Aula 12 - Tensão elétrica contínua e alternada

Para diagnosticar o comportamento de uma instalação elétrica é necessário medir os seus parâmetros elétricos, relacioná-los, analisar os seus resultados e depois tomar decisões para a sua manutenção ou executar novas ampliações. O reconhecimento e medição dos principais parâmetros elétricos, o uso de instrumentos para medi-los e as fórmulas que os relacionam são importantes para esta atividade. Com estes fundamentos, o eletricista estará em condições de medir a tensão, corrente, resistência, potência e energia em circuitos elétricos.
TENSÃO ELÉTRICA - Definimos a tensão elétrica como a força capaz de produzir um fluxo de elétrons.
UNIDADES DA TENSÃO ELÉTRICA - A unidade da tensão elétrica é o volt, cujo símbolo é “V”. No entanto, é comum utilizar o múltiplo kV (quilovolt) e o submúltiplo mV (milivolt). Conversão: 1 kV = 1 000 V e 1 V = 1 000 mV

Figura 1.1 e 1.2

A tensão elétrica contínua (CC) é aquela na qual a sua polaridade não muda com o tempo. Figura 1.1 Tensão elétrica contínua.
A tensão elétrica alternada (CA) é aquela na qual a sua polaridade muda com o tempo e a sua magnitude é variável. Figura 1.1 Tensão alternada.

TENSÃO ELÉTRICA CONTÍNUA

Figura 2.1 - Bateria elementar

Uma bateria é um gerador de corrente contínua. A figura 2.1 mostra o interior de uma bateria elementar, constituída de eletrólito, de placas e de terminais.

A bateria é basicamente construída por dois tipos de metais mergulhados em um preparado químico, que reage com eles retirando elétrons de um e levando os para o outro.

Um dos metais, a barra de cobre, fica com o potencial elétrico positivo e o outro, o zinco, fica com o potencial elétrico negativo. Cria-se, então, uma diferença de potencial elétrico, a chamada tensão elétrica. 

A bateria tem dois terminais: um terminal chamado de polo positivo, que é marcado com o sinal +; e um terminal chamado de polo negativo, que é marcado com o sinal –.

Os elétrons ficam agrupados em maior número no polo negativo da bateria. O polo positivo, por sua vez, contém uma quantidade menor de elétrons. Esses polos nunca se alteram, portanto, a polaridade das pilhas é sempre invariável.

TENSÃO ELÉTRICA ALTERNADA

Figura 3.1 - Gerador AC

A figura 3.1 é uma representação esquemática de um gerador de corrente alternada elementar, que consiste em uma espira disposta de tal forma que pode ser girada em um campo magnético estacionário. Dessa forma, o condutor da espira corta as linhas do campo eletromagnético, produzindo a força eletromotriz (fem).

Para fornecer a tensão em CA, um gerador é composto pelos polos do ímã, pelo condutor e pelo sistema de transferência de energia. Na figura os condutores estão próximos do ímã, fazendo com que haja a máxima tensão.

Se o condutor continuar girando no campo magnético com velocidade uniforme, outros ciclos serão produzidos. O número de ciclos produzidos em uma unidade de tempo é chamado de frequência (f).

O período (T) de uma tensão, ou corrente alternada, é o tempo necessário para completar um ciclo. Ele é o inverso da frequência e a sua unidade é s (segundos).

A fórmula para o cálculo do período é: T = 1 / f ; Sendo que: T é o período em segundos (s) e f é a frequência em hertz (Hz).

A frequência é expressa em uma unidade chamada hertz (Hz), que corresponde a um ciclo por segundo (c/s).

MEDIÇÃO DA TENSÃO ELÉTRICA - O instrumento que mede a tensão elétrica é o voltímetro e conecta-se em paralelo.

Figura 4.1: Medição de tensão elétrica contínua.

MEDIÇÃO DA TENSÃO ELÉTRICA CONTÍNUA - Se você tiver um multímetro (instrumento de várias funções, entre elas o voltímetro), siga este procedimento:
1. Gire o comutador seletor à função “tensão elétrica contínua”.
2. Gire o comutador seletor à escala de tensão elétrica contínua mais alta. Você pode escolher uma escala menor se conhece o valor aproximado da tensão elétrica. Se o instrumento é do tipo autoajuste, não considere este passo.
3. Conecte a ponta de prova preta ao borne negativo (- ou COM) da bateria e a ponta de prova vermelha ao terminal positivo da bateria, como mostrado na figura 1.4.
4. Leia o valor indicado na tela do multímetro digital.

MEDIÇÃO DA TENSÃO ELÉTRICA ALTERNADA - Se você tiver um multímetro (instrumento de várias funções, entre elas o voltímetro), siga este procedimento:

Figura 4.2: Medição de tensão elétrica alternada.

1. Gire o comutador seletor à função “tensão elétrica alternada”.
2. Gire o comutador seletor à escala de tensão elétrica alternada mais alta. Você pode escolher uma escala menor se conhece o valor aproximado da tensão elétrica. Se o instrumento for do tipo autoajuste, não considere este passo.
3. Conecte as pontas de prova dos terminais do instrumento “COM” e “V" aos terminais da fonte alternada a medir, como mostrado na figura 1.5.
4. Leia o valor indicado do voltímetro analógico ou a tela do multímetro digital.

© Direitos de autor. 2019: Gomes; Sinésio Raimundo. Última atualização: 21/01/2019