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arrow_back Aula 12 - Tensões e Correntes Alternadas

Características da tensão e corrente alternada senoidal

Para continuarmos nosso estudo devemos conhecer alguns parâmetros ou valores, delimitados em seguida, que se aplicam tanto à tensão quanto à corrente alternada senoidal (observe a Figura 7).

  • Valor de pico: é o valor máximo de tensão (Vmax) e corrente (Imax) que a onda pode admitir, tanto no ciclo positivo como no negativo. Dessa forma, você poderá também ouvir alguns termos do tipo “pico-a-pico”, mas não se desespere! É apenas o valor correspondente ao dobro do valor de pico, pois representa a grandeza do pico positivo ao negativo simetricamente.
  • Valor médio: é o valor médio da onda alternada durante meio ciclo. Assim, o valor de tensão média é expresso por $Um = 0,637U_{max}$.
  • Valor eficaz: também chamado de RMS (root mean square), corresponde ao valor de corrente ou tensão alternada capaz de produzir a mesma potência/efeito que os valores contínuos produziriam. O valor de tensão eficaz é expresso por:
$$ U_{ef} = \frac{U_{max}}{\sqrt{2}} $$

Como,

$$ \frac{1}{\sqrt{2}} \simeq 0,707 $$

Então pode dizer que,

$$ U_{ef} \simeq 0,707U_{max} $$

Assim o valor de corrente eficaz é expresso por:

$$ I_{ef} = \frac{I_{max}}{\sqrt{2}} \Rightarrow I_{ef} = \simeq 0,707I_{max} $$

Nota de esclarecimento

Uma pergunta pertinente feita com muita assiduidade é a seguinte: se o valor da corrente alternada está variando continuamente, quando se afirma que a intensidade de corrente que percorre um circuito alternado é de, por exemplo, 5 A, a que valor isso corresponde?

A resposta, que resulta de experiências realizadas e que são baseadas no efeito Joule, é a seguinte: o valor da corrente alternada informada corresponde na prática àquele que, percorrendo uma resistência, libera a mesma quantidade de calor, caso essa mesma resistência, nas mesmas condições de funcionamento, fosse percorrida por uma corrente contínua. Ou seja, é o seu valor eficaz.


Valores de amplitude para uma onda de tensão alternada.

Curiosidade

Os valores eficazes de tensão e corrente são vastamente utilizados para efetuar a calibração da maioria dos instrumentos de medida. Já teve a oportunidade de constatar essa afirmação no estudo de equipamentos de medição? Ainda não? Então, procure em aulas sobre a análise e uso de equipamentos de medição de tensão e corrente e tente fazer essa constatação.

Outros parâmetros que devem ser levados em consideração ao se estudar tensão e corrente alternadas são a frequência e o período da onda alternada. Assim, a frequência (f) representa o número de ciclos que a onda realiza em um segundo, dado em Hertz, e o período (T) é o tempo necessário para completar um ciclo. Observe a Figura 8, representativa de um sinal de tensão de frequência de 4 Hz, e perceba que o período é o inverso da frequência.

Curiosidade

O nome Hertz diz respeito ao físico alemão Heinrich Hertz, que deu importantes contribuições ao mundo na área de física eletromagnética.

No Brasil, a frequência da tensão fornecida – seja ela 380 V, 220 V ou 110 V – é 60 Hz, ou seja, a cada 1/60 segundos (aproximadamente 16,6 ms) temos um ciclo completo de tensão ou de corrente.

Representação da frequência e período para um sinal de 4Hz.

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