Corrente Alternada

A corrente alternada é o tipo de corrente elétrica na qual há a mudança no sentido da corrente. Isso acontece diversas vezes em um segundo. Um dos maiores estudiosos desse assunto foi Nikola Tesla

Existem dois tipos de corrente elétrica: a contínua e a alternada. No segundo caso, as cargas elétricas oscilam periodicamente dentro do condutor. Dessa forma, a corrente alternada (CA) é amplamente usada na transmissão de energia elétrica. Nesse post você aprenderá como a CA é gerada, como se comporta, diferenças com a corrente contínua, aplicações e muito mais. Confira:

O que é corrente alternada

Você já deve ter visto em algum aparelho eletrônico ou no nome de alguma banda as siglas AC e DC. Respectivamente, elas são abreviações de corrente alternada (do inglês Alternating Current) e corrente contínua (do inglês Direct Current). Em português, as mesmas siglas podem ser apresentadas como CA e CC.

Corrente alternada (CA) é um tipo de corrente na qual o sentido varia conforme o tempo. Diferentemente da corrente contínua (CC), onde o sentido não se altera. Além disso, por ser um movimento periódico, a corrente alternada pode ser estudada por meio dos conceitos de ondas transversais. Dessa maneira, a forma mais comum de onda em um circuito de CA é a onda senoidal. Porém, as ondas também podem ser quadradas ou triangulares, por exemplo.

História

A primeira pessoa a observar a geração da corrente alternada foi o francês Hyppolyte Pixii ao aplicar as descobertas sobre indução magnética de Michael Faraday. Outros cientistas, como Nikola Tesla, aplicaram o mesmo princípio e aperfeiçoaram a distribuição de energia elétrica.

A transmissão de energia elétrica por meio da CA sofreu críticas durante vários anos. Por exemplo, Thomas Edison era um forte crítico do uso desse tipo de corrente elétrica. Edison era defensor da corrente contínua. O período no qual nenhum dos tipos de corrente elétrica havia se consolidado na transmissão a longas distâncias ficou conhecido como Guerra das Correntes, ou Batalha das Correntes. Nessa época, Nikola Tesla e Thomas Edison discutiam sobre qual seria a melhor maneira de se transmitir eletricidade.

Atualmente, a CA é amplamente usada na transmissão de energia a longas distâncias. Isso acontece porque, comparando com a corrente contínua, sua tensão pode ser facilmente alterada por meio do uso de transformadores. Além disso, as perdas de tensão na corrente alternada são muito menores do que na corrente contínua.

Como é gerada a corrente alternada

Os geradores de corrente alternada (ou geradores AC), produzem a CA por meio da oscilação do campo magnético próximo a uma bobina condutora. Para isso, esses geradores precisam de uma fonte de energia cinética externa, a qual pode ser o vento, movimento das águas, rotação de um motor etc. Dessa maneira, a rotação da bobina (ou de um ímã) induz uma força eletromotriz e produz a CA.

Comportamento da corrente alternada

A CA sofre inversão de sentido constantemente e várias vezes por segundo. Por exemplo, no Brasil, a corrente que chega às casas muda de sentido 60 vezes em um segundo. Isto é, a frequência da corrente é 60 Hz. Entretanto, em outros países, a frequência é 50 Hz. Ou seja, o sentido se altera 50 vezes em um segundo. As maneiras mais comuns de se usar corrente alternada é por meio das ondas quadradas ou das ondas senoidais.

Representação de ondas quadradas (esquerda) e ondas senoidais (direita) geradas por corrente alternada. Fonte: BlueSol – Energia Solar

Por conta dessa oscilação, não é possível identificar quais são os pólos positivos e negativos dos aparelhos elétricos que funcionam com CA. Ademais, as mudanças de sentido da corrente tornam possível ligar aparelhos elétricos na tomada sem se preocupar qual é o sentido correto da ligação. Diferentemente do que acontece com uma ligação de corrente contínua, como aparelhos que funcionam à pilha ou bateria.

Diferença entre corrente alternada e corrente contínua

A principal diferença entre a corrente alternada e corrente contínua está no fato de a CC não alterar seu sentido de distribuição. Enquanto a CA o sentido muda diversas vezes em um segundo.

Quando um circuito é alimentado por corrente contínua, ele possui polaridade positiva e negativa. Esse tipo de corrente é gerada, por exemplo, em pilhas e baterias. Já um circuito alimentado por CA não possui uma polaridade predefinida. Ou seja, o sentido da corrente varia diversas vezes em um segundo.

Aplicações da corrente alternada

Uma das principais aplicações da CA é o uso de motores elétricos AC. Nos quais um ímã é colocado para oscilar a partir do campo magnético produzido pela CA. Além disso, a CA é usada na produção de ondas eletromagnéticas. Por exemplo, nas transmissões de rádio ou televisão.

  • Distribuição de energia elétrica: A CA possibilita carregar uma tensão muito alta em longas distâncias sem que haja perda de voltagem devido ao efeito joule.
  • Liquidificadores: O motor elétrico presente dentro desse aparelho funciona a partir da oscilação do campo magnético dentro de uma bobina condutora interna.
  • Ventiladores: Esse aparelho transforma a oscilação da polaridade da corrente em energia cinética para movimentar as suas pás.
  • Máquina de lavar: As máquinas de lavar usam a frequência proveniente da rede elétrica para movimentar seus componentes internos.
  • Transmissores de ondas eletromagnéticas: Os transmissores de ondas de rádio, por exemplo, oscilam na frequência necessária para transmitir determinada informação. Isso acontece devido a corrente alternada.

As potencialidades do uso de corrente alternada são inúmeras. Porém, via de regra, caso um aparelho elétrico tenha algum componente que oscila, ele terá um gerador de corrente alternada.

Vídeos sobre corrente alternada

Veja os vídeos selecionados para que você aprofunde ainda mais seus conhecimentos sobre corrente alternada.

Diagrama de fasores

Uma das maneiras de se representar uma onda senoidal é por meio do diagrama de fasores. Como a corrente alternada pode ser distribuída a partir de ondas senoidais, é necessário compreender essa representação.

Diferenças entre corrente contínua e alternada

Nesse vídeo do Mundo da Elétrica, Henrique Mattede explica o que o significa um circuito ser alimentado por CC e por CA. Além disso, o professor também explica as diferenças entre cada um dos tipos de corrente.

Quem foi Nikola Tesla

Nikola Tesla foi uma das pessoas que aperfeiçoou o uso em grande escala da CA e, também, a popularizou. Além disso, junto com Thomas Edison, Tesla protagonizou a conhecida Batalha das Correntes. Por conta disso, Tesla é um nome importante para a elétrica contemporânea. Assista ao vídeo e conheça um pouco mais da história desse cientista.

Os circuitos de CA e até mesmo a transmissão de eletricidade por meio da corrente elétrica é parte muito importante do nosso cotidiano. Agora que você já aprendeu o que é CA e CC, veja como ela é gerada e estude um pouco mais da Lei de Lenz.

Referências

YOUNG, H. D. Física 3 – eletricidade e magnetismo. São Paulo: Addison & Wesley
CIRCUITOS de corrente alternada I. Instituto de Física da Universidade de São Paulo. Disponível em: http://www.ifsc.usp.br/~strontium/Teaching/Material2010-2%20FFI0106%20LabFisicaIII/12-CircuitosdeCorrenteAlternada-I.pdf

Hugo Shigueo Tanaka
Por Hugo Shigueo Tanaka

Divulgador Científico e co-fundador do canal do YouTube Ciência em Si. Historiador da Ciência. Professor de Física e Matemática. Licenciado em Física pela Universidade Estadual de Maringá (UEM). Mestre em Ensino de Ciências e Matemática (PCM-UEM). Doutorando em Ensino de Ciências e Matemática (PCM-UEM).

Como referenciar este conteúdo

Tanaka, Hugo Shigueo. Corrente Alternada. Todo Estudo. Disponível em: https://www.todoestudo.com.br/fisica/corrente-alternada. Acesso em: 26 de January de 2021.

Exercícios resolvidos

1. [Acafe]

Transformadores são amplamente usados para elevar ou reduzir níveis de tensão (voltagem)em corrente alternada. É comum encontrarmos transformadores que possuem um primário e vários secundários, como os da figura a seguir.

Considerando um transformador ideal, a alternativa correta que apresenta, em sequência os valores de
V1, V2, V3, em volts, nos três enrolamentos do secundário é:

a)110, 50 e 12.
b)220, 110 e 24.
c)440, 200 e 48.
d)55, 25 e 6.

Alternativa correta: A.
A partir da equação do transformador, a qual relaciona o número de espiras com a tensão, obtemos que:

Ou seja, a tensão no primeiro enrolamento será 110V, no segundo 50V e no terceiro 12V.

2.

Leia o texto a seguir:

O fenômeno físico responsável pela produção da corrente alternada é a _______. Ele foi observado pela primeira vez por Michael Faraday.

Assinale a alternativa que preenche corretamente a lacuna.

a) Inércia.
b) Condutibilidade elétrica.
c) Resistividade.
d) Indução eletromagnética.
e) Gaiola de Faraday.

Alternativa correta: D
A corrente alternada é produzida por meio da oscilação do campo magnético próximo a uma bobina condutora. Dessa maneira, a rotação da bobina (ou de um ímã) induz uma força eletromotriz e produz a CA.

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