Corrente alternada

A corrente alternada surgiu pela primeira vez, em 1832, quando o francês Hippolyte Pixii aplicou o princípio de indução electromagnética de Michael Faraday. Em 1885, Galileo Ferraris foi o primeiro cientista a descobrir o Campo Magnético Rotativo, posteriormente aplicando os conceitos a um Motor de Indução. Ferraris nunca patenteou suas invenções pois "acreditava que os valores científicos e intelectuais dos novos desenvolvimentos superavam de longe os valores materiais". Dois anos depois, em 1887, Nikola Tesla solicitou a patente do Motor de Indução ao Escritório de Patentes dos Estados Unidos, que resultaria na Patente U.S. 381.968 "Electro-Magnetic Motor", concedida em 1º de maio de 1888. Tesla foi então contratado por J. Westinghouse para construir uma linha de transmissão entre Niágara e Buffalo, em NY. A patente e o contrato com a Westinghouse gerou conflitos intensos com Thomas Edison, então empresário do ramo elétrico. Edson, com o objetivo de demonizar a criação, fez uma série de eletrocussões públicas de animais, demonstrando os perigos da Corrente Alternada. As eletrocussões de animais se mostraram insuficientes para desacreditar Westinghouse. Edson, então, propôs que a corrente alternada de Westinghouse fosse associada à execução humana, sugerindo o método de execução por Cadeira Elétrica. O cobaia foi William Kemmler, um assassino condenado por ter matado sua namorada a machadadas.

Imagem: Marcio Cabral de Moura · BY-NC-ND · Openverse

A forma de onda de tensão em CA pode ser descrita matematicamente pela fórmula: V ( t ) = V 0 sin ⁡ ( ω 0 t + δ v ) {\displaystyle V(t)=V_{0}\sin(\omega _{0}t+\delta _{v})\,} A forma de onda de corrente em CA pode ser descrita matematicamente pela fórmula: I ( t ) = I 0 sin ⁡ ( ω 0 t + δ i ) {\displaystyle I(t)=I_{0}\sin(\omega _{0}t+\delta _{i})\,} O valor de pico-a-pico de uma tensão alternada é definida como a diferença entre o seu pico positivo e o seu pico negativo. Desde o valor máximo de sin ⁡ x {\displaystyle \scriptstyle \sin x} que é +1 e o valor mínimo que é -1, uma tensão CA oscila entre + A {\displaystyle \scriptstyle \scriptstyle +A} e − A {\displaystyle -A} . A tensão de pico-a-pico, escrita como V p − p {\displaystyle \scriptstyle V_{p-p}} , é, portanto (+ A {\displaystyle \scriptstyle A} ) − (− A {\displaystyle \scriptstyle A} ) = 2 A {\displaystyle \scriptstyle 2A} . Geralmente, a tensão CA é dada quase sempre em seu valor eficaz, que é o valor quadrático médio desse sinal elétrico (em inglês é chamado de root mean square, ou rms), sendo escrita como V e f {\displaystyle \scriptstyle V_{ef}} (ou V r m s {\displaystyle \scriptstyle V_{rms}} ). Para uma tensão sinusoidal:

Uma tensão alternada é um sinal senoidal: V = V máx cos ⁡ ( ω t + φ ) {\displaystyle V=V_{\text{máx}}\cos(\omega \,t+\varphi )} os diagramas de circuito, uma fonte ideal de tensão alternada representa-se pelo símbolo na figura abaixo. Junto do diagrama indica-se a tensão máxima e a frequência. Os valores apresentados na figura são os que estão em uso na rede elétrica pública da União Europeia: frequência f {\displaystyle \scriptstyle f} de 50 Hz e tensão máxima de 325 V. O instante em que arbitramos t = 0 {\displaystyle \scriptstyle t=0} pode ser escolhido de forma a fazer com que a fase da tensão seja nula. Uma vez fixarmos um valor para a fase, é importante indicar qual a diferença de potencial que o fasor representa: o potencial do terminal identificado com o sinal + menos o potencial do terminal com o sinal. Os sinais indicados nos terminais da fonte indicam que o terminal positivo está a maior potencial que o negativo, no instante t = 0 {\displaystyle \scriptstyle t=0} , mas meio período mais tarde o terminal positivo estará a menor potencial que o terminal negativo.