O sucesso de qualquer empreendimento depende de muito planejamento, bons investimentos e, claro, redução de custos, inclusive os com energia elétrica. Para isso, as empresas têm recorrido aos sistemas fotovoltaicos, ou seja, à energia solar, uma vez que ela é extremamente abundante e está disponível a todos.
Vale a pena lembrar que, antes de optar pela instalação de um sistema fotovoltaico, é interessante saber como ele funciona, entender as diferenças entre a corrente contínua e alternada e como elas atuam nos sistemas fotovoltaicos. Afinal, isso ajudará na escolha da melhor opção, o que certamente trará benefícios para o seu negócio.
Continue a leitura deste post e descubra tudo sobre o assunto!
O que é corrente contínua?
Antes de entender o que é uma corrente contínua (CC), é importante lembrar que uma corrente elétrica pode ser definida como um fluxo de elétrons — partículas energéticas de carga negativa — passando por um material condutor, por exemplo, um fio.
Normalmente, os circuitos elétricos têm dois polos, um positivo e um negativo. Quando a corrente é contínua ele trafega apenas em um sentido do circuito, ou seja, sempre no negativo ou positivo.
Para que uma corrente seja considerada contínua pouco importa se a sua intensidade sofre variações, uma vez que ela pode ser constante ou pulsante (sofrer variações). O que se leva em consideração é se ela muda ou não de sentido ao percorrer o circuito.
Esse tipo de corrente é comum nos aparelhos com baixa voltagem, tais como pilhas, baterias, componentes de aparelhos de informática e controles de máquinas em projetos de automação. Além disso, é o tipo de corrente elétrica produzida nas células solares, integrantes de um sistema fotovoltaico.
O que é corrente alternada?
Ao contrário da corrente contínua, a alternada não é unidirecional, ou seja, ao percorrer um circuito, muda seu sentido periodicamente. Assim, migra do negativo para o positivo e vice-versa, como se fosse uma pista de mão dupla e os elétrons trafegassem nos dois sentidos.
Em regra, a corrente alternada (CA) atinge uma voltagem muito superior, o que permite um percurso de maior distância sem perder muita força. Por isso, a energia que vem das usinas é transmitida até as residências por CA.
A maioria dos aparelhos eletrônicos domésticos a utiliza — televisores, máquinas de lavar, cafeteiras, etc. Por ter uma tensão elevada, antes de entrar nas residências ela é transformada em voltagens menores, de 120 ou 220 volts.
Como a corrente contínua e a alternada atuam no sistema fotovoltaico?
Um sistema fotovoltaico é formado por vários componentes, tais como as células fotovoltaicas, controladores de carga, baterias e inversores. Nele, a luz solar é transformada em energia elétrica quando ela atinge os painéis fotovoltaicos, provocando reações que liberam elétrons e, consequentemente, geram corrente elétrica contínua (CC).
Depois que ela é gerada, passa por inversores que a transformam em corrente alternada, possibilitando o uso da energia nos aparelhos eletrônicos tradicionais. Nos sistemas fotovoltaicos conectados à rede, um medidor bidirecional mantém o controle de toda a energia que é produzida pelo sistema fotovoltaico.
Assim, aquela que não for utilizada imediatamente vai para a rede elétrica, gerando “créditos” que poderão ser utilizados nos momentos em que a produção de energia solar for menor. Com isso, você só vai pagar pela diferença existente entre a energia consumida e a produzida pelo seu sistema.
Como você viu, um sistema fotovoltaico pode trazer muitos benefícios para seu negócio e reduzir significativamente os custos com energia elétrica. No entanto, para que isso ocorra, os equipamentos utilizados devem ser de qualidade e, claro, instalados de maneira correta.
Agora que você já sabe como a corrente contínua e alternada atuam no sistema fotovoltaico, confira agora os riscos de instalação de placa solar sem um profissional!
Na corrente contínua, a movimentação dos elétrons ocorre em um único sentido preferencial. Já na corrente alternada, o sentido dos elétrons oscila-se periodicamente.
Corrente contínua e corrente alternada são duas formas distintas relacionadas à forma como os elétrons (ou outros portadores de carga) movem-se no interior dos condutores. Enquanto na corrente contínua, os elétrons movem-se em um único sentido, na corrente alternada, o sentido de movimento é alterado de maneira periódica.
Como funcionam as correntes contínuas e alternadas?
A corrente contínua é caracterizada pela movimentação de elétrons em um único sentido preferencial. O módulo da corrente elétrica não varia (ou varia muito pouco) com o tempo:
É possível produzir corrente contínua a partir da corrente alternada, ou seja, retificar a corrente alternada selecionando apenas um de seus sentidos. Isso pode ser feito por meio de um circuito que utiliza diodos, dispositivos semicondutores que só admitem a passagem de corrente em um sentido.
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A corrente elétrica alternada, por sua vez, tem módulo variável, isto é, seu módulo muda com o tempo. Nesse tipo de corrente, os elétrons realizam um movimento oscilatório em torno da mesma posição e, por isso, não se propagam ao longo do condutor. Na figura abaixo, é possível observar uma representação do módulo da corrente alternada em função do tempo:
O módulo da corrente alternada pode variar com o tempo, como uma onda senoidal.
Após um longo embate histórico entre figuras importantes, como Thomas Edison, George Westinghouse e Nikola Tesla, ficou provado que o uso da corrente alternada para a distribuição de energia elétrica por longas distâncias é economicamente mais viável, pois reduz a dissipação de energia em decorrência do efeito Joule.
A corrente alternada é produzida por geradores AC, que consistem de uma espira condutora e giratória inserida em um conjunto de ímãs. A rotação dessa espira pode ser feita por qualquer tipo de força motriz externa, como queda d'água, vapor de água, movimento das marés, etc. O fenômeno responsável pela produção dessa corrente elétrica é chamado de indução eletromagnética, de Faraday.
Vantagens e desvantagens
Uma das principais vantagens das correntes contínuas é sua maior eficiência em circuitos de baixa tensão, como nos aparelhos eletrodomésticos e eletroeletrônicos, veículos híbridos, antenas de televisão, rádio e celular, células fotovoltaicas, etc. Uma das desvantagens desse tipo de corrente é que sua tensão não pode ser alterada por meio dos transformadores.
A corrente alternada apresenta como vantagem a possibilidade de abaixar ou aumentar facilmente sua tensão elétrica por meio dos transformadores. Além disso, o uso desse tipo de corrente para a transmissão de alta potência é mais econômico, pois oferece menor perda energética. Apesar desses pontos positivos, a corrente alternada não funciona tão bem quanto a corrente contínua em circuitos sensíveis, como microchips.
Aparelhos que funcionam com corrente contínua
Todos os aparelhos que funcionam por meio de pilhas e baterias utilizam a corrente contínua. Além disso, circuitos de baixa tensão, como os carregadores de celulares, computadores e lâmpadas, também fazem uso desse tipo de corrente.
Aparelhos que funcionam com corrente alternada
A corrente alternada é utilizada na rede de distribuição de energia elétrica e nas tomadas residenciais. Entre os aparelhos que utilizam esse tipo de corrente elétrica para o seu funcionamento, podemos destacar os motores, como os liquidificadores, batedeiras, máquinas de lavar, ventiladores, etc. Todos esses aparelhos precisam inverter sua polaridade a fim de produzir energia cinética.
Exercícios sobre corrente contínua e alternada
1) Entre os benefícios de utilizar a corrente alternada, podemos ressaltar a facilidade em mudar sua tensão elétrica. Como é chamado o aparelho capaz de alterar a tensão elétrica das redes que operam com a corrente alternada?
a) Alternador
b) Transformador
c) Resistor
d) Capacitor
e) Gerador
Resolução: Letra b
O aparelho utilizado para abaixar ou subir a tensão elétrica da corrente alternada é o transformador. Ele consiste de dois enrolamentos de fios, passados sobre uma barra condutora em formado de U.
2) A corrente elétrica alternada é produzida por geradores AC. O fenômeno físico responsável pela produção da corrente alternada é chamado de:
a) Efeito Joule
b) Condução
c) Indução eletromagnética
d) Blindagem eletrostática
e)Polarização
Resolução: Letra c
O fenômeno que explica o surgimento dessa corrente elétrica é chamado de indução eletromagnética. A corrente elétrica alternada é produzida em geradores AC, que são constituídos de um enrolamento de condutores inserido entre grandes ímãs. O movimento relativo entre os ímãs, que giram em decorrência de alguma força motriz externa, produz uma corrente elétrica induzida nos rolamentos condutores.
3) Entre as alternativas abaixo, assinale aquela que apresenta um dispositivo que só funciona se ligado a uma fonte de corrente alternada:
a) Lâmpada
b) Máquina de lavar
c) Ferro de passar roupa
d) Transformador
e) Liquidificador
Resolução: Letra d
Todos os dispositivos listados podem funcionar ligados em corrente alternada, mas também poderiam operar se conectados em corrente direta. No entanto, os transformadores só funcionam em corrente alternada.