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Instalações Elétricas Industriais Eletricidade – Conceitos Básicos Prof.: Eliézer Furtado de Oliveira Corrente elétrica Em ano 600 AC - Gregos descobriram uma peculiar propriedade do âmbar (um mineral translúcido, quase amarelo). Quando esfregado com um pedaço de pelo de animal, o âmbar desenvolve a habilidade para atrair pequenos pedaços de plumas. Por séculos essa estranha e inexplicável propriedade foi associada unicamente ao âmbar. No século XVI - William Gilbert provou que muitas outras substâncias são “elétricas” (palavra originária do termo em grego para âmbar, elektron). Percebeu dois efeitos elétricos: Quando friccionado com peles o âmbar adquire uma “eletricidade de resina”, O vidro quando friccionado com a seda adquire o que eles chamaram de “eletricidade vıtrea”, O que ele descobriram foram as cargas positivas e negativas. Eletricidade repele o mesmo tipo e atrai o tipo oposto. Cientistas pensavam que a fricção ao realmente criava a eletricidade, porém eles não notavam que uma igual quantidade de eletricidade oposta ficava na pele ou na seda. UNIDADE DE CORRENTE A unidade de corrente elétrica é o ampére (A). Como foi visto anteriormente, corrente elétrica é o deslocamento de elétrons, ou seja, a transferência de carga. Quando se tem a corrente de 1 A, significa dizer que por este ponto que circula esta corrente, há uma transferência de carga de 1 Coulomb (C) por segundo. Como a carga elétrica de 1 Coulomb equivale a carga de 6,25 x 1018 elétrons, então uma corrente de 1 A significa a passagem por este ponto de 6,25 x 1018 elétrons por segundo. Os geradores não criam elétrons Já vimos como ocorre a corrente elétrica nos circuitos condutores. Os elétrons que estão fracamente presos ao núcleo ou ao átomo podem escapar e saltar para um átomo vizinho, liberando espaço para um outro elétron que vem de outro átomo vizinho. Os elétrons livres saltam de um átomo para outro átomo e podem continuar o seu movimento para mais outro átomo e assim por diante, formando a corrente elétrica. Porém, surgem duas perguntas: O que faz os elétrons andarem? E de onde vêm e para onde vão os elétrons nas extremidades dos condutores ou dos circuitos? Antes de mais nada, lembremo-nos da lei de Lavoisier: Na natureza nada se cria, tudo se transforma. E assim também acontece com os elétrons. Os elétrons não saem e não retornam ao nada. Eles têm uma origem e um destino: o gerador. Os geradores não são máquinas de elétrons, mas apenas trocadores de elétrons com o circuito. Impulsionam elétrons num terminal e retiram no outro. Denomina-se potencial elétrico a capacidade de um gerador fazer circular uma corrente elétrica num circuito. O que interessa para o movimento de elétrons é sempre a diferença de potencial. Se essa não existir, os elétrons não ‘andam’. Na teoria de circuitos a corrente é geralmente imaginada como movimento de cargas positivas. Esta convenção foi estabelecida por Benjamin Franklin que imaginou que a corrente trafegava do positivo para o negativo. Sabe-se atualmente que a corrente num condutor metálico representa o movimento de elétrons que se desprendem das órbitas dos átomos do metal. Desta forma deve-se distinguir a corrente convencional usada na teoria de redes elétricas, dada pelo movimento de cargas positivas, da corrente eletrônica ou real dada pelo movimento de elétrons. S No sistema hidráulico há um fluxo de água circulando, no elétrico há uma corrente circulando. No hidráulico, há uma restrição imposta pela torneira. Quanto maior for esta restrição, menor será o fluxo de água; no elétrico, há uma resistência elétrica, quanto maior for o seu valor, menor será o valor da corrente que circula. No hidráulico, há um desnível de altura h, quando maior for h, maior será a vazão de água; no elétrico há um tensão (voltagem ou diferença de potencial). Quanto maior for o valor desta tensão, maior será o valor da corrente elétrica. Veja que há uma perfeita correspondência entre os sistemas apresentados. Analogia Sistema Hidráulico x Sistema elétrico O ano era 1879 e o primeiro ponto a ganhar luz elétrica no Brasil foi a Estação Central da Estrada de ferro D. Pedro II, no Rio de Janeiro. Depois da primeira lâmpada acesa, a energia se espalhou rapidamente pelos quatro cantos do país, fugindo ao controle do governo uma regulamentação. Como a 'tecnologia' não existia no país na época da implantação da energia, tudo precisou ser importado, desde a mão de obra inicial até equipamentos. Com isso, a concessão foi dada a várias empresas que vieram de diversos países, entre eles Canadá, Estados Unidos e Inglaterra. Na região sudeste a implantação da energia elétrica foi realizada por empresas de origem canadense, como a "Light & Power", "Rio de Janeiro Tramway" e a "São Paulo Light & Power" que optaram por instalarem a maioria das redes em 110 volts. Já no norte, nordeste e centro-oeste, as empresas de origem europeia implantaram tensões elétricas, predominantemente, em 220 volts. Com o passar do tempo ficou inviável rever todo o sistema e optar por apenas uma tensão elétrica. A falta de regulamentação no início da instalação da energia elétrica causou ao Brasil um problema raro no mundo, um país com mais de uma tensão elétrica no mesmo território. Entre mais de 200 nações, apenas Arábia Saudita, Belize, Jamaica, Libéria, Malásia, Marrocos, Indonésia, Vietnã e Madagascar fazem companhia aos brasileiros neste quesito.
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