Fisica - eletromagnetismo

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Unidade 1 – Corrente Alternada
1.1 – Por Que Estudar Corrente Alternada? Durante a década de 1880, ocorreu nos EUA um caloroso debate entre dois inventores sobre qual deveria ser o melhor método para a distribuição de energia elétrica. Tomas Edson (1847-1931) defendia que a melhor solução seria usar a corrente contínua (CC ou DC), ou seja, a corrente que não varia com o tempo. George Westinghouse (1846-1914) afirmava que o melhor método consistia em usar a corrente alternada (CA ou AC), ou seja, a corrente que varia senoidalmente com o tempo. Ele afirmava que o transformador funciona somente quando estimulado por uma voltagem AC e não por uma voltagem DC; as baixas voltagens são mais seguras para os consumidores, porém é necessário usar uma voltagem muito elevada com baixa corrente 2 correspondente para minimizar as perdas R  i nos cabos de transmissão que conduzem a corrente elétrica para distâncias muito grandes. Por fim, as ideias de Westinghouse prevaleceram, e quase todos os sistemas atuais de distribuição de energia elétrica funcionam com corrente alternada e qualquer eletrodoméstico que se ligue na tomada usa CA; muitos dispositivos que empregam baterias, como um telefone sem fio, ou um rádio de pilha, precisam de um conversor para transformar a corrente contínua da bateria em corrente alternada amplificada. Portanto, em nossas casas as fiações elétricas conduzem correntes alternadas (CA), isto é, correntes cujos valores variam senoidalmente com o tempo, trocando de sentido 120 vezes por segundo. À primeira vista, pode parecer um procedimento estranho. A velocidade escalar de deriva dos elétrons de condução num fio condutor é 5 cerca de 4  10 m s. Se agora, invertemos seus sentidos a cada intervalo de 1 120 do segundo, estes elétrons poderiam mover-se apenas 3  10 m, na metade de um ciclo. Com esta taxa, um elétron típico mover-se-ia passando por não mais do que aproximadamente dez átomos da rede cristalina do cobre antes que fosse forçado a