Diferenças entre corrente alternada e corrente contínua João Vitor

Diferenças entre corrente alternada e corrente
contínua
João Vitor de Oliveira Silva
Juan Ricardo Merino Aspiazu Junior
Mateus Schulz Nogueira
Renato Pontes Rodrigues
17 de fevereiro de 2014
Resumo
Primeiro serão rapidamente definidas as correntes contínua e alternada e, em
seguida, discutidos os cenários em que elas são aplicadas e as vantagens e
desvantagens de uma em relação à outra.
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Corrente Contínua (CC)
A corrente contínua é gerada a partir da diferença de potencial entre dois
pontos de um condutor. Essa diferença faz com que os elétrons se desloquem, de
forma ordenada, para a extremidade do condutor que possui uma menor
concentração de elétrons. Correntes produzidas dessa forma tem polaridade
estável ao longo do tempo (frequência igual à zero). Este é o tipo de corrente
originado por pilhas, baterias e fontes de alimentação [1].
2
Corrente Alternada (CA)
A corrente alternada é gerada a partir de sistemas que utilizam indução
eletromagnética. Basicamente, um corpo polarizado (imã) é girado continuamente
próximo a um condutor, gerando neste último corrente que alterna entre tensão
negativa e positiva à medida que os polos do imã são alternados. Há geradores de
corrente contínua que funcionam baseados nesse princípio, mas são mais
complexos [2].
3
Utilização
A corrente contínua é utilizada em aparelhos que são alimentados por
dispositivos de armazenamento de energia, pois baterias têm polaridade fixa e não
são capazes de lidar com a constante inversão de sentido da corrente alternada. É o
caso de celulares e notebooks e a grande maioria dos aparelhos eletrônicos. Esses
aparelhos possuem retificadores para converter a CA que vem das tomadas para
CC. Por outro lado, ventiladores e lâmpadas incandescentes podem utilizar
corrente alternada [3].
Dado um fio e uma quantidade de energia elétrica, a perda de energia é
proporcional ao quadrado da intensidade da corrente, e a quantidade de energia é
dada pelo produto entre a intensidade da corrente e a tensão. As linhas de
transmissão utilizam altas tensões e correntes baixas de forma a minimizar a perda
de energia. Isso é verdade para os dois tipos de corrente. No Brasil, as correntes
que chegam as residências tem tensão de aproximadamente 13800 V [4]. É
necessário diminuir esta tensão (aparelhos domésticos normalmente funcionam a
110 V). Essa necessidade foi a chave para a popularização da corrente alternada
em sistemas de transmissão de energia. Transformadores regulam facilmente a
tensão de correntes alternadas, mas não existia forma eficiente de fazer o mesmo
com a corrente contínua. Argumenta-se, no entanto, que se fosse possível diminuir
a tensão de correntes contínuas de forma eficiente, a transmissão com esse tipo de
corrente seria mais vantajosa do que a transmissão com corrente alternada. A
razão disso é o efeito pelicular, uma propriedade das correntes alternadas que faz
com que as cargas elétricas se concentrem na superfície do condutor, aumentando
a resistência efetiva do fio e causando perdas maiores do que as causadas pela
transmissão com corrente contínua. Os sistemas de corrente contínua em alta
tensão (CCAT) são uma alternativa para ocasiões específicas em que é inviável
utilizar os sistemas de corrente alternada, mas o custo dos aparelhos conversores
CC-CA necessários se torna muito alto quando se pensa em uma implantação em
larga escala que substitua o sistema atual [3]. Vários países utilizam o sistema para
interligar estações distantes e, este ano, o Brasil anunciou a implantação de um
sistema CCAT para que se possa escoar energia da hidrelétrica de Belo Monte para
outras regiões do país [5].
Referências
[1] Diffen. AC vs DC (Alternating Current vs Direct Current). Disponível em:
http://www.diffen.com/difference/Alternating_Current_vs_Direct_Current. Acessado em fev.
2014.
[2] All About Circuits. What is alternating current (AC)? Disponível em:
http://www.allaboutcircuits.com/vol_2/chpt_1/1.html. Acessado em fev. 2014.
[3] Ryan Hamerly. Direct Current Transmission Lines. 2010. Disponível em:
http://large.stanford.edu/courses/2010/ph240/hamerly1. Acessado em fev. 2014.
[4] Hilton Moreno. Padronização de tensões no Brasil. 2012. Disponível em:
http://www.osetoreletrico.com.br/web/colunistas/hilton-moreno/806-padronizacao-detensoes-no-brasil.html. Acessado em fev. 2014.
[5] Ambiente Energia. Eletrobras vence, com a chinesa State Grid, leilão de transmissão de Belo
Monte. 2014. Disponível em:
http://www.ambienteenergia.com.br/index.php/2014/02/eletrobras-vence-com-chinesastate-grid-leilao-de-transmissao-de-belo-monte/23811. Acessado em fev. 2014.