Definir tensão de toque e tensão de passo.
Passo 1
O pedido é simples: definir o que é “tensão de toque” e o que é “tensão de passo”.
Informações dadas pelo enunciado: apenas a solicitação de duas definições. Não há figura nem valores adicionais.
Informações dadas pelo enunciado: apenas a solicitação de duas definições. Não há figura nem valores adicionais.
Passo 2
Definição intuitiva da tensão de toque (versão verbal para fixar a ideia): é a diferença de potencial elétrico que uma pessoa pode sofrer entre uma parte metálica ou condutora que está em tensão (por exemplo, um equipamento com fuga de corrente ou uma carcaça que subiu em potencial) e o ponto do solo onde a pessoa coloca os pés enquanto toca essa parte. Ou seja, uma mão toca algo energizado e os pés estão em um potencial diferente — essa diferença é a tensão que “passa” pelo corpo entre a mão e os pés.
Representação e fórmula simples da tensão de toque: se a parte condutora estiver a um potencial em relação a um ponto remoto de referência e o solo imediatamente sob os pés da pessoa estiver a
, então a tensão de toque é a diferença entre esses potenciais:
Representação e fórmula simples da tensão de toque: se a parte condutora estiver a um potencial
Explicando cada símbolo:
(em volts) é o que buscamos;
é o potencial da parte tocada;
é o potencial do ponto do solo onde a pessoa está apoiada. Exemplo numérico rápido: se
e
, então
.
Passo 3
Definição intuitiva da tensão de passo: é a diferença de potencial entre os dois pés de uma pessoa que está em pé sobre o solo quando existe uma queda de potencial do solo (gradiente de potencial). Ou seja, o solo não está todo ao mesmo potencial; um pé pode estar num ponto de maior potencial que o outro, e essa diferença é a tensão que aparece pelo corpo entre os pés.
Representação e fórmula simples da tensão de passo: se o solo tem um gradiente de potencial aproximado (em volts por metro) e a distância entre os pés da pessoa (passo) for
(em metros), uma estimativa simples é
Representação e fórmula simples da tensão de passo: se o solo tem um gradiente de potencial aproximado
Explicando:
é a tensão entre os pés;
é a taxa de variação do potencial do solo (por exemplo, em torno de um eletrodo com falha, o potencial cai radialmente);
é a separação entre os pés (comumente considerada
para avaliação). Exemplo: se
e
, então
.
Passo 4
Por que essas tensões importam (ligando tensão a corrente e perigo): o risco não é a tensão em si, e sim a corrente que passa pelo corpo. Aproximação prática:
onde
é a corrente (ampères),
é a tensão aplicada ao corpo (toque ou passo) e
é a resistência do caminho (ohms). A resistência depende de condições (pele seca, molhada, percurso da corrente). Valores típicos para compreensão: pele seca pode dar
de ordem de
a
; pele molhada muito menor. Para ter uma noção de perigo: correntes de algumas dezenas de miliampères podem causar fibrilação ventricular. Por isso normas e projetos procuram limitar
e
para manter a corrente em níveis não perigosos.
Passo 5
Como essas tensões aparecem em prática e como mitigá‑las: situações típicas — falha de isolamento em um equipamento ou falha em um fio enterrado que eleva o potencial do ponto de aterramento (rise of earth potential). Medidas para reduzir tensão de toque e de passo: equipotencialização (ligar carcaças e estruturas a um mesmo potencial), malha de terra ampla, gradientes controlados (barras, dissipadores), uso de proteção diferencial/DR, isolamento de partes vivas, placas ou superfícies que reduzam o gradiente ao redor de instalações de alta tensão. Medida prática simples para avaliar passo: calcular ou medir o gradiente do solo e multiplicar pela separação de passo.
Passo 6
Resumo prático para prova — como responder curtinho e correto: explique que ambas são diferenças de potencial medidas em duas posições do corpo, descreva o cenário (mão versus pés para toque; pé versus pé para passo), escreva as fórmulas simples apresentadas e, se pedir, comente rapidamente que o perigo depende da corrente resultante
e que normas definem limites aceitáveis.
Resposta
Tensão de toque:
, ou seja, a diferença de potencial entre uma parte condutora tocada pela pessoa e o ponto do solo onde seus pés estão apoiados (mão–pé).
Tensão de passo: , ou seja, a diferença de potencial entre os dois pés de uma pessoa devido ao gradiente de potencial no solo (pé–pé), sendo
o gradiente em
e
a separação entre os pés em
.
Tensão de passo: