Princípio de funcionamento do gerador de corrente alternada

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PRINCÍPIO DE FUNCIONAMENTO DO GERADOR DE CORRENTE ALTERNADA

Um gerador de corrente alternada funciona com base na indução de força eletromotriz num condutor em movimento dentro de um campo magnético. Para entender o seu funcionamento considere-se o esquema da figura 1, onde uma espira gira dentro de um campo magnético, gerando uma tensão (FEM) e uma corrente induzidas.

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Figura1

A Figura 2 ilustra, passo a passo, a indução de uma corrente na espira do gerador de corrente alternada elementar da figura 1.
Em t1 os condutores a e b estão se movimentando paralelamente ao fluxo magnético (com sentidos opostos). Como nenhuma linha de fluxo é cortada θ=0º=180º, nenhuma tensão ou corrente é induzida.
No instante t2, o movimento dos condutores já corta aslinhas de fluxo magnético em um determinado ângulo θ e uma tensão é induzida e esta proporciona uma corrente induzida com o sentido indicado, dado pela regra da mão direita.
No instante t3 o movimento dos condutores corta as linhas de fluxo perpendicularmente (ângulo de 90o) e a variação do fluxo é máxima. A tensão induzida é máxima e, portanto, há o pico de corrente induzida.
Em t4,o movimento dos condutores corta as linhas de fluxo magnético em um determinado ângulo e uma tensão menor é induzida. Como o ângulo é complementar a θ2 a tensão induzida é igual a do instante t2.
Em t5 os condutores a e b estão novamente se movimentando paralelamente ao fluxo magnético (com sentidos opostos) e nenhuma tensão ou corrente é induzida.


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Figura 2

AFigura 3 representa a segunda meia volta da espira. Nota-se que, do instante t5 para t6 a direção na qual o condutor corta o fluxo é invertida. Portanto, a polaridade da tensão induzida é invertida e, conseqüentemente, o sentido da corrente é alternado, formando, a partir daí, o semiciclo negativo da forma de onda, pelo mesmo processo anterior.

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Figura 3

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Figura 4
[pic]Figura 5

PARÂMETROS DA FORMA DE ONDA DA TENSÃO E DA CORRENTE ALTERNADA SENOIDAL

Para conhecermos corretamente um sinal de tensão e de corrente alternadas e senoidais, precisamos estudar os parâmetros da forma de onda senoidal. Alguns destes parâmetros têm significado geral (para a matemática e a física, por exemplo), mas quando estudados em eletricidade têm sentido específico.
AForma de Onda é a curva descrita por uma quantidade (como tensão ou corrente) em função de alguma variável como tempo, posição, ângulo, etc. Essa quantidade assume um valor (amplitude) da forma de onda num determinado instante, chamado Valor Instantâneo, geralmente representado por uma letra minúscula (v ou i, por exemplo). O Valor de Pico (Amplitude Máxima) é o máximo valor da forma de onda medidoa partir de seu valor zero (eixo y) e geralmente é representado em letra maiúscula (VP ou IP, por exemplo).
Portanto, conhecermos o valor médio, o valor eficaz, o valor de pico, a freqüência e a fase de uma senóide é muito importante para o estudo do comportamento energético das tensões e correntes elétricas.


VALOR DE PICO:

Ao conjunto de valores positivos e negativos de umasinusóide chamamos de ciclo, que no caso do gerador elementar de tensão e corrente alternada, estudado no capítulo anterior, corresponde a uma volta completa da espira no campo magnético.
O Valor de Pico é a amplitude da forma de onda que corresponde ao máximo valor no eixo vertical. O máximo valor da corrente é a Corrente de Pico (Ip) e o máximo valor da tensão é a Tensão de Pico (Vp), comoindica a figura 6.
O Valor de Pico a Pico de tensão e corrente (Vpp e Ipp) é o valor correspondente entre o pico superior (amplitude máxima positiva) e o pico inferior (amplitude máxima negativa ou vale) e é exatamente o dobro do valor de pico numa forma de onda senoidal, pois esta é simétrica.
Vpp = 2.Vp e Ipp = 2.Ip

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Figura 6

PERÍODO (T):

É o...
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