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arrow_back Aula 12 - Tensões e Correntes Alternadas

Tipos de cargas em sistemas de tensão alternada

Observa-se, na prática, que as formas de onda de corrente e de tensão em sistemas alternados nem sempre estão em fase, isto é, nem sempre atingem ao mesmo tempo os seus valores máximos, mínimos e nulos. Quando isso acontece diz-se que os sinais de tensão e corrente estão defasados de certo ângulo α. Em corrente contínua não existe diferença de fase, uma vez que a tensão está sempre em fase com a corrente (α = 0º).

Entretanto, qual a causa desses defasamentos entre a tensão e a corrente em sistemas de corrente alternada (CA)? A resposta está na carga que é adicionada ao circuito elétrico. Fundamentalmente, existem três tipos de cargas básicas a serem alimentadas por sistemas de tensão alternada: resistiva, capacitiva e indutiva. Sendo muito frequente a presença de cargas com associações de resistores a capacitores e indutores.

Lembre-se da lei de Ohm, em que:

I=UR

Com base nessa lei, temos que uma carga resistiva funciona como uma limitadora de corrente, dissipando a energia a ela fornecida. Observe a Figura 9 e veja que, a corrente, ao alimentar uma carga puramente resistiva, inicia e termina seu ciclo junto à tensão.

Figura 09 - Representação da corrente (laranja) e tensão (verde) em uma carga resistiva.
 Representação da corrente (laranja) e tensão (verde) em uma carga resistiva.
Fonte: Autoria Própria (2014).

As cargas capacitivas, você se lembra do funcionamento dos capacitores? Caso não se lembre, é interessante voltar e recordar a aula Dispositivos Passivos em Circuitos Elétricos. Essa aula fala de dispositivos passivos, que são aqueles que na presença de tensão alternada armazenam energia sob forma de campo elétrico. Uma carga puramente capacitiva produz uma limitação e um atraso (90°) da tensão em relação à corrente (Figura 10). Esse tipo de carga não realiza trabalho, como a resistiva que dissipa calor, apenas armazena e devolve energia sob a forma de campo elétrico.

Figura 10 - Representação do defasamento de 90° entre corrente (laranja) e tensão (verde) em uma carga capacitiva.
Representação do defasamento de 90° entre corrente (laranja) e tensão (verde) em uma carga capacitiva.
Fonte: Autoria Própria (2014).

Por fim, as cargas indutivas são aquelas que na presença de tensão alternada armazenam energia sob a forma de campo magnético. Uma carga puramente indutiva produz limitação e atraso (90º) da corrente em relação à tensão (Figura 11). Esse tipo de carga não realiza trabalho, como a resistiva que dissipa calor, apenas armazena e devolve energia sob a forma de campo eletromagnético. Caro (a) aluno (a), você lembra do funcionamento dos indutores? Caso não lembre, é importante voltar e recordar a aula sobre dispositivos passivos.

Figura 11 - Representação do defasamento 90° entre corrente (laranja) e tensão (verde) em uma carga indutiva.
Representação do defasamento 90° entre corrente (laranja) e tensão (verde) em uma carga indutiva.
Fonte: Autoria Própria (2014).

Curiosidade

Cargas capacitivas não realizam trabalho e são utilizadas normalmente como filtros, como elementos auxiliares de partida de motores monofásicos e como compensadores de reações indutivas (atraso da corrente em relação à tensão).

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