Tensão Elétrica

      Tensão Elétrica, também chamada por Voltagem ou diferença de potencial elétrico pode ser entendida como uma espécie de força que faz com que circule a corrente elétrica através de um condutor e a sua unidade de medida é o Volt (V), seus submultiplos como o microvolt (uV) e o milivolt (mV) e seus múltiplos como o quilovolt (kV).  Essa “força” é gerada através da diferença de potencial elétrico.  Quando um condutor liga um ponto que tem um potencial elétrico baixo a um ponto que tem um potencial elétrico mais alto, uma corrente elétrica passa pelo condutor. 

      A corrente, a tensão e a resistência elétrica estão relacionadas entre si.   Por exemplo,  se pegarmos um condutor que possui uma certa resistência elétrica e a ele aplicarmos uma tensão, faremos com que circule uma certa corrente por esse condutor.  Se dobrarmos a tensão aplicada, a corrente também dobra.  Essa relação é mostrada na primeira lei de Ohm:

     Tensão é igual ao Valor da resistência multiplicado pelo valor da corrente

V=R.I

Mudando a posição dos termos temos:

Resistência é igual ao valor da tensão dividido pelo valor da corrente

R=V/I

Corrente é igual ao valor da tensão dividido pelo valor da resistência.

I=V/R

      Exemplo de uso da Lei de Ohm:

      Um condutor possui 15 Ω de resistência. A este condutor é aplicado a tensão de 110V.  Qual a corrente que circula pelo condutor:

I=V/R 

I=110 / 15

I=7,33 A

     Resposta: A corrente que circula pelo condutor é de 7,33 Amperes.

  

    Na pratica, essa relação entre tensão, corrente e resistência produz alguns efeitos:

• Quanto mais fino o condutor, maior a resistência. 
• Quanto maior a corrente que circula por um fio, maior a queda de tensão nele.
• Qualquer cabo elétrico possui uma certa resistência por metro. Mesmo sendo muito pequena, essa resistência provoca uma queda de tensão.  Quanto mais longo for o cabo elétrico, maior será queda de tensão nele.  Por exemplo, a tabela AWG para fios de cobre cita que o fio 21AWG tem a resistência de 41,46 Ω por Km.   Se utilizarmos um fio com 100m para transportar uma corrente de 1,2 A  teremos uma queda de tensão de 4,146 Ω x 1,2 A = 4,97 V.  Ou seja, quase 5 volts de queda.  Se a tensão transportada for de 12 V, teremos quase 50% de perda de tensão.  Agora se a tensão fosse de 120V, a queda seria menos de 5%.  
• Podemos minimizar a queda de tensão utilizando fios mais grossos ou mais fios.  Note que nas fontes de PC varios fios da mesma cor são ligados juntos.  Como a corrente consumida pela CPU  é alta, se fosse um único fio haveria uma queda de tensão considerável, alem do aquecimento gerado.
• Muitas vezes a potência a ser transmitida pelos cabos é tão alta que seria impossível usar cabos tão grossos.  Neste caso, geralmente a tensão é elevada e a corrente reduzida, e com isso a perda nos fios é reduzida.  É o caso da torres de transmissão de energia elétrica das usinas geradoras para os consumidores. A tensão obtida nas usinas chega a ser elevada para 750.000 V (750Kv) e quando chega nas subestações é reduzida.  Nos postes das cidades, em alguns cabos a tensão é de 13Kv e nos transformadores é reduzida para 220V e 110V. 

   

 A energia elétrica é utilizada para produzir trabalhos.  Esse trabalho pode ser, por exemplo, produzir calor, produzir movimento, produzir luz, etc.   Disso resulta a necessidade de poder medir o trabalho produzido pela corrente elétrica.  É o que veremos em Potência Elétrica.

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