Principios_de_corrente_alternada

ELETRICIDADE BÁSICA PROF. LEÔNIDAS MELO Princípios de corrent e alternada Considere o enrolamento de área S , em [m 2 ], formado por N espiras, imerso em um campo magnético \ue001 \ue002 \ue003 , em [Wb/m 2 ], perpendicular ao eixo de rotação. O plano S forma um ângulo \ue004 em [rad] com o vetor \ue001 \ue002 \ue003 . A expressão do fluxo em função de \ue005 é: \ue006 \ue007 \ue005 \ue008 \ue009 \ue001 \ue00a \ue00b\ue00a \ue00c\ue00d\ue00e \ue00f\ue007\ue005\ue008 Como \ue005 \ue009 \ue010 \ue011 \ue012 \ue004 , temos: \ue006 \ue007 \ue004 \ue008 \ue009 \ue001 \ue00a \ue00b\ue00a \ue00c\ue00d\ue00e \ue013 \ue014 \ue015 \ue012 \ue004 \ue016 \ue009 \ue017 \ue001\ue00a \ue00b \ue00a \ue018\ue019\ue01a\ue007\ue004 \ue008 Como \ue004 \ue009 \ue01b\ue01c , podemos escrever a expressão do fluxo da segui nte forma: \ue006 \ue007 \ue01c \ue008 \ue009 \ue017\ue001 \ue00a \ue00b\ue00a \ue018\ue019\ue01a\ue007\ue01b\ue01c \ue008 De acordo com Lei de Lens, o movimento da espira imersa no campo magnético indu z uma tensão \ue01d , dada por \ue01d \ue007 \ue01c \ue008 \ue009 \ue017\ue01e \ue01f\ue006 \ue007 \ue01c \ue008 \ue01f\ue01c \ue020 Substituindo \ue006 \ue007 \ue01c \ue008 na expressã o acima temos: \ue01d \ue007 \ue01c \ue008 \ue009 \ue017\ue01e \ue01f \ue021\ue017\ue001 \ue00a \ue00b\ue00a \ue018\ue019\ue01a \ue007 \ue01b \ue01c \ue008 \ue022 \ue01f\ue01c \ue009 \ue017\ue01e\ue001\ue00b\ue01b \ue00a \ue00c\ue00d\ue00e\ue00f\ue007\ue01b\ue01c\ue008 O termo \ue01e\ue001\ue00b\ue01b , é uma constante, que corresponde ao valor máximo da tensão gerada, que vamos denominar de Tens ão de Pico \ue023 \ue024 . Portanto, \ue023 \ue024 \ue009 \ue01e\ue001\ue00b\ue01b\ue00f \ue025 \ue01d \ue007 \ue01c \ue008 \ue009 \ue023 \ue024 \ue00c\ue00d\ue00e \ue007 \ue01b\ue01c \ue008 \ue020\ue00f\ue00d\ue026 \ue00f\ue01d \ue007 \ue004 \ue008 \ue009 \ue023 \ue024 \ue00c\ue00d\ue00e \ue007 \ue004 \ue008 Parâmetros do sinal a lternado A tensão produ zida nos terminais nos terminais da bobin a, a presentada no tópic o acima, é chamada de tensão alternada. Na tensão alternada a polaridade do sinal so fr e inversão a cada semi-cicl o. Conectando uma carga nos terminais do sistema surge uma corrente alter nada com as mesmas características da tensã o. Um sinal alternad o (te nsã o ou c orrente) recebe a denominação de genéri ca de CA (Corrente Alternada) ou AC ( Alternat e Currente ). Os sistemas elétricos que produzem um sinal CA por m eios e l etromecânicos são chamados de Gerado res CA ou Alternadore s . Período e Freqüência A forma de onda da tensã o cossenoidal pode ser representada no domínio temporal, isto é, \ue01d \ue007 \ue01c \ue008 \ue009 \ue023 \ue024 \ue00c\ue00d\ue00e \ue007 \ue01b\ue01c \ue008 e n o domínio angular \ue00f\ue01d \ue007 \ue004 \ue008 \ue009 \ue023 \ue024 \ue00c\ue00d\ue00e \ue007 \ue004 \ue008 . Um ciclo angular tem \ue015\ue014 \ue00f rad ou 360°. No domínio temporal, o ciclo demora um período T, cu ja unidade de medida é o segundo [s]. A freqüência angular \ue01b corresponde à velocidade angular do enrolamento do gerad or e mede quanto radianos ele se desloca p or segundo, sua unidade d e medida é [rad/s]. A freqüência \ue027 , re presenta a quantidade de ciclos gerad os por segund o, e sua unidad e é p Hertz [Hz]. As relações entre estes par âmetros são: \ue01b \ue009 \ue015 \ue014 \ue028 \ue00f \ue00f \ue00f \ue00f \ue00f \ue00f \ue00f \ue027 \ue009 \ue029 \ue028 \ue00f \ue00f \ue00f \ue00f \ue00f \ue00f \ue01b \ue009 \ue015 \ue014\ue027 Amplitudes caracterí sticas do sinal alternado Um sinal CA (tensão ou corrente) pode ser especificad o em termos dos seguint es parâmetros: Valor instantâneo: Tomad o num determinad o instante \ue01c \ue02a . Valor de Pico (V P ): Amplitude máxima positiva ou negativa. Valor de Pico a Pico (V PP ):Valor to mado entre o ponto máxi mo e mínimo do sinal. Valor eficaz ou R MS (V ef , V rms ): Co rr esponde ao valor de uma tensão alternada que, se fosse aplicada a um a resistência, dissiparia uma pot encia média de mesmo valor numéric o d e uma tensão contínua aplicada à mesma resistência. Definicão: \ue023 \ue02b\ue02c \ue009 \ue02d \ue029 \ue028 \ue02e \ue01d\ue007\ue01c \ue008 \ue011 \ue01f\ue01c \ue02f \ue030 \ue031 Seu valor pode ser obtid o pela expressão: \ue023 \ue02b\ue02c \ue009 \ue032 \ue033 \ue034 \ue011 . Fase inicial de um sinal a lternado Um sinal cossenoidal (tensão ou corrente) não precis a ter, necessariamente, amplitude máxima no instante t=0. Ele pode iniciar seu ciclo adiantado o u atrasado d e um intervalo d e tempo \u0394t, ou de uma fase inicial \u03b8. As expressões gerais po de m ser descritas da seguinte forma: \ue01d \ue007 \ue01c \ue008 \ue009 \ue023 \ue024 \ue00c\ue00d\ue00e \ue007 \ue01b\ue01c \ue012 \ue004 \ue035 \ue008 \ue00f\ue00f\ue00f\ue00f\ue036\ue00f\ue00f\ue00f\ue00f\ue037 \ue007 \ue01c \ue008 \ue009 \ue038 \ue024 \ue00c\ue00d\ue00e \ue007 \ue01b\ue01c \ue012 \ue004 \ue02a \ue008 O diagrama fasorial é um \u201cretrato\u201d do sinal no instante inicial, ele é representado por um fasor de módulo igual ao v al or eficaz do sinal representado, afastado de u m ângulo de fas e inicial e acrescido da info rmação relativa a sua velocidade angular. Defasagem entre sinai s alternado s É a diferença de fase entre dois sinais de mesma freqüência. Defasagem entre tensão e corrente A defasagem entre a tens ão e a corrente é simb olizada pela letra \ue039 , tendo a corrente como referência. Defasagem de um sinal da mesma grandeza A defasagem de sinais da mesma grandeza será representada por \ue03a\ue03b .

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