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Máquinas Eléctricas

Bases de corrente eléctrica alternada (sinusoidal)

1. Monofásica
a. Analogia com sistema hidráulico

caudal

Energia potencial Uma corrente eléctrica contínua tem o seu paralelo com um sistema hidráulico, composto por 2 tanques com água, ligados por um tubo com uma determinada secção.
Se os tanques forem colocados a alturas diferentes (e mantidos assim), a água fluirá do mais elevado para o menos elevado, com um caudal (quantidade de água por unidade de tempo) constante, que é determinado pela diferença de altura e pela secção do tubo que os liga – quanto maior a diferença de altura maior o caudal (mantendo a secção constante) e, quanto maior a secção maior o caudal (mantendo a diferença de altura constante). Além disto, é evidente que a água se desloca sempre no mesmo sentido – na figura 1, da direita para a esquerda. É o equivalente, numa corrente eléctrica à diferença de potencial (diferença de altura) e à resistência
(secção1 ).
Se agora imaginarmos que os tanques e o tubo formam uma espécie de balancé que balança para um l do e para o outro repetidamente – ver a figura 2 – constata-se que a água flui agora nos a dois sentidos (dependendo do tanque que se encontra mais elevado) e também com um caudal que é variável (dependente da diferença de altura relativa entre os dois tanques).
A análise do caudal mostrará o que sucede com uma corrente eléctrica alternada sinusoidal.
1

A resistência eléctrica é, aliás, também determinada pela secção do fio:

Eduardo Paiva

R=ρlS
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Máquinas Eléctricas

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2.2

2.3

2.4

2.5

2.6

Figura 2

Desenhando, num gráfico, o valor do caudal ao longo do tempo, obteríamos a curva da figura 3.
Caudal

0
Tempo

T = 1/f
Figura 3

O que tem o seu equivalente numa corrente eléctrica sinusoidal, em que o caudal é substituído pela corrente i(t); isto é, a corrente é variável ao longo do tempo (tem uma amplitude que depende do instante de