DIFERENÇAS ENTRE CORRENTE ALTERNADA E CORRENTE CONTÍNUA? - CIÊNCIA - 2025

A diferença entre corrente alternada e corrente contínua está fundamentalmente na maneira como os elétrons se movem nos fios que a transportam. Na corrente alternada é um movimento oscilatório, enquanto na corrente contínua os elétrons fluem em apenas uma direção: do pólo negativo para o positivo.

Mas existem mais diferenças, que vão desde a geração até a eficiência no uso, segurança e transporte. Cada um tem suas vantagens e desvantagens, então o uso de um ou de outro depende da aplicação.

	Corrente alternada	Corrente direta
Direção da corrente	Bidirecional (oscilante)	Unidirecional (Uniforme)
Fonte	Alternadores	Pilhas, pilhas, dínamos
Fontes de força eletromotriz (fem)	Condutores ou condutores oscilantes ou rotativos na presença de campo magnético.	Reações eletroquímicas dentro de células e baterias. Geradores AC comutados ou retificados com diodos
Frequência de operação	Em tomadas domésticas e industriais 50Hz ou 60HZ	0 Hz
Tensão operacional	110 V ou 220 V	1,5 V; 9V; 12V ou 24V
Tensão de transmissão de longa distância	Até 380.000 Volts	Não pode ser transportado por longas distâncias porque tem muitas perdas
Amperes circulando em um motor de 1 HP	Monofásico 110V 60Hz: 16 amperes	A 12 volts DC: 100 amperes
Corrente máxima por Joule de consumo	110V: 0,01 A / J 220 V: 0,005 A / J	12V: 0,08 A / J 9V: 0,1 A / J
Elementos passivos em circuitos	Impedâncias: -Resistivo -Capacidade -Indutivo	-Resistência
Vantagem	Poucas perdas ao ser transportado.	É seguro porque é de baixa tensão. Armazenável em baterias e baterias.
Desvantagens	Não é muito seguro devido à alta tensão de operação.	Não pode ser transportado por longas distâncias porque tem muitas perdas
Formulários	Doméstico e industrial: máquinas de lavar, geladeiras, fábricas.	Equipamentos eletrônicos portáteis: smartphones, laptops, rádios, lanternas, relógios.

Corrente alternada

Não se pode falar em corrente alternada sem falar de Nikola Tesla (1846-1943), o engenheiro de origem servo-croata que a inventou e promoveu. Foi ele quem mais gerou patentes para suas aplicações, transporte e usos.

Todas essas patentes foram cedidas à americana Westinghouse Electric Co por seu criador, a fim de obter o financiamento necessário para seus experimentos e projetos.

Os primeiros testes em corrente alternada foram feitos por um dos principais pioneiros da eletricidade: Michael Faraday (1791-1867), que descobriu a indução eletromagnética e construiu o primeiro gerador de corrente alternada.

A transmissão de corrente alternada é muito mais eficiente. Fonte: Pixabay.

Um de seus primeiros usos práticos em 1855 foi a eletroterapia com corrente alternada para ativar a contração muscular. Para este tipo de tratamento, a corrente alternada foi muito superior à corrente contínua.

Mais tarde, em 1876, o engenheiro russo Pavel Yáblochkov inventou um sistema de iluminação baseado em lâmpadas de arco elétrico e geradores de corrente alternada. Em 1883, a empresa austro-húngara Ganz Works já havia instalado cerca de cinquenta sistemas de iluminação de corrente alternada.

Invenções de Tesla

Entre as principais contribuições de Nicola Tesla para o desenvolvimento e uso da corrente alternada está a invenção do motor elétrico que funciona com corrente alternada, sem a necessidade de ser convertido para corrente contínua.

Nikola Tesla também inventou a corrente trifásica, para aproveitar ao máximo a energia na produção e a infraestrutura no transporte de eletricidade. Hoje esse sistema ainda é usado.

Transformador

A outra grande contribuição no desenvolvimento da corrente alternada foi a invenção do transformador. Este dispositivo permite que a tensão seja elevada para transporte de longa distância e a tensão seja reduzida para uso mais seguro em residências e na indústria.

Definitivamente, esta invenção tornou a corrente alternada uma alternativa melhor como método de distribuição de energia elétrica do que o método de corrente contínua.

O precursor do transformador moderno foi um dispositivo com núcleo de ferro denominado "gerador secundário", exibido em Londres em 1882 e mais tarde em Torino, onde foi usado para iluminação elétrica.

O primeiro transformador de núcleo de ferro fechado, como o conhecemos hoje, foi apresentado por dois engenheiros húngaros da empresa Ganz em Budapeste. As patentes foram adquiridas pela Westinghouse Electric Co.

Característica fundamental do transformador

A característica fundamental do transformador é que o quociente entre a tensão de saída no V _S secundário e a tensão de entrada no V _P primário é igual ao quociente entre o número de voltas do enrolamento secundário V ₂ dividido pelo número de voltas do enrolamento primário nº ₁:

V _S / V _P = N ₂ / N ₁

Simplesmente escolhendo a relação de espiras apropriada entre o primário e o secundário do transformador, a tensão de saída correta pode ser alcançada com precisão e sem perda apreciável de potência.

Esquemático do transformador. Fonte: Wikimedia Commons. KundaliniZero

O primeiro sistema de distribuição elétrica comercial que utilizava transformadores foi inaugurado no estado de Massachusetts, nos Estados Unidos, em 1886.

Mas a Europa estava acompanhando o desenvolvimento elétrico, já que no mesmo ano uma linha de transmissão baseada no transformador recém-inventado foi instalada em Cerchi, Itália, que transmitiu corrente alternada por uma distância de 30 km a uma tensão efetiva de 2.000 volts..

O transformador não foi apenas uma revolução no campo da transmissão de energia elétrica. Também no ramo da indústria automotiva, quando foi utilizado pela Ford Motor Company no sistema de bobinas de ignição das velas Ford Modelo T.

Corrente direta

A corrente contínua foi produzida em 1800 com a invenção da pilha voltaica, assim chamada porque seu inventor foi o físico italiano Alessandro Volta, que viveu entre 1745 e 1827.

Embora a origem da corrente não fosse bem compreendida, o físico francês André Marie Ampere (1775-1836), identificou duas polaridades nas células voltaicas e conjeturou que a corrente elétrica fluía do pólo positivo para o negativo.

Hoje essa convenção ainda é usada, embora se saiba que os portadores de carga elétrica são os elétrons que vão exatamente ao contrário, do terminal negativo para o terminal positivo.

Figura 4. A corrente contínua é convenientemente armazenada em baterias. (pixabay)

O inventor francês Hippolyte Pixii (1808–1835) construiu um gerador que consiste em um loop ou loop de fio que girava em torno de um ímã, observando que a cada meia volta o fluxo da corrente era invertido.

Por sugestão de Ampère, o inventor adicionou um comutador e assim foi criado o primeiro dínamo ou gerador de corrente contínua.

No que diz respeito aos sistemas de iluminação elétrica, entre 1870 e 1880 foram utilizadas lâmpadas de arco elétrico que exigiam alta tensão, tanto em corrente direta como em corrente contínua.

Como se sabe, a alta tensão é muito insegura para ser usada em residências. Nesse sentido, o inventor americano Thomas Alva Edison (1847-1931) tornou o uso da eletricidade para fins de iluminação mais seguro e comercial. Edison aperfeiçoou a lâmpada incandescente em 1880 e tornou-a lucrativa.

A Guerra das Correntes: AC vs DC

Assim como Nikola Tesla foi o promotor da corrente alternada, Thomas Alva Edison foi o promotor da corrente contínua por considerá-la mais segura.

Mesmo para desestimular o uso da corrente alternada para fins comerciais, Edison inventou a cadeira elétrica de corrente alternada, para que o público entendesse seu perigo para a vida humana.

Inicialmente, Nikola Tesla trabalhou na empresa de energia elétrica Edison e fez várias contribuições para melhorar os geradores de corrente contínua.

Figura 5. Da direita para a esquerda Henry Ford, Thomas Edison, o presidente dos Estados Unidos Warren G. Harding e Harvey S. Firestone, 1921, via Wikimedia Commons.

Mas, uma vez que Tesla estava convencido das vantagens da corrente alternada do ponto de vista de seu transporte e distribuição, não demorou muito para que as diferenças com Edison colocassem essas duas personalidades fortes em conflito. Assim começou a guerra das correntes: AC vs. DC.

As vantagens da transmissão por corrente alternada e dos primeiros sistemas interurbanos de distribuição de corrente alternada em 1891 fizeram com que Edison, que teimosamente continuava a defender a corrente contínua, perdesse a presidência e a direção da empresa que fundara, que passou a ser chamada de empresa General Electric.

Nem Nikola Tesla ganhou esta guerra, porque eventualmente George Westinghouse e os acionistas de sua empresa se tornaram milionários. Tesla, que ficou obcecado com a ideia de transmitir energia elétrica por longas distâncias sem fios, acabou pobre e esquecido.

Corrente contínua de alta tensão

A ideia de usar corrente contínua para distribuição de energia elétrica a longa distância não foi totalmente descartada, desde que tais sistemas foram desenvolvidos na década de 1950.

Hoje o cabo submarino mais longo do mundo para o transporte de energia elétrica, o cabo NorNed, que liga a Noruega à Holanda, usa corrente contínua de 450 mil volts.

Figura 6. Rota do cabo submarino NorNed entre a Holanda e a Noruega, que transporta corrente contínua através do Mar do Norte. Fonte: Wikimedia Commons.Michiel1972

O uso de corrente alternada para cabos submarinos não é adequado, pois a água do mar é um excelente condutor de eletricidade e um cabo submarino de corrente alternada induz correntes parasitas na água salgada. Isso causaria grandes perdas da energia elétrica que deseja ser transmitida.

A corrente contínua de alta tensão também é usada hoje para alimentar trens elétricos por meio de trilhos.

Referências

1. Agarwal, T. (2015). O ProCus. Obtido em Qual é a diferença entre correntes CA e CC: elprocus.com
2. (2017). Diffen. Obtido de AC vs. DC (corrente alternada vs. corrente contínua): diffen.com
3. Earley, E. (2017). Engenharia Escolar. Obtido em Qual é a diferença entre CA e CC?: Engineering.mit.edu
4. Khatri, I. (19 de janeiro de 2015). Quora. Obtido em Qual é a diferença entre as correntes CA e CC?: Quora.com
5. (2017). SparkFun Electronics. Obtido de corrente alternada (AC) vs. Corrente direta (DC): learn.sparkfun.com.
6. Wikipedia. Corrente alternada. Recuperado de: es.wikipedia.com
7. Wikipedia. Corrente continua. Recuperado de: es. wikipedia.com
8. Wikipedia. Cabo NorNed. Recuperado de: es. wikipedia.com