Princípios básicos da eletrônica: o que é corrente alternada? - Dummies

A corrente alternada é de vital importância na eletrônica por um simples motivo: a corrente elétrica que você pode acessar conectando um circuito a uma tomada de parede está alternando atual.

A corrente elétrica que flui continuamente em uma única direção é chamada de corrente contínua ou DC . Em um circuito de corrente contínua, a corrente é causada por elétrons que se alinham e se movem em uma direção.

Dentro de um fio que transporta corrente contínua, os elétrons pulam de átomo para átomo enquanto se movem em uma única direção. Assim, um determinado elétron que inicia sua caminhada em uma extremidade do fio eventualmente acabará na outra extremidade do fio.

Em corrente alternada , os elétrons não se movem em apenas uma direção. Em vez disso, eles pulam de átomo a átomo em uma direção por um tempo, e então virem e pulam de átomo a átomo na direção oposta. De vez em quando, os elétrons mudam de direção. Em corrente alternada, os elétrons não se movem firmemente para a frente. Em vez disso, eles simplesmente se movem para frente e para trás.

Quando os elétrons na direção do interruptor de corrente alternada, a direção da corrente e a tensão do circuito se invertem. Nos sistemas públicos de distribuição de energia nos Estados Unidos (incluindo a corrente doméstica), a tensão se inverte 60 vezes por segundo. Em alguns países, a tensão inverte-se 50 vezes por segundo.

A taxa em que a corrente alternada inverte a direção é chamada de freqüência , expressa em hertz. Assim, a corrente doméstica padrão nos Estados Unidos é de 60 Hz.

Em um circuito de corrente alternada, a tensão e, portanto, a corrente, estão sempre mudando. No entanto, a tensão não inverte inversamente a polaridade. Em vez disso, a tensão aumenta de zero até atingir uma tensão máxima, chamada tensão de pico .

Então, a tensão começa a diminuir novamente de volta a zero. A tensão então inverte a polaridade e cai abaixo de zero, novamente para a tensão de pico, mas a polaridade negativa. Quando atinge o pico de tensão negativa, ele começa a subir novamente até chegar a zero. Então o ciclo se repete.

A mudança de tensão de balanço é importante por causa da relação básica entre campos magnéticos e correntes elétricas. Quando um condutor (como um fio) se move através de um campo magnético, o campo magnético induz uma corrente no fio. Mas se o condutor está parado em relação ao campo magnético, nenhuma corrente é induzida.

O movimento físico não é necessário para criar esse efeito. Se o condutor permanece em uma posição fixa, mas a intensidade do campo magnético aumenta ou diminui (ou seja, se o campo magnético se expande ou se contrai), uma corrente é induzida no condutor como se o campo magnético fosse fixo e o condutor estava se movendo fisicamente pelo campo.

Como a tensão em uma corrente alternada sempre está aumentando ou diminuindo à medida que a polaridade varia de positivo para negativo e de volta novamente, o campo magnético que envolve a corrente é sempre colapsado ou em expansão. Então, se você colocar um condutor dentro deste campo magnético em expansão e em colapso, a corrente alternada será induzida no condutor.

Parece magia! Com a corrente alternada, é possível que a corrente de um fio induz a corrente em um fio adjacente, mesmo que não haja contato físico entre os fios.

A linha inferior é esta: a corrente alternada pode ser usada para criar um campo magnético em mudança e a mudança de campos magnéticos pode ser usada para criar corrente alternada. Esta relação entre a corrente alternada e os campos magnéticos torna possíveis três dispositivos importantes:

• Alternador: Um dispositivo que gera corrente alternada a partir de uma fonte de movimento rotativo, como uma turbina alimentada por água corrente ou vapor ou um moinho de vento. Os alternadores funcionam usando o movimento giratório para girar um ímã que é colocado dentro de uma bobina de fio. À medida que o íman gira, o seu campo magnético se move, o que induz uma corrente alternada no fio enrolado.

• Motor: O oposto de um alternador. Ele converte corrente alternada em movimento rotativo. Na sua forma mais simples, um motor é simplesmente um alternador que está conectado para trás. Um íman é montado em um eixo que pode girar; o íman é colocado dentro das voltas de uma bobina de fio.

  Quando a corrente alternada é aplicada na bobina, o campo magnético crescente e descendente criado pela corrente faz girar o íman, que gira o eixo.

• Transformer: Consiste em duas bobinas de fio colocadas nas proximidades. Se uma corrente alternada for colocada em uma das bobinas, o campo magnético em colapso e em expansão induzirá uma corrente alternada na outra bobina.