Quais as vantagens em utilizar sinais AC para a trasnmissão de energia elétrica ?
Passo 1
O enunciado pergunta quais são as vantagens de usar sinais de corrente alternada (AC) na transmissão de energia elétrica. O conteúdo envolve conceitos de transformação de tensão, perdas por efeito Joule e distribuição polifásica. Para responder, vamos explorar como a AC permite o uso de transformadores, reduz perdas em longas distâncias e facilita a geração e o uso industrial.
Passo 2
A AC permite o uso de transformadores para elevar ou reduzir a tensão de forma simples e eficiente, pois o transformador opera apenas com sinais que variam periodicamente.
- Elevando a tensão antes da transmissão, reduz-se a corrente para uma mesma potência transmitida, já que
- Reduzindo a corrente, diminuem-se as perdas por efeito Joule.
Com corrente menor na linha, as perdas por aquecimento são proporcionalmente menores, pois o efeito Joule é dado por
Portanto, ao elevar a tensão e reduzir a corrente, minimiza-se
e melhora-se a eficiência na transmissão de longa distância.
Passo 3
A geração de energia elétrica em usinas (hidrelétricas, térmicas, eólicas) é naturalmente feita em AC devido à facilidade de construção de geradores síncronos e assíncronos. Além disso, máquinas industriais e motores elétricos funcionam diretamente em AC sem necessidade de conversão complexa.
Passo 4
A distribuição trifásica de AC possibilita um fluxo de potência constante no tempo (em média) e permite alimentar cargas monofásicas e trifásicas com alta eficiência. Isso traz maior estabilidade na rede, menor custo de material condutor para mesma potência e balanceamento de carga entre fases.