Geração de tensão alternada

Você tem noção de como essa energia é transportada e em que níveis de tensão ocorre o transporte citado? Pois bem, para transporte, por meio das chamadas linhas de transmissão, a tensão gerada é elevada a níveis que chegam, por exemplo, a 750 kV. Assim, quando a energia chega a alguma cidade ou centro de consumo, essa tensão é reduzida para valores bem menores de tensão (13.800V, por exemplo) para ser distribuída aos consumidores, por meio das chamadas linhas de distribuição. Logo, quando chega próximo ao consumidor final (nossas casas, comércios e indústrias) essa tensão é novamente reduzida, agora para valores aceitáveis pelos equipamentos elétricos que a utilizarão. Esse valor final pode ser, por exemplo, de 220 V entre fase neutro ou de 380 V entre fases. Voltaremos a falar sobre tensões entre fase e neutro e sobre tensões entre fases ainda nesta aula.

Voltando à geração de tensão e corrente induzidas por um alternador, se observar atentamente as figuras 5a e 5b e associar seu interior, contendo várias espiras, com o esquema apresentado para um gerador elementar, você pode entender melhor como se dá esse processo de geração. A tensão elétrica U fornecida na saída do gerador ou, como também se denomina, a força eletromotriz induzida produzida, fem, será proporcional, ao número de espiras da bobina usada no gerador, multiplicada pela variação temporal do fluxo magnético $(\frac{\Delta \delta}{\Delta t})$que atravessa a superfície limitada pela bobina. Sendo o sentido da fem ou da tensão induzida produzida dependente do sentido da variação do campo, mas sempre, em oposição à variação do fluxo. Ou seja,

Dessa forma, temos a inversão da tensão ou da corrente, a cada meio ciclo da onda, como representado nas Figuras 6a (forma de onda da tensão gerada) e 6b (forma de onda da corrente gerada). A fórmula, acima descrita, obedece ao que conhecemos como Lei de Faraday.

Após o instante inicial $t_0$ (U = 0 para a forma de onda representada na Figura 6a e I = 0 para a forma de onda representada na Figura 6b), verifica-se que a intensidade da tensão e da corrente assume, a cada instante, valores correspondentes a uma onda senoidal de valores máximos U_max e I_max para ciclos positivos (tensões e correntes maiores que 0) e mínimos U_min e I_min para ciclos negativos (tensões e correntes menores que 0), respectivamente.

Os valores instantâneos da tensão ou da corrente, obviamente, acompanham as formas senoidais apresentadas. Assim, a passagem, na curva, de valores positivos para valores negativos significa, na prática, que a tensão e a corrente variam de sentido. Logo, duas meias ondas com alternância positiva e negativa constituem um ciclo.