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A qualidade da energia tem sido alvo de muito interesse e discussão e nos últimos anos. Cada vez mais, plantas industriais têm descoberto que tem de lidar com o problema da falta de qualidade da energia elétrica. Distorção harmônica é um tipo de problema que surge na rede elétrica devido a vários motivos que serão vistos neste texto. Antes de qualquer coisa é necessário saber o que são harmônicas.
1. O que são harmônicas?
De acordo com o matemático e físico francês Fourier, todas as formas de onda são na verdade uma composição da única forma de onda pura que existe na natureza, que é a onda senoidal. Uma onda senoidal pura não possui nenhuma harmônica. A Figura 1 mostra o formato da onda senoidal pura, que deveria ser o formato da onda de 60Hz da rede elétrica:
Vp t

Figura 1
Qualquer outra forma de onda, que não seja a senoidal, pura, é, na verdade uma composição de infinitas ondas senoidais. A primeira onda senoidal é conhecida como sendo a fundamental e as outras são todas harmônicas. Suponha que em uma determinada rede elétrica a forma de onda encontrada seja essa:

Figura 2
Pode-se ver claramente que essa onda não é senoidal pura. Ela é uma onda com formato distorcido. Se fosse feita uma análise de Fourier veríamos que essa onda é, na verdade, uma composição de duas ondas senoidais puras, como mostrado na Figura 3 seguinte:

Figura 3
A Figura 3 mostra que a onda original, mostrada na Figura 2, foi decomposta em duas componentes cuja soma produz novamente a imagem da Figura 2. A onda de amplitude maior da Figura 3 é chamada de fundamental e a onda de amplitude menor e frequência maior é chamada de harmônica. Portanto: Harmônicas são ondas de amplitude menor do que a fundamental e frequências múltiplas da fundamental que aparecem quando a fundamental não é senoidal pura. Veja que, se a rede elétrica tivesse uma onda senoidal pura não existiriam harmônicas.
As harmônicas sempre são múltiplos da fundamental. No caso do sistema elétrico de 60Hz