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Quando estudamos Física no ensino médio, muitos conceitos não são compreendidos muito bem pelos estudantes, principalmente por não conseguirem visualizar alguns fenômenos. Um dos melhores exemplos dessas dificuldades é compreender a diferença entre corrente elétrica contínua e a corrente elétrica alternada, pois na maioria dos circuitos, os fenômenos observados são os mesmos. Antes de falar de cada corrente, vamos relembrar o que é corrente elétrica: Corrente elétrica nada mais é do que o deslocamento de cargas negativas devido a diferença de potencial elétrico entre dois pontos de um meio condutor. Em outras palavras, podemos dizer que a corrente é um fluxo ordenado de elétrons. Tendo as definições de corrente elétrica, direção e sentido em mente, vamos mostrar a diferença teórica entre as correntes contínua e alternada: O fluxo de elétrons tem apenas um sentido. Se imaginarmos o condutor como uma pista, diríamos que essa via é de “mão única”. Abaixo, segue o exemplo de gráfico de uma corrente elétrica contínua e constante . Nele, o eixo vertical representa a intensidade da corrente e o eixo horizontal representa o tempo. Corrente Elétrica AlternadaNeste tipo de corrente, o sentido do fluxo ordenado de elétrons varia com o tempo. Se imaginarmos o condutor como uma pista, diríamos que essa via é de “mão dupla”. Em outras palavras, os elétrons “vão e vem”. Abaixo, segue o exemplo de gráfico de uma corrente elétrica alternada e com um formato senoidal. Assim como no primeiro gráfico, o eixo vertical representa a intensidade da corrente e o eixo horizontal representa o tempo. Que tal vermos exemplos e vantagens de cada uma? Em geral, correntes elétricas geradas por baterias e pilhas são contínuas. Já a corrente utilizada na rede elétrica pública é a alternada. Isso acontece principalmente pela vantagem que esta segunda leva quando o assunto é a transmissão de energia, já que os transformadores convencionais utilizados nos postes não funcionam em correntes contínuas. Basicamente, a função desses transformadores é aumentar a tensão da rede elétrica na saída das usinas (garantindo que a energia chegue a centenas de quilômetros de distância) e depois reduzam essa tensão (geralmente para 127V e 220V), para que a população possa utilizá-la de maneira relativamente segura. Assim sendo, a corrente elétrica que chega à cada tomada da sua casa continua sendo alternada, mas com uma tensão (voltagem) bem menor do que aquela utilizado nas torres de transmissão de alta tensão. Na corrente contínua, a movimentação dos elétrons ocorre em um único sentido preferencial. Já na corrente alternada, o sentido dos elétrons oscila-se periodicamente. Corrente contínua e corrente alternada são duas formas distintas relacionadas à forma como os elétrons (ou outros portadores de carga) movem-se no interior dos condutores. Enquanto na corrente contínua, os elétrons movem-se em um único sentido, na corrente alternada, o sentido de movimento é alterado de maneira periódica. Como funcionam as correntes contínuas e alternadas?A corrente contínua é caracterizada pela movimentação de elétrons em um único sentido preferencial. O módulo da corrente elétrica não varia (ou varia muito pouco) com o tempo: É possível produzir corrente contínua a partir da corrente alternada, ou seja, retificar a corrente alternada selecionando apenas um de seus sentidos. Isso pode ser feito por meio de um circuito que utiliza diodos, dispositivos semicondutores que só admitem a passagem de corrente em um sentido. Não pare agora... Tem mais depois da publicidade ;) A corrente elétrica alternada, por sua vez, tem módulo variável, isto é, seu módulo muda com o tempo. Nesse tipo de corrente, os elétrons realizam um movimento oscilatório em torno da mesma posição e, por isso, não se propagam ao longo do condutor. Na figura abaixo, é possível observar uma representação do módulo da corrente alternada em função do tempo: O módulo da corrente alternada pode variar com o tempo, como uma onda senoidal. Após um longo embate histórico entre figuras importantes, como Thomas Edison, George Westinghouse e Nikola Tesla, ficou provado que o uso da corrente alternada para a distribuição de energia elétrica por longas distâncias é economicamente mais viável, pois reduz a dissipação de energia em decorrência do efeito Joule. A corrente alternada é produzida por geradores AC, que consistem de uma espira condutora e giratória inserida em um conjunto de ímãs. A rotação dessa espira pode ser feita por qualquer tipo de força motriz externa, como queda d'água, vapor de água, movimento das marés, etc. O fenômeno responsável pela produção dessa corrente elétrica é chamado de indução eletromagnética, de Faraday. Vantagens e desvantagensUma das principais vantagens das correntes contínuas é sua maior eficiência em circuitos de baixa tensão, como nos aparelhos eletrodomésticos e eletroeletrônicos, veículos híbridos, antenas de televisão, rádio e celular, células fotovoltaicas, etc. Uma das desvantagens desse tipo de corrente é que sua tensão não pode ser alterada por meio dos transformadores. A corrente alternada apresenta como vantagem a possibilidade de abaixar ou aumentar facilmente sua tensão elétrica por meio dos transformadores. Além disso, o uso desse tipo de corrente para a transmissão de alta potência é mais econômico, pois oferece menor perda energética. Apesar desses pontos positivos, a corrente alternada não funciona tão bem quanto a corrente contínua em circuitos sensíveis, como microchips. Aparelhos que funcionam com corrente contínuaTodos os aparelhos que funcionam por meio de pilhas e baterias utilizam a corrente contínua. Além disso, circuitos de baixa tensão, como os carregadores de celulares, computadores e lâmpadas, também fazem uso desse tipo de corrente. Aparelhos que funcionam com corrente alternadaA corrente alternada é utilizada na rede de distribuição de energia elétrica e nas tomadas residenciais. Entre os aparelhos que utilizam esse tipo de corrente elétrica para o seu funcionamento, podemos destacar os motores, como os liquidificadores, batedeiras, máquinas de lavar, ventiladores, etc. Todos esses aparelhos precisam inverter sua polaridade a fim de produzir energia cinética. Exercícios sobre corrente contínua e alternada1) Entre os benefícios de utilizar a corrente alternada, podemos ressaltar a facilidade em mudar sua tensão elétrica. Como é chamado o aparelho capaz de alterar a tensão elétrica das redes que operam com a corrente alternada? a) Alternador b) Transformador c) Resistor d) Capacitor e) Gerador Resolução: Letra b O aparelho utilizado para abaixar ou subir a tensão elétrica da corrente alternada é o transformador. Ele consiste de dois enrolamentos de fios, passados sobre uma barra condutora em formado de U. 2) A corrente elétrica alternada é produzida por geradores AC. O fenômeno físico responsável pela produção da corrente alternada é chamado de: a) Efeito Joule b) Condução c) Indução eletromagnética d) Blindagem eletrostática e)Polarização Resolução: Letra c O fenômeno que explica o surgimento dessa corrente elétrica é chamado de indução eletromagnética. A corrente elétrica alternada é produzida em geradores AC, que são constituídos de um enrolamento de condutores inserido entre grandes ímãs. O movimento relativo entre os ímãs, que giram em decorrência de alguma força motriz externa, produz uma corrente elétrica induzida nos rolamentos condutores. 3) Entre as alternativas abaixo, assinale aquela que apresenta um dispositivo que só funciona se ligado a uma fonte de corrente alternada: a) Lâmpada b) Máquina de lavar c) Ferro de passar roupa d) Transformador e) Liquidificador Resolução: Letra d Todos os dispositivos listados podem funcionar ligados em corrente alternada, mas também poderiam operar se conectados em corrente direta. No entanto, os transformadores só funcionam em corrente alternada. Qual a desvantagem da corrente contínua em relação a corrente alternada?Corrente alternada e contínua: vantagens e desvantagens
Uma desvantagem dessa corrente é que os transformadores não podem ser usados para ajustar sua tensão. Os transformadores simplificam a redução ou o aumento da tensão elétrica de uma corrente alternada.
Quais as vantagens é desvantagens de corrente contínua é da corrente alternada?A corrente alternada (CA) é a corrente gerada pela grande maioria das usinas e usada pela maioria dos sistemas de distribuição de energia, já que é mais barata de gerar e tem menos perdas de energia do que a corrente contínua ao transmitir eletricidade por longas distâncias. a corrente contínua pode ser melhor.
Porque a corrente alternada é tão mais perigosa que a corrente contínua?Quando comparada à corrente contínua de mesma intensidade, ela pode ser de 3 a 5 vezes mais perigosa. Isso acontece porque a corrente alternada (CA) de baixa freqüência resulta na contração muscular prolongada, que pode grudar a mão na fonte energizada, prolongando a exposição.
Quais são as principais diferenças entre a corrente contínua é alternada?Qual é a diferença entre corrente elétrica contínua e alternada? A diferença básica entre as correntes elétricas contínua e alternada é que, enquanto na corrente contínua (CC) os elétrons movem-se em um único sentido, a corrente alternada (CA) possui elétrons que variam sua direção constantemente.
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Quais as dificuldades da corrente contínua em relação a corrente alternada?
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