_Hinrichs_Kleinback

Cap. 10 Eletromagnetismo e Geração de Eletricidade
FIGURA 10.11
Vista em corte de um moderno gerador a turbina movido
a vapor obtido por energia nuclear. À esquerda (com a
carenagem removida) estão as lâminas da turbina; o eixo
da turbina é conectado ao gerador — o cilindro à
direita. (GENERAL ELETRIC POWER SYSTEMS)
A título de revisão, os conceitos principais do eletromagnetismo são:
1. Um fio transportando uma corrente elétrica produz um campo magnético.
2. Um fio transportando uma corrente elétrica sofre a ação de uma força quando
submetido a um campo magnético (como em um motor elétrico). De forma
semelhante, uma partícula carregada sente a ação de uma força quando se
movimenta na direção apropriada em um campo magnético.
3. Um condutor em movimento em um campo magnético terá uma tensão
induzida através das suas extremidades (como em um gerador elétrico).
C. Transmissão de Energia Elétrica
Transformadores:
Trocadores de Tensão
Até aqui discutimos o uso da eletricidade nas casas, circuitos simples e a geração de eletricidade.
A transmissão de eletricidade da usina até as casas poderia ser conseguida utilizando-se
fios condutores simples, de cobre ou alumínio, semelhantes aos que usamos em
casa. A eletricidade seria gerada a 120 V e transmitida diretamente para as comunidades.
Porém, a eficiência da transmissão seria muito baixa. Para que possamos compreender
isto, imaginemos que nossa comunidade fosse constituída por dez casas, cada uma com
uma demanda de 1.000 W. Então, a potência total a ser fornecida pela companhia elétrica
seria 10 X 1.000 = 10.000 W. Se a potência fosse transmitida a 120 V, e como P = IV,a corrente
transportada pela linha seria I = P/V = 10.000/120 = 83,3 A. Porém, parte da potência
é dissipada na forma de calor de acordo com a expressão P = I 2 R. Se a linha de
transmissão partindo da companhia elétrica até a comunidade e retornando à companhia
apresentasse uma resistência de 1 ohm, a energia perdida por unidade de tempo seria P =
I 2 R = (83,3) 2 (1) = 6.944 W. Para fornecer a potência necessária às dez casas, a usina teria
que gerar 10.000 + 6.944 = 16.944 W. Isto significa que teríamos uma eficiência de transmissão
de apenas 59%. Na prática, a maioria das linhas de transmissão (Figura 10.12)
perde apenas 10% da potência gerada.