Corrente Alternada

Física

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Corrente alternada é uma das formas da corrente elétrica. Nesse tipo de corrente, o sentido de condução das cargas muda rapidamente, fazendo com que os elétrons oscilem em sentidos opostos periodicamente. Ela é largamente empregada na transmissão de energia elétrica e também em motores elétricos. A produção desse tipo de corrente é feita por meio de geradores AC.

O estudo das correntes alternadas é particularmente importante para o entendimento do fenômeno eletrodinâmico conhecido como indução eletromagnética, bem como de uma de suas maiores aplicações, os transformadores.

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O que é corrente alternada?

Corrente alternada é um tipo de corrente elétrica na qual o sentido em que as cargas elétricas fluem é invertido periodicamente, diferentemente daquilo que acontece com a corrente direta, em que os elétrons são conduzidos ao longo de um único sentido.

Esse tipo de corrente é obtido a partir da indução eletromagnética em geradores AC, os quais são formados por uma espira condutora desenvolvida para rotacionar em alta velocidade quando inserida entre ímãs muito fortes. A rotação da espira faz com que ocorra uma mudança no fluxo magnético através de sua área, que, por sua vez, induz a formação de uma corrente elétrica de polaridade variável, cuja frequência relaciona-se com a velocidade em que ocorre a rotação da espira.

Diferentes tipos de corrente elétrica e seu perfil de intensidade em função do tempo
Diferentes tipos de corrente elétrica e seu perfil de intensidade em função do tempo

A corrente alternada tem grande importância para os processos de transmissão de energia elétrica e também para o funcionamento de motores elétricos, como aqueles usados em eletrodomésticos.

Apesar de apresentar um sentido, a corrente elétrica é resultado do movimento caótico de um enorme número de elétrons, por isso ela é considerada uma grandeza escalar.

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Como funciona a corrente alternada?

A corrente alternada funciona pela condução de elétrons que oscilam em torno de um ponto fixo, a uma frequência de 60 Hz (no Brasil). Isso significa que, em um segundo, os elétrons realizam um movimento de vai e vem 60 vezes.

Para a distribuição de eletricidade, esse tipo de corrente elétrica é significativamente mais prático do que a corrente direta, uma vez que é muito mais fácil mudar a tensão elétrica na corrente alternada do que a tensão da corrente direta.

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Por que usamos corrente alternada?

Imagine que uma usina hidrelétrica produza eletricidade a uma potência elétrica de 10 MW (10.106 W), ou seja, dez milhões de watts. A potência (P = i.U) pode ser calculada pelo produto entre a tensão elétrica (U) e a corrente elétrica (i). Toda essa energia poderia ser transmitida de diferentes formas, por exemplo: 1 ampére com uma tensão de 10 milhões de volts ou ainda 10 milhões de ampéres com uma tensão elétrica de 1 volt.

A primeira opção garante que tamanha potência elétrica seja transmitida com uma tensão elevada, porém com uma corrente elétrica relativamente baixa. Isso faz com que as perdas de energia, em razão do Efeito Joule, sejam drasticamente reduzidas.

A segunda opção, por sua vez, provocaria enormes perdas de energia. É por esse motivo que utilizamos tanto a corrente elétrica alternada: uma vez que abaixar ou elevar a tensão desse tipo de corrente elétrica requer apenas que ela passe por um transformador, em termos práticos, sua utilização torna-se mais viável para transmissão de energia elétrica.

Apesar de a corrente elétrica alternada estar presente nos fios dos postes, nas estações de energia, em todos os tipos de motores e em grande parte dos eletrodomésticos, muitos circuitos fazem uso da corrente direta, que pode ser obtida a partir da retificação da corrente alternada. Para tanto, a corrente elétrica alternada precisa passar através de um circuito elétrico que utilize apenas um dos sentidos de oscilação dos elétrons.

Leia também: Qual é a velocidade da corrente elétrica?

Como é gerada a corrente alternada?

A corrente elétrica alternada é produzida em geradores AC, presentes em praticamente todos os tipos de usinas de eletricidadehidrelétricas, solares, eólicas, termoelétricas etc. Os geradores AC fazem uso de alguma fonte de energia cinética externa, como a movimentação da água, vento, vapor de água, entre outras, para promover a rotação de uma grande espira condutora.

Essa espira, que se encontra entre grandes magnetos, passa a sofrer a ação de uma força eletromotriz induzida, que tem o seu sentido invertido conforme a rotação da espira. Essa força eletromotriz é, simplesmente, uma tensão elétrica variável, que provoca a circulação da corrente alternada. O princípio físico por trás da produção da corrente alternada é conhecido como indução eletromagnética de Faraday.

A figura mostra um gerador AC. A rotação da bobina produz uma corrente alternada.
A figura mostra um gerador AC. A rotação da bobina produz uma corrente alternada.

Aplicações da corrente alternada

As aplicações da corrente elétrica alternada engloba os motores elétricos de corrente alternada. Nesses motores, um ímã é colocado para girar a partir do campo magnético produzido por espiras percorridas por correntes elétricas alternadas.

Além dos motores, as correntes alternadas também são utilizadas para a produção de ondas eletromagnéticas. As antenas transmissoras de rádio e televisão, por exemplo, são percorridas por correntes alternadas de alta frequência para emitir, assim, ondas de rádio.

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Aparelhos que funcionam com corrente alternada

Confira uma lista com aparelhos que funcionam com corrente elétrica alternada:

  • Máquina de lavar
  • Aspirador de pó
  • Ventilador
  • Liquidificador
  • Processador de alimentos
  • Compressor  

 

Por Rafael Helerbrock
Professor de Física

Gostaria de fazer a referência deste texto em um trabalho escolar ou acadêmico? Veja:

HELERBROCK, Rafael. "Corrente Alternada"; Brasil Escola. Disponível em: https://brasilescola.uol.com.br/fisica/corrente-alternada.htm. Acesso em 26 de novembro de 2020.