Atividade A3 máquinas elétricas

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Atividade A3 Máquinas Elétricas 
 
Corrente Elétrica 
O fluxo ordenado de cargas elétricas através de um condutor é definido como corrente 
elétrica. É quantitativamente expressa como a quantidade de carga 𝑄 que passa por uma 
seção transversal de um condutor por unidade de tempo 𝑡: 
𝐼 =
𝑑𝑄
𝑑𝑡
 
onde 𝐼 é a corrente em amperes (A), 𝑄 a carga em coulombs (C) e 𝑡 o tempo em segundos 
(s). 
Causas da Corrente Elétrica 
Para que surja corrente elétrica dois fatores são fundamentais: 
• Diferença de potencial elétrico (ddp ou tensão, 𝑉) 
• Força eletromotriz aplicada ao condutor. Uma maior tensão tende a aume
ntar o fluxo de corrente, seguindo a Lei de Ohm: 
𝐼 =
𝑉
𝑅
 
onde 𝑅 é a resistência elétrica do condutor. 
• Movimento de portadores de carga 
• Nos condutores metálicos, os elétrons livres são os responsáveis pelo tran
sporte de carga. 
• Em soluções eletrolíticas ou semicondutores, íons e elétrons podem atuar
 como portadores. 
Além disso, diferenças de concentração de cargas ou influências externas, como campos 
magnéticos variáveis, podem induzir correntes via indução eletromagnética (Lei de Farad
ay). 
Velocidade da Corrente 
É importante distinguir dois conceitos de velocidade relacionados à corrente elétrica: 
• Velocidade de deriva (𝑣𝑑) 
• Representa a velocidade média de deslocamento dos portadores de carga 
sob um campo elétrico aplicado: 
𝑣𝑑 =
𝐼
𝑛𝑒𝐴
 
onde: 
• 𝑛 é a densidade volumétrica de elétrons, 
• 𝑒 a carga elementar, 
• 𝐴 a área do condutor. 
• Geralmente é muito pequena, da ordem de milímetros por segundo em fio
s típicos. 
• Velocidade de propagação do campo elétrico (ou sinal elétrico, 𝑣𝑝) 
• Relacionada à velocidade com que a mudança de corrente se propaga pel
o condutor. 
• Em sistemas de transmissão e em máquinas síncronas, aproxima-
se de 𝑣𝑝 ≈ 0,6 a 0,99 𝑐, ou seja, uma fração da velocidade da luz. 
• Determina o tempo de resposta e sincronização em máquinas síncronas d
e grande porte. 
Corrente em Máquinas Síncronas 
Máquinas síncronas, como geradores e motores industriais, apresentam particularidades
: 
• A corrente elétrica é influenciada pelo campo magnético rotativo criado no rotor, q
ue impõe forças eletromotrizes induzidas no estator. 
• A velocidade de propagação do sinal elétrico no enrolamento do estator afeta: 
• O torque instantâneo, 
• A estabilidade da saída de potência, 
• A regulação da tensão. 
• Embora a velocidade de deriva dos elétrons seja baixa, a corrente elétrica efetiva s
e estabelece quase instantaneamente em toda a extensão do enrolamento devido
 à propagação do campo elétrico.