecem resistência à passagem de cargas (corrente elétrica). 
Como exemplos de matérias isolantes temos a borracha, o silicone, o vidro, a 
cerâmica e o papel. O que torna o material um dielétrico é a ausência de elétrons livres. 
O processo comum para qualquer dielétrico que ocorre quando é submetido a uma 
diferença de potência (tensão) é a polarização do dielétrico, um deslocamento de parte 
das cargas ou a orientação de moléculas dipolares (ANTÔNIO; JÚNIOR, 2018). 
A propriedade isolante de determinado material é mantida até o momento em que 
determinado nível de tensão é aplicado ao material. Caso a diferença de potencial seja 
 
21 
 
muito grande, o isolante passa a agir como um condutor. A unidade que mede a tensão 
máxima a ser aplicada a um material é chamada de rigidez dielétrica. 
Antônio e Júnior (2018) afirmam que a polarização de um dielétrico pode ser 
exemplificada a partir do funcionamento de um capacitor (componente eletrônico passivo 
que armazena energia no campo elétrico). No geral, o capacitor é constituídopor duas 
placas condutores, separadas por um meio dielétrico (papel, óleo, cerâmica, etc). 
5 FONTES DE ENERGIA E MEIO AMBIENTE 
 
Fonte: engegrid.com 
Segundo Rosa et al (2012), energia é um recurso fundamental para o 
desenvolvimento de qualquer economia e civilização. Hoje ela é vista como estratégica 
no cenário de poder mundial e regional e estima-se que a demanda energética mundial 
triplique nos próximos 30 anos. Dessa forma, o consumo energético mundial terá crescido 
6 vezes em 80 anos. 
 
22 
 
5.1 Tipos de fontes de energia 
 Fontes renováveis: são abundantes (como o sol e os ventos), podem ser 
plantadas (biomassa) ou não descaracterizadas durante o uso (como a 
água em uma hidrelétrica). 
 Fontes não renováveis: recursos minerais, mais ou menos escassos 
dependendo do tipo (petróleo, carvão, urânio, etc.) e da região. 
Rosa et al (2012) afirma que, a demanda energética atual apresenta uma forte 
tendência ao uso de fontes renováveis, ao contrário do ciclo energético, que foi baseado 
essencialmente no petróleo. Tal combustível se mostrou, ao longo dos anos, bastante 
suscetível a crises, com subidas de preços na maior parte das vezes artificiais. A primeira 
crise do gênero se deu em 1973 e elevou o preço médio do barril de US$ 2,8 para US$ 
12 (valores nominais médios). A partir de então, o mundo conheceu uma nova sigla, a 
OPEP – Organização dos Países Exportadores de Petróleo – da qual fazem parte Irã, 
Iraque, Kwait, Líbia, Nigéria, Catar, Arábia Saudita, Emirados Árabes Unidos, Venezuela, 
Angola, Argélia e Equador. 
A Casa Civil da Presidência da República do Brasil, por meio da Lei nº10.438, de 
28 de abril de 2002, criou o Programa de Incentivo às Fontes Alternativas de 
Energia Elétrica (Proinfa). O programa tem como objetivo aumentar a 
participação de fontes alternativas renováveis como pequenas centrais 
hidrelétricas (PCH), usinas eólicas e termelétricas à biomassa, privilegiando 
investidores que não tenham vínculo societário com concessionárias de geração. 
O incentivo define preços diferenciados, mais atrativos, para a contratação de 
energia eólica e outras fontes renováveis alternativas (BRASIL, 2002, apud 
MARIMON, 2018). 
Além de representar um papel importante relacionado à soberania de um país, a 
energia também pode significar divisas para exportação ou gastos com importação. O 
Brasil sempre apresentou uma dependência histórica do petróleo internacional, chegando 
a importar 90% do necessário na dé cada de 1970. A alta no preço do barril tornou a 
busca por óleo no mar compensatório e fez com que a Petrobrás se desenvolvesse como 
uma grande empresa do setor, diminuindo paulatinamente a dependência nacional 
mesmo com a demanda crescente, até a autossuficiência em 2006. Nesse período, o 
país desenvolveu tecnologia própria, inclusive exportando o conhecimento adquirido. Em 
 
23 
 
outra escala, desenvolvimentos tecnológicos similares ocorreram para os casos do 
etanol, urânio e biodiesel (ROSA et al, 2012). 
5.2 Energia hidráulica 
Na opnião de Rodrigues (2017), a energia é gerada a partir de uma fonte contínua 
de movimento de água. A força da queda da água é utilizada para movimentar turbinas 
que acionam um gerador elétrico. Para que isso ocorra, na construção de usinas 
hidrelétricas, são criados grandes reservatórios de água, inundando uma extensa área 
de terra, o que pode provocar profundas alterações no ecossistema, como a destruição 
da fauna e da flora locais. Conforme o tipo de relevo e da região onde se encontra o 
empreendimento, as hidrelétricas podem também ocasionar o alagamento de terras e o 
deslocamento de populações ribeirinhas. A usina de fio d’água é um outro tipo de usina 
hidrelétrica, que opera sem a necessidade de grandes reservatórios. 
5.3 Energia termelétrica 
Conforme Rodrigues (2017) explica, a energia térmica ou calorífica se origina da 
combustão de diversos materiais, como carvão, petróleo, gás natural, outras fontes não 
renováveis e biomassa (lenha, bagaço de cana etc.), que é uma fonte renovável, podendo 
ser convertida em energia mecânica e eletricidade por meio de equipamentos como 
caldeiras a vapor e turbinas a gás. Após a geração de eletricidade, o calor que sobra 
pode ainda ser aproveitado em outros processos, principalmente na indústria. Usinas de 
cogeração é o nome dado às usinas que produzem ao mesmo tempo calor e eletricidade. 
Há diferentes métodos utilizados para a geração de energia térmica, e eles envolvem 
diferentes combustíveis: 
 Gás natural: reservas de gás natural foram formadas há milhões de anos com a 
sedimentação do plâncton. Sua combustão libera óxido de nitrogênio e dióxido de 
carbono. Depois de tratado e processado, o gás natural é amplamente utilizado em 
indústrias, no comércio, em residências e em veículos. Em países de clima frio, é muito 
 
24 
 
utilizado no aquecimento ambiental. Já no Brasil, seu uso residencial e comercial é na 
cocção de alimentos e no aquecimento de água (REIS, 2011, apud RODRIGUES, 2017). 
Petróleo: o petróleo, que se formou durante milhões de anos pelas 
transformações químicas de materiais orgânicos, como os plânctons, a partir da queima 
de seus derivados, também pode operar termelétricas. Contudo, os derivados do petróleo 
(gasolina, óleo combustível, óleo diesel etc.), quando queimados, produzem gases 
contaminantes, como monóxido de carbono, óxidos de nitrogênio e dióxido de carbono, 
que poluem a atmosfera e contribuem para o aquecimento da Terra e para a formação 
de chuva ácida, entre outros efeitos nocivos. O consumo de petróleo e seus derivados 
no Brasil está mais relacionado ao setor de transportes do que ao setor elétrico. 
Carvão mineral: é outro combustível muito usado em termelétricas. Também 
formado há milhões de anos a partir de restos de plantas e animais, dos combustíveis 
não renováveis, esse é o que causa o maior impacto ambiental. Sua combustão, além de 
liberar dióxido de carbono, que contribui para o aumento do efeito estufa, emite grandes 
quantidades de óxidos de nitrogênio e enxofre, que provocam acidificação (chuva ácida), 
e podem agravar doenças pulmonares, cardiovasculares e renais nas populações 
próximas. A abundância de outros recursos naturais disponíveis no Brasil, principalmente 
no que diz respeito à geração de energia elétrica, faz com que a utilização do carvão 
mineral seja bastante limitada, em consequência também de sua baixa qualidade, como 
teor calorífico baixo e alto teor de enxofre. 
Biomassa: é uma fonte renovável formada por matéria de origem orgânica que 
pode ser usada como combustível em usinas termelétricas. Um exemplo de biomassa é 
o bagaço da cana (RODRIGUES, 2017). 
5.4 Energia nuclear 
Ainda conforme Rodrigues (2017), por uma reação denominada fissão nuclear, a 
energia é liberada no reator nuclear. Os núcleos dos átomos são bombardeados uns 
contra os outros, provocando o rompimento dos núcleos e a liberação de energia, 
resultando em radiação e calor, que transforma a água em vapor. A pressão resultante 
desse processo é usada para produzir eletricidade. O urânio, um metal pesado radioativo, 
 
25 
 
é a matéria-prima empregada na produção de energia nuclear. Esse tipo de produção de 
energia gera muitas discussões, seja pelos problemas de contaminação resultantes da 
extração do urânio ou pelas dificuldades de eliminação de dejetos radioativos. Além 
disso, assim como em outros tipos de usinas termelétricas, a água empregada nos 
sistemas de refrigeração, quando lançada em rios ou mares, por exemplo, aumenta a 
temperatura e prejudica os seres vivos locais. No caso das usinas nucleares do Brasil, o 
rejeito de calor é lançado ao mar. 
5.5 Energia eólica 
É a energia produzida a partir da força dos ventos. A força do vento é captada nos 
aerogeradores por hélices ligadas a uma turbina que aciona um gerador elétrico. 
A produção de energia eólica se dá por meio da transformaçãoda energia 
mecânica do vento em energia elétrica. A utilização da energia mecânica do 
vento é conhecida pela humanidade há centenas de anos, passando por 
aplicações de produção de alimentos (moinhos) e navais. Os moinhos de eixo 
horizontal passaram a ser utilizados na região do mediterrâneo e na Europa entre 
os anos de 1300 e 1875 (FLEMING; PROBERT, 1984, apud MARIMON, 2018). 
Essa fonte é abundante, limpa e renovável, podendo ser explorada em muitos 
lugares. Ela é utilizada desde os anos 1970 para fins comerciais em decorrência da crise 
do petróleo no mundo, inicialmente pelos Estados Unidos e alguns países da Europa, na 
busca de diminuir a dependência do petróleo e do carvão. No Brasil, o potencial de 
aproveitamento da energia eólica é de 143.000 megawatts. Os estados que 
apresentaram os potenciais mais promissores são Ceará e Rio Grande do Norte 
(RODRIGUES, 2017). 
5.6 Energia solar 
O sol é uma fonte de energia inesgotável. Muitas fontes de energia renováveis 
derivam do sol, com seu uso direto, para fi ns de aquecimento ou geração de eletricidade, 
e indiretamente, como é o caso da energia dos ventos, das águas, das plantas etc. Com 
o uso de diversas tecnologias, a radiação solar pode ser convertida em energia útil. 
 
26 
 
Usando concentradores solares feitos de espelhos facetados, é possível obter elevadas 
temperaturas, sendo utilizadas em processos térmicos ou na geração de eletricidade 
(REIS, 2011, apud RODRIGUES, 2017). A cadeia de atividades da geração de energia 
solar é bem simples, mas a instalação dos equipamentos ainda tem um custo elevado 
5.7 Conversão de energia 
Rosa et al (2012) diz que a conversão de um tipo de energia em outro é uma 
atividade corriqueira. A fonte básica é o sol, cuja energia luminosa é convertida por seres 
autótrofos em alimento, fornecendo a base para a existência de cadeias tróficas. Durante 
o movimento de um automóvel, a energia química do combustível é convertida em 
energia cinética pelo motor (chamado de motor de combustão interna, seja Ciclo Otto ou 
Ciclo Diesel), que movimenta o eixo e faz as rodas girarem. Dessa forma, motor é o 
equipamento que transforma energia em movimento. O equipamento que transforma 
movimento em energia é o gerador. Outro exemplo bastante prático de conversão 
energética ocorre em uma usina termelétrica. 
A produção de eletricidade pode se dar em: 
1. Motogeradores: em um motor de combustão interna, a explosão gerada pela 
queima do combustível movimenta o pistão, e este movimenta o eixo de um 
gerador de eletricidade acoplado (a ser tratado posteriormente). 
2. Turbina a gás: a queima do combustível se dá próximo a uma turbina (conjunto 
de pás desenhadas para se movimentarem pela passagem de fluidos gerando 
movimento do eixo a ela acoplado) e a expansão gerada pela explosão aciona 
o gerador. 
3. Turbina a vapor: o combustível queimado, e/ou o gás proveniente da turbina a 
gás, aquece um fluido (normalmente a água, cujo aquecimento também pode 
ser feito pela fissão do urânio), até formar vapor sob pressão. O alívio da 
pressão contra as pás de uma turbina gera nestas um movimento que pode, 
por sua vez, ser empregado para acionar um gerador acoplado a essa turbina. 
O vapor que sai da turbina pode ser lançado para o ambiente ou então reciclado 
 
27 
 
por um condensador, onde novamente como líquido será devolvido ao sistema 
de geração. 
Em um sistema de ciclo aberto ou simples (1 ou 2), a eficiência normalmente não 
passa de 35%, sendo o restante da energia perdido, por exemplo, como som e calor. Em 
um sistema de ciclos combinados, emprega-se o princípio da cogeração, que consiste no 
aproveitamento de um combustível na geração simultânea de trabalho mecânico (e 
deste, a eletricidade) e calor. 
Rosa et al (2012), conclui que entre os impactos ambientais de um sistema de 
geração termelétrico, certamente se listam os gases de exaustão, que, no caso de um 
motor de combustão interna, podem chegar a 550º C, e a água a ser aquecida ou utilizada 
no sistema de refrigeração. Embora a utilização de sistemas fechados de refrigeração 
evite a captação constante de água de recursos hídricos, a troca de calor para 
resfriamento do vapor devolve água aquecida para o ambiente. 
6 SISTEMAS DE ENERGIA ELÉTRICA 
Para Binotto (2018), o fornecimento de eletricidade é considerado um serviço 
básico, assim como o saneamento, a iluminação pública e os sistemas de abastecimento 
de água, devido à dependência, da humanidade, desses serviços. 
A engenharia de energia, também chamada de engenharia de sistemas de 
energia, lida com a geração, transmissão, distribuição e utilização de energia 
elétrica, além do aparato elétrico conectado a esses sistemas. Embora grande 
parte do campo esteja preocupada com os problemas de energia de corrente 
alternada trifásica — o padrão para transmissão e distribuição de energia em 
larga escala no mundo moderno —, uma fração significativa está relacionada à 
conversão entre energia de corrente alternada e corrente contínua e o 
desenvolvimento de sistemas de energia especializados, como os utilizados em 
aeronaves ou em redes ferroviárias elétricas. A engenharia de energia entrelaça 
os fundamentos da física clássica e moderna, química e matemática, com 
aplicações de técnicas modernas de engenharia (ABB, 2006; apud 
ENGINEERING SCIENCE, 2016, apud GUIA DO ESTUDANTE, 2012, apud 
SARAIVA, 2020). 
Para que a energia elétrica chegue até o consumidor, o caminho é longo e passa 
por geração, transmissão e distribuição. Esse caminho é o que compõe o chamado 
sistema elétrico de potência. A função do sistema elétrico de potência é fornecer energia 
 
28 
 
elétrica a grandes e pequenos consumidores, com uma qualidade mínima estabelecida 
por normas vigentes do setor e no momento em que for solicitada. O crescimento da 
população mundial e, consequentemente, o crescimento econômico dos países demanda 
cada vez mais energia, o que faz com que os sistemas elétricos precisem ser cada vez 
mais robustos e inteligentes para atender todos (BINOTTO, 2018). 
6.1 Estrutura dos sistemas elétricos de potência 
Os sistemas elétricos de potência são sistemas complexos compostos por 
aspectos técnicos e regulatórios. Existem leis e normas que devem ser seguidas para 
que o consumidor seja atendido com a qualidade mínima exigida. Para isso, há uma 
estrutura composta por diversas instituições que organizam esse sistema. 
No Brasil, o poder federal regula e fiscaliza a geração, a transmissão e a 
distribuição de energia elétrica. Desse modo, as concessões são de responsabilidade do 
Ministério de Minas e Energia (MME), enquanto a regulação e a fiscalização são 
exercidas pela Agência Nacional de Energia Elétrica (ANEEL). Assim, o MME é o órgão 
do Governo Federal responsável pela formulação, organização e implantação das 
políticas energéticas do Brasil, de forma integrada, monitorando a segurança de 
suprimento e definindo ações de prevenção (COMPANHIA PAULISTA DE FORÇA E 
LUZ, 2014, apud BINOTTO, 2018). 
Para assessorar o MME em questões técnicas, foi criado o Conselho Nacional 
de Política e Energia (CNPE). Esse órgão tem por objetivo estabelecer diretrizes 
das políticas energéticas, visando ao aproveitamento racional dos recursos de 
energia (COMPANHIA PAULISTA DE FORÇA E LUZ, 2014, apud BINOTTO, 
2018). 
Sob o comando do MME, existem três instituições: a Empresa de Pesquisa 
Energética (EPE), cuja função é realizar os estudos relacionados ao sistema energético 
nacional e a sua expansão; a ANEEL, que é responsável pela regulação e pela 
fiscalização do setor elétrico; e o Comitê de Monitoramento do Setor de Energia (CMSE), 
qual é responsável pelo monitoramento do fornecimento de energia do sistema e pela 
solução dos problemas que existirem nessa etapa (COMPANHIA PAULISTA DE FORÇA 
E LUZ, 2014, apud BINOTTO, 2018). 
 
29 
 
O ONS é uma empresa pública de direito privado, sem fins lucrativos,criada pelas 
Leis nº. 9.648 e 10.848/2004 e regulamentada pelo Decreto nº. 5.081/2004, sendo 
responsável pela operação dos sistemas de geração, pela transmissão de energia 
elétrica no Sistema Interligado Nacional (SIN) e pelo planejamento da operação dos 
sistemas isolados. 
SIN é a interconexão dos sistemas elétricos subdivididos regionalmente entre os 
sub-sistemas Sul, Sudeste/Centro-oeste, Nordeste e a maior parte da região Norte. Por 
meio de um sistema de transmissão, esses subsistemas podem realizar a transferência 
de energia entre eles, integrando os recursos de geração para atender à demanda dos 
consumidores (BRASIL, 2018, apud BINOTTO, 2018). 
O ONS desenvolve estudos visando à operação dos sistemas de geração de 
maneira ótima, isto é, gerar a maior quantidade de energia com o menor custo, sempre 
respeitando os níveis de qualidade e segurança definidos pela ANEEL. Além disso, é de 
responsabilidade do ONS que todos os agentes do setor elétrico tenham igual acesso às 
redes de transmissão, bem como garantir que a ampliação do SIN seja realizada com o 
menor custo, atendendo às condições operacionais futuras (BRASIL, 2018, apud 
BINOTTO, 2018). 
Também fiscalizada pela ANEEL, a Câmara de Comercialização de Energia 
Elétrica (CCEE) é uma entidade, sem fins lucrativos, composta pelos agentes que atuam 
no mercado de compra e venda de energia elétrica. Os principais objetivos da CCEE são 
a realização de leilões públicos de energia elétrica e a documentação de contratos de 
comercialização. 
6.2 Histórico dos sistemas elétricos de potência 
O sistema elétrico de potência é uma das obras mais complexas desenvolvidas 
pela humanidade e passou por um longo período até ser o que se conhece hoje. Graças 
a esse desenvolvimento, o crescimento e o desenvolvimento dos países foi possível e 
essa grande rede de conversão e transporte de energia se tornou confiável, segura e 
totalmente necessária para a sociedade. 
 
30 
 
A história do sistema elétrico começou em 1878, quando Thomas A. Edison 
passou a pesquisar um sistema elétrico formado por uma central elétrica que distribuiria 
esse tipo de energia para a redondeza (GLOVER; SARMA, 2003, apud BINOTTO, 2018). 
Com o objetivo de atrair a atenção de potenciais investidores, a estação de Pearl Street 
ficava no distrito financeiro e comercial de Nova Iorque e marcou o começo da indústria 
da eletricidade. Na inauguração da estação, em 1882, cerca de 60 clientes eram 
abastecidos em uma milha quadrada. Em um mês, a carga já era aproximadamente três 
vezes maior e no ano seguinte mais de sete vezes maior (GLOVER; SARMA, 2003, apud 
BINOTTO, 2018). 
Alguns anos depois, essa estação se incendiou. Embora tenha sido reconstruída, 
encerrou completamente suas atividades um tempo depois. Apesar disso, esse foi um 
marco importante na história dos sistemas elétricos de potência. 
Segundo Glover e Sarma (2003, apud BINOTTO, 2018): 
O sistema desenvolvido por Edison era um sistema em corrente contínua (CC), 
de 220V, e logo alguns problemas relacionados a esse nível de tensão, às 
distâncias de transmissão e ao crescimento das cargas começaram a aparecer. 
Com o desenvolvimento de um transformador viável, comercialmente falando, 
Stanley tornou possível a distribuição de energia em alta tensão, com corrente 
menor e menores quedas de tensão na linha. Isso fez com que a corrente 
alternada (CA) se tornasse mais atrativa frente aos equipamentos que operavam 
em CC. Logo foi instalada a primeira linha monofásica operando em CA. Com 21 
km, a linha ligava Oregon a Portland e operava em 4 Kv. 
Nikola Tesla teve sua participação registrada no Instituto Americano de 
Engenheiros Eletricistas quando apresentou um artigo sobre um motor de indução 
bifásico. Nessa pesquisa, ele defendeu as vantagens dos sistemas polifásicos, quando 
comparados aos sistemas monofásicos. 
Por fim, as primeiras linhas trifásicas começaram a operar em 1891 e 1893, na 
Alemanha, com tamanho de 179 km em 12 kV, e nos Estados Unidos, com 12 km em 2,3 
kV, respectivamente (GLOVER; SARMA, 2003, apud BINOTTO, 2018). 
 
31 
 
6.3 História do sistema elétrico de potência no Brasil 
Enquanto isso, no Brasil, em 1879, foi utilizado um dínamo para criar o primeiro 
serviço de iluminação pública, instalado na estação central da ferroviaDom Pedro II. Anos 
depois, também no Rio de Janeiro, foi a vez do jardim do Campo da Aclamação, 
atualmente conhecido como Praça da República, receber uma iluminação pública 
(GOMES et al., 2002, apud BINOTTO, 2018). 
A primeira central geradora brasileira foi instalada na cidade de Campos, no Rio 
de Janeiro, tendo a capacidade de 52 kW utilizados para alimentar 39 lâmpadas. Uma 
caldeira alimentada à lenha gerava o vapor necessário para alimentar a termelétrica. 
A história do Brasil no ramo das hidrelétricas iniciou em 1883, na cidade de 
Diamantina, em Minas Gerais. Utilizando a força das águas do Ribeirão do Inferno, 
afluente do rio Jequitinhonha, gerava-se energia para abastecer a extração de diamante 
que acontecia a 2 km de distância (GOMES et al., 2002, apud BINOTTO, 2018). 
Com o crescimento do setor hidrelétrico justificado pelo grande potencial hídrico 
do país, em 1903, iniciou-se o processo de regulamentação da utilização e do 
aproveitamento da energia hidráulica dos rios brasileiros para fins de serviços públicos. 
Apesar de não funcionar efetiva e imediatamente, essa lei foi importante para que o 
processo regulatório dessa atividade começasse (GOMES et al., 2002, apud BINOTTO, 
2018). 
Entre 1900 e 1920, a população do Brasil quase dobrou, o que fez com queo 
potencial hidráulico, localizado entre Rio de Janeiro e São Paulo, crescesse mais de 
600%. Somente em 1903 foi construída uma hidrelétrica em Alagoas, utilizando as águas 
da Cachoeira de Paulo Afonso, para alimentar as máquinas das fábricas de linhas e fios 
da região. 
A tentativa de regular o setor elétrico nacional era cada vez mais urgente, já que o 
crescimento do país fazia com que mais investidores empreendessem nele, da forma que 
melhor lhes cabia. Só em 1934 foi formalizado o Código de Águas, que definiu o papel 
intervencionista do Estado na gestão do setor hidráulico e energético do país (GOMES 
et al., 2002, apud BINOTTO, 2018). 
 
32 
 
O Código de Águas definia que a União passava a deter a competência de legislar 
e outorgar concessões de serviços públicos de energia elétrica, antes estabelecidos 
apenas por contratos. Assim, foram revistos os critérios utilizados para definir os preços 
dos serviços prestados pelas companhias, o que determinou que o preço do serviço 
deveria sanar as despesas da operação e da depreciação das instalações e prover uma 
justa remuneração às empresas. 
A justa remuneração seria definida de acordo com o custo histórico das instalações 
(GOMES et al., 2002, apud BINOTTO, 2018). 
7 GERAÇÃO DE ENERGIA ELÉTRICA 
Na visão de Morais (2015), as energias solar, hidrelétrica, nuclear, eólica entre 
outras, transformadas em energia elétrica são hoje um recurso indispensável para o 
desenvolvimento socioeconômico de muitos países e regiões. Com progressos 
tecnológicos de geração e transmissão de eletricidade, podemos observar regiões, 
anteriormente pobres e desocupadas, transformando-se em grandes centros urbanos e 
polos industriais. Porém, apesar dos avanços e investimentos na geração e transmissão 
de energia elétrica, cerca de um terço da população mundial ainda não tem acesso a 
esse recurso, e outra grande parte é atendida de forma insuficiente. 
A energia elétrica gerada nas usinas (Hidrelétrica, Térmica ou Nuclear) para 
chegar ao consumidor final passa por processos de transformação que modificam 
os níveis de tensão com o objetivo de diminuir as perdas inerentes ao processo 
de transmissão e a adequação aos limites requeridos pelos consumidores 
(MORAES, 2001, p.16, apud NETTO; HENKES, 2015). 
Além disto, nas últimas décadas a sociedadedespertou para uma nova 
abordagem sobre os recursos energéticos que utiliza. Começou-se a pensar em fatores 
como: sustentabilidade, poluição ambiental, custo social e segurança energética, ou seja, 
uma oferta de energia elétrica capaz de atender a crescente demanda, principalmente 
nos países emergentes. 
De acordo com Morais (2015), os aspectos econômicos ainda continuam a exercer 
forte influência na definição da matriz energética de um determinado país, porém 
 
33 
 
considerando os diversos fatores, surgem grandes investimentos nas fontes renováveis 
de energia: tais como energia eólica, solar, biomassa, entre outras. 
O documento “International Energy Outlook (IEO)”, elaborado pela Energy 
International Administration (EIA), estima que a geração de energia elétrica no mundo 
aumentará 77% entre 2006 e 2030. No entanto, atualmente com a crise econômica 
mundial, a demanda de energia elétrica no setor industrial sofre redução devido à 
diminuição dos produtos manufaturados. 
A energia hidrelétrica é a principal fonte geradora de energia elétrica para mais de 
30 países e representa por volta de 20% de toda eletricidade gerada no mundo, no 
entanto, os países desenvolvidos praticamente já exploraram todos os seus recursos 
hidrelétricos, com exceção do Canadá e da Turquia, portanto são poucos os projetos de 
hidrelétricas para o futuro, ou seja, o crescimento da utilização de outras fontes 
renováveis deverá ocorrer, particularmente a eólica, a solar e a biomassa. 
Ainda conforme Morais (2015), esses países, sobretudo os europeus, possuem 
políticas governamentais que incentivam a exploração de energias renováveis. Com 
relação às fontes de energias não renováveis, as de mais destaque na matriz energética 
mundial são: o petróleo, o gás natural, o carvão e a energia nuclear. Mesmo com a 
diminuição da utilização do petróleo, o mesmo deverá permanecer nos próximos anos 
como a principal fonte de energia no mundo, já o gás natural é o combustível fóssil que 
mais vem crescendo sua participação na matriz energética mundial, tanto em termos da 
oferta quanto de consumo. Isso se deve a substituição de outros combustíveis fósseis 
por gás natural. 
A abundância de recursos hídricos faz com que a utilização de energia hidráulica 
na geração de eletricidade ocorra de forma significativa em alguns países, como 
é o caso do Brasil, onde, atualmente, mais de 85% da energia elétrica é gerada 
com esse tipo de usina. Em 2009, a capacidade instalada em usinas hidrelétricas 
era de 78,2 GW (REIS, 2011, apud RODRIGUES, 2017). 
A utilização do gás natural em termelétricas é responsável por 22% da matriz 
elétrica mundial. Para atender o aumento da demanda mundial por gás natural, a 
produção vem crescendo em todas as regiões do mundo, com a possibilidade de 
comercializar o gás sob a forma de gás natural liquefeito ocorre um aumento na produção 
mundial. 
 
34 
 
As fontes renováveis apresentam crescimento tanto na oferta como no consumo 
total de energia no mundo, em especial devido às exigências do governo e da sociedade 
em busca de uma matriz energética mais “limpa”. Com a redução de preços no setor e 
desenvolvimento tecnológico dos materiais semicondutores utilizados na fabricação de 
painéis fotovoltaicos, a energia solar aumentou sua participação na oferta total de energia 
no mundo (MORAIS, 2015). 
Desde que o homem começou a transformar as energias disponíveis na natureza, 
vários impactos associados a essas transformações passaram a ser gerados no meio 
ambiente. Com a revolução industrial e a criação das máquinas térmicas, 
potencializaram-se os impactos inerentes a qualquer atividade antrópica. 
Como todas as formas de geração de energia elétrica, a hidrogeração1 possui 
variados impactos ambientais. Alguns desses impactos só começaram a ser 
compreendidos na sua totalidade recentemente com a emergência do pensamento 
ecológico e o reconhecimento das interações dos fenômenos físicos com o meio 
ambiente, homem e sociedade. 
No Brasil hoje, a geração de energia elétrica a partir de usinas hidrelétricas 
responde por setenta e cinco por cento da capacidade instalada (ANEEL, 2008, apud 
NETTO; HENKES, 2015). 
A existência de grandes rios, a geografia do território brasileiro e os índices 
pluviométricos registrados em determinadas regiões do país justificam a opção por essa 
matriz de geração. 
Outro fator que deve ser levado em conta é que a energia gerada nas centrais 
hidrelétricas pode ser considerada limpa, isto é, no processo de geração não são 
emitidos agentes poluidores nos corpos hídricos e na atmosfera. Entretanto uma 
análise mais cuidadosa mostra que essa forma de geração envolve um impacto 
profundo no meio ambiente natural em que é inserida. Esse impacto engloba 
fauna, flora e o homem assim como suas interações, e se estende muitas vezes, 
além da entrega da usina para operação (ANNEL,2008, apud NETTO; HENKES, 
2015). 
Acrescida à geração, levar energia através de linhas de transmissão e distribuição 
para todas as populações distantes das centrais geradoras pode ser também dispendioso 
e danoso ao meio. 
 
35 
 
No que se refere à distribuição de energia elétrica, no Brasil, acredita-se que 
mudanças urgentes devem ser efetivadas para que não haja problemas futuros na 
geração e distribuição de energia para todas as regiões do país (NETTO; HENKES, 
2015). 
8 TRANSMISSÃO DE ENERGIA ELÉTRICA 
 
Fonte: prefeituradeatibaia.com 
As atividades relativas ao planejamento da transmissão desempenhadas pela 
Superintendência de Transmissão de Energia – STE foram conduzidas, em caráter 
regional, pelos Grupos de Estudos de Transmissão Regionais (GET) da EPE com a 
colaboração das concessionárias de transmissão e de distribuição na sua área de 
atuação (BRASIL, 2018). 
A expansão da Rede Básica de transmissão (instalações com tensão igual ou 
superior a 230 kV) deve ser estabelecida de forma a permitir que os agentes de mercado 
tenham livre acesso à rede, possibilitando um ambiente propício para a competição na 
geração e na comercialização de energia elétrica no sistema interligado. Além do 
 
36 
 
atendimento ao mercado, o sistema de transmissão desempenha o importante papel de 
interligar os submercados de energia elétrica, permitindo a equalização dos preços da 
energia por meio da minimização dos estrangulamentos entre os submercados, 
possibilitando um despacho otimizado do parque gerador (BRASIL, 2018). 
As análises desenvolvidas no planejamento da expansão do sistema de 
transmissão seguem os critérios de desempenho de acordo com o documento de 
Critérios e Procedimentos para o Planejamento da Expansão de Sistemas de 
Transmissão, apresentado nas referências bibliográficas. A seleção de alternativas é 
conduzida considerando o desempenho elétrico e socioambiental e o enfoque do mínimo 
custo global, ou seja, considerando, além dos custos referentes às perdas elétricas no 
sistema, os investimentos relativos às obras necessárias na Rede Básica, nas Demais 
Instalações de Transmissão, na Rede de Distribuição e nas instalações de uso restrito 
de cada empreendimento (BRASIL, 2018). 
A energia é, geralmente, transmitida através de linhas de energia aéreas. A 
transmissão de energia subterrânea tem um custo de instalação 
significativamente mais alto e maiores limitações operacionais, mas custos de 
manutenção reduzidos, sendo usada em áreas densamente urbanizadas ou 
sensíveis ao meio ambiente. Então, a eletricidade é transmitida em altas tensões 
(66 kV ou mais) para reduzir a perda de energia que ocorre na transmissão de 
longa distância causada pelo efeito Joule, que expressa a relação entre o calor 
gerado e a corrente elétrica que percorre um condutor (HALLIDAY, 2000, apud 
SARAIVA, 2020). 
Conforme Conceição et al (2016), Durante anos, o crescimento da população sobe 
absurdamente, com isso, cresce também a demanda de energia elétrica no país, 
principalmente em regiõesmais afastadas dos grandes centros urbanos. Surge, pois, a 
necessidade do transporte da energia elétrica, através de distancias não muito pequenas. 
Contudo, alguns locais de grande população vão sendo desenvolvidos no trajeto, o que 
acaba acarretando maiores dificuldades no transporte de energia elétrica. 
Segundo Carvalho (2012, apud CONCEIÇÃO et al, 2016), o custo do transporte 
aumenta com a distância a ser vencida e diminui com a quantidade de energia a ser 
transportada. Qualquer estudo de viabilidade econômica de um aproveitamento 
hidroelétrico devera equacionar custo de produção e custo de transporte de energia 
produzida. 
 
37 
 
O crescimento de novas técnicas utilizadas para transportar energia elétrica torna 
cada vez mais compreensível, a utilização de transmissão em corrente continua aparece 
em um cenário onde a vantagem em relação a transmissão em CA (Corrente Alternada) 
é bastante elevada, considerando o uso aproveitado da melhor qualidade de energia 
transportada. O surgimento de novas tecnologias para maximizar as vantagens e diminuir 
os custos em relação as estações conversoras, vem se tornado cada vez mais eficaz. 
Para garantir maior eficácia na produção de energia, as centrais de geração 
usualmente são construídas distantes dos consumidores finais de energia, por 
esse motivo, a energia produzida precisa ser transportada por longas distancias 
por um sistema de transmissão. Este sistema é composto basicamente, por 
cabos aéreos revestidos por um material isolante, ligados à grandes torres 
metálicas por estruturas isolantes de vidro ou porcelana. Todo este conjunto é 
chamado de rede de transmissão (Baroni, 2012, apud CONCEIÇÃO et al, 2016). 
8.1 Transmissão de energia elétrica em corrente alternada 
Em um sistema em corrente alternada, ocorre uma conversão relativamente 
simples, apenas para subtransmitir para os devidos consumidores, que possui um 
transformador em corrente alternada que exige altos níveis de isolamento e grandes 
níveis de potência. Por ser um sistema simples, esse sistema requer pouca manutenção. 
A rede de transmissão transporta uma grande quantidade de energia elétrica por 
longas distâncias, mas antes de chegar aos centros de consumo, esta passa por uma 
subestação abaixadora, que tem a função de abaixar o nível de tensão, para que esta 
esteja em um nível adequado para o abastecimento de pequenas cidades ou 
consumidores de grande porte (Baroni, 2012, apud CONCEIÇÃO et al, 2016). 
8.2 Transmissão de energia elétrica em corrente contínua 
O sistema de transmissão em corrente continua é composto por uma estação 
conversora, que converte a tensão em corrente alternada dos centros geradores para 
corrente contínua, e uma estação inversora, que tem como função reverter essa tensão 
em corrente contínua novamente para corrente alternada, para o processo de 
subtramissão aos consumidores (Kimbark, 1971, apud CONCEIÇÃO et al, 2016). Nos 
 
38 
 
sistemas de transmissão em corrente continua onde denominamos HVDC, a corrente e 
tensão são retificadas e depois invertidas novamente para alternada, desta forma as 
linhas transportam energia usando corrente continua. 
A transmissão em HVDC tem como principal característica o fator de que a tensão 
se mantém constante e da não alteração de polaridade durante todo o processo. Alem 
disso, através de rápida modulação no processo de conversão, a transmissão DC pode 
ser usada para amortecer oscilações da rede AC e então melhorar a estabilidade do 
sistema (Kimbark, 1971, apud CONCEIÇÃO et al, 2016). 
8.3 Sistema de conversão 
Segundo Sato (2013, apud CONCEIÇÃO et al, 2016), existem dois tipos de 
conversão utilizados nessa tecnologia de transmissão em corrente contínua: LCC (Line 
Commutated Converter) foi a primeira desenvolvida e é a mais utilizada, esta utiliza 
tiristores como principal elemento de comutação, atingindo altos níveis de capacidade de 
transmissão de potência, altas tensões e altas correntes. Outro tipo de conversor é o VSC 
(Voltage Source Converter) e foi desenvolvido mais recentemente, onde seu principal 
elemento é um IGBT (Insulated Gate Bipolar Transistor, Transistor Bipolar de Porta 
Isolada), logo é possível atingir alto nível de controle na conversão de potência e grandes 
velocidades. 
9 DISTRIBUIÇÃO DE ENERGIA ELÉTRICA 
Na visão de Gouvêa (2018), a transição energética que se vivencia nos dias atuais 
tem estabelecido um novo panorama para todos os setores de energia, e em particular 
para o setor elétrico, visando mitigar os problemas do aquecimento global. 
Em geral, o setor de energia elétrica contribui de forma significativa para essas 
emissões, portanto mudanças no modo de produzir e de usar a eletricidade são as 
principais alternativas para desenvolvimento de uma economia de baixo carbono. 
De acordo Morrisy (2015), a distribuição elétrica, entretanto, somente veio a 
constituir-se em um serviço público relativamente amplo a partir da primeira década do 
 
39 
 
século, inicialmente em São Paulo (1899) e, posteriormente, no Rio (1905). Desde então, 
verificou-se um acelerado impulso ao novo serviço, que, se nos primeiros anos se 
dedicava predominantemente à iluminação pública e à tração elétrica (os tradicionais 
bondes), já na década de 20 estendia-se à cobertura do atendimento aos usos comercial, 
residencial e industrial. 
Basta dizer que por esta época estavam já construídos, no centro urbano daquelas 
duas cidades, sofisticados sistemas de distribuição subterrâneos, do tipo "network ", que 
em essência nada diferem dos atualmente em operação. A partir dos anos 60, a 
distribuição, incorporando as novas tecnologias disponíveis, vem desenvolvendo-se de 
forma acelerada, com o emprego de métodos computacionais, telecomando, etc 
(MORRISY, 2015). 
Nos últimos anos, a capacidade fotovoltaica instalada global cresceu 
acentuadamente devido à redução dos custos associada à geração solar, que 
tem sido vista como grande oportunidade de negócio em diferentes setores da 
economia (EIA, 2017; IRENA, 2016, apud GOUVÊA, 2018). 
Para Netto e Henkes (2015), a energia elétrica é um bem de consumo importante 
nos dias atuais. Sem ela as populações não conseguiriam mais sobreviver dado o 
desenvolvimento tecnológico que marcou o mundo com o seu advento. É notável como 
todos os seguimentos sociais estão dependentes da energia elétrica, de maneira 
incondicional. Sem energia elétrica “tudo” para. A falta desse bem de consumo, nos 
tempos atuais, traz sérios problemas à sociedade como um todo, provocando perdas no 
setor industrial, ao comércio em geral e a todas as comunidades, tanto urbana como rural. 
O trânsito, por exemplo, vira um caos, pois é um setor que não possui fontes 
alternativas, estando exclusivamente, dependente da energia elétrica, ainda. Assim, o 
homem, submetido aos desígnios da sua própria evolução, busca constantemente, 
descobrir novas formas para viver melhor, na expectativa de encontrar fontes alternativas 
de energia, que possam suprir as eventuais faltas de energia elétrica provocadas nos 
moldes atuais, numa forma de manter a segurança dos sistemas que dependem da 
eletricidade e ao mesmo tempo, a segurança dos trabalhos, nas empresas, e dos 
trabalhadores a elas associados (NETTO; HENKES, 2015). 
 
40 
 
O homem moderno, atualmente, também se encontra envolto á diversas 
dificuldades, divididas entre acertos e erros, nos seguimentos da vida cotidiana, estando 
submetido a perigos e riscos, muitas vezes por falta de conhecimento, como é o caso da 
exposição à eletricidade. 
O modo como este processo é conduzido é, de fato, um tema cuja análise é muito 
pertinente, porque disso depende o modo como são garantidas as exigências de 
uma Declaração de Impacto Ambiental na fase de construção de Projetos sujeitos 
a Avaliação de Impacto Ambiental (SANCHEZ, 2006, apud NETTO; HENKES, 
2015). 
A “Privatização da Energia Elétrica” se dá em um processo de