Em todos os lugares onde existem aparelhos e equipamentos eletroeletrônicos, existe também eletricidade. Para entendê-la, precisamos abranger os conceitos de tensão e corrente.
O conceito de eletricidade é abrangente, mas podemos compreendê-lo como todos os efeitos que as cargas elétricas produzem sobre a matéria. A eletricidade tem origem nas cargas elétricas paradas ou em movimento, e também se origina das suas interações. Pode ser gerada por meio da energia química, nuclear, solar, eólica ou hidráulica, dentre várias outras fontes.
Por que o monitoramento de energia elétrica é importante?
Entendido o conceito básico da eletricidade, todo equipamento que faz uso dela possui especificações técnicas, assim como indicações de tensão e corrente. E nesse contexto é que surgem as dúvidas de muitos: o que é tensão? O que é corrente? E mais comum ainda: o que é amperagem? O que é voltagem?
A energia elétrica ou eletricidade é calculada por meio da seguinte fórmula:
EEL = P. ∆t, onde:
EEL representa a energia elétrica;
P representa a potência, e;
∆t representa a variação do tempo.
Dessa forma, a energia elétrica é calculada em joule (J), de acordo com o Sistema Internacional de Unidades (SI), mas a unidade de medida que mais se utiliza é o quilowatt-hora (kWh).
O que é tensão elétrica?
Tensão elétrica é a grandeza física que mede a diferença de potencial elétrico entre dois pontos, também chamada de ddp. É a força elétrica que provoca a circulação de elétrons, fazendo com que essas cargas entrem em movimento.
Quando entre dois corpos ou entre dois pontos, existe uma diferença de quantidade de cargas, dizemos que há uma diferença de potencial elétrico (ddp) ou uma tensão elétrica. Esse movimento pode ocorrer de forma oscilatória, corrente alternada (CA), ou de forma direta, corrente contínua (CC).
Por que o monitoramento de energia elétrica é importante?
O instrumento utilizado para medir a tensão elétrica é o voltímetro e no Sistema Internacional (SI) a unidade de medida é o volt (V). É comum as pessoas se referirem a essa grandeza como voltagem, devido ao seu descobridor, o físico italiano Alessandro Volta (1745-1827), mas o termo correto é tensão elétrica.
O que é corrente elétrica?
É o movimento de cargas elétricas, como os elétrons ou íons dentro de um sistema condutor. Portanto pode-se dizer que sem a aplicação de uma tensão elétrica não existe a corrente elétrica.
Tal fenômeno ocorre nos condutores elétricos, quando suas cargas se movem de forma ordenada devido a uma tensão elétrica gerada por uma diferença de potencial (ddp).
Ela transita nos resistores podendo transformar a eletricidade em energia térmica, esse movimento é conhecido como Efeito Joule.
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A intensidade da corrente elétrica depende da resistência de seu condutor que pode facilitar ou dificultar a passagem/fluxo da corrente elétrica, sendo calculada através da fórmula da Primeira Lei de Ohm (R=U/I), onde:
No Sistema Internacional de Unidades (SI), a intensidade da corrente elétrica é medida em Ampère (A), a resistência em Ohm (Ω) e a tensão elétrica (ddp) é medida em Volts (V).
Diferença entre corrente alternada e contínua
Como já mencionado anteriormente, existem dois tipos de corrente elétrica: corrente contínua e corrente alternada.
A primeira é aquela na qual os elétrons movem-se em um único sentido. Esse tipo de corrente é comum em dispositivos que utilizam baixas tensões, como eletrônicos em geral.
Já a corrente alternada é caracterizada pela oscilação dos elétrons. Nesse tipo de corrente, uma rápida inversão de polaridade do potencial elétrico faz com que os elétrons se movimentem em sentidos opostos periodicamente. Ela é utilizada principalmente em motores elétricos e largamente na transmissão de eletricidade, como nas usinas.
Relação entre corrente e tensão
Temos em todo circuito elétrico e nos equipamentos acionados por ele, a relação da tensão e da corrente elétrica. Em duas situações elas podem ser diretamente proporcionais ou não.
De acordo com a primeira lei de Ohm, em um condutor ôhmico, quando a tensão aumenta, a corrente elétrica aumenta na mesma proporção. Em outras palavras, nesse tipo de condutor, essas grandezas são diretamente proporcionais. Então chamamos isso de uma relação normal, aumento a tensão num mesmo circuito, a corrente aumenta também.
Mas temos a situação anormal e que gera muitos problemas em máquinas e equipamentos, principalmente em motores elétricos. Nesses casos temos a mesma tensão aplicada, mas um aumento da corrente elétrica.
Isso ocorre por inúmeros problemas que precisam ser detectados, tais como:
- Sobrecarga por travamento/desalinhamento mecânico;
- Sobrecarga por excesso dispositivos num mesmo circuito;
- Curto circuito;
- Circuito mal dimensionado, etc.
Monitorando corrente e tensão
O objetivo principal da manutenção é manter a indústria em constante produção e sustentar o ritmo das tarefas.
Para medir a tensão, é necessário avaliar a diferença potencial entre as pontas de prova medidores como um multímetros ou TP’s conseguem mensurar o valor, pode ser realizado de forma não invasiva sem interferir no circuito, diferente da medição da corrente onde é necessário abrir o circuito para mensurar o fluxo de energia no circuito.
Atualmente existem ferramentas mais sofisticadas que conseguem envolver os cabos e mensurar a indução eletromagnética próxima dos cabos e assim inferir a corrente.
Um exemplo é o Energy Trac, sensor de monitoramento de energia elétrica. Com ele, é possível monitorar qualquer ativo que dependa de energia. Sua instalação é feita em minutos e logo em seguida, já é possível acompanhar os indicadores de manutenção, a saúde da rede elétrica, padrões de consumo do seu ativo de maneira remota, além de dados de corrente e tensão de qualquer lugar e a qualquer hora, em tempo real.
Mas o sensor não apenas detecta quando algo está errado. Ao menor sinal de falha ou problema na rede elétrica, a plataforma envia alertas automáticos e prescritivos e arma os gestores de manutenção com rotas de ação práticas para solucionar o problema.
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