Usuário(a):Jesspri/Testes

 Nota: Se procura outro significado de tensão, veja tensão (desambiguação).

Símbolo internacional de segurança: "Atenção, risco de choque elétrico" (ISO 3864).

Tensão elétrica (denotada por ∆V, U ou V), também conhecida como diferença de potencial (DDP), é a diferença de potencial elétrico entre dois pontos ou a diferença em energia potencial elétrica por unidade de carga elétrica entre dois pontos. Em geral, toda fonte de tensão é estabelecida com a simples criação de uma separação de cargas positivas e negativas. Se um total de 1 joule (J) de energia é utilizado para mover uma carga negativa de 1 coulomb (C), há uma diferença de potencial de 1 volt (V) entre os dois pontos. A equação que define esta questão é:

${\text{V}}={\frac {\text{W}}{\text{Q}}}$

Onde:

${\text{V}}$ = Tensão elétrica (Volts);

${\text{W}}$ = Trabalho (Joules);

${\text{Q}}$ = Carga (Coulombs);

Um voltímetro pode ser usado para medir a tensão (ou diferença de potencial) entre dois pontos em um sistema; muitas vezes, um potencial de referência comum, como o solo do sistema, é usado como um dos pontos. Uma voltagem pode representar uma fonte de energia (força eletromotriz) ou energia perdida, usada ou armazenada.

Volt

Ver artigo principal: Volt

No Sistema Internacional de Unidades (SI), a unidade de medida atribuída à Tensão Elétrica é o volt (representado pelo símbolo V), em homenagem ao físico italiano Alessandro Volta (1745-1827), inventor da pilha voltaica, a primeira bateria química criada.

Tensão e Lei de Ohm

Ver artigo principal: Lei de Ohm

Por analogia, a tensão elétrica seria a "força" responsável pela movimentação de elétrons. O potencial elétrico mede a força que uma carga elétrica experimenta no seio de um campo elétrico, expressa pela lei de Coulomb. Portanto a tensão é a tendência que uma carga tem de ir de um ponto para o outro. Normalmente, toma-se um ponto que se considera de tensão=zero e mede-se a tensão do resto dos pontos relativamente a este.

A tensão elétrica entre dois pontos, ou seja [(+) e (-)] é definida matematicamente como a integral de linha do campo elétrico:

$V_{a}-V_{b}=\int _{a}^{b}\mathbf {E} \cdot d\mathbf {l} =\int _{a}^{b}E\cos \phi dl.$

Para facilitar o entendimento da tensão elétrica pode-se fazer uma analogia entre esta e a pressão hidráulica. Quanto maior a diferença de pressão hidráulica entre dois pontos, maior será o fluxo, caso haja comunicação entre estes dois pontos.: O fluxo (que em eletrodinâmica seria a corrente elétrica) será assim uma função da pressão hidráulica (tensão elétrica) e da oposição à passagem do fluido (resistência elétrica). Este é o fundamento da lei de Ohm, para a corrente contínua:

$V=R\cdot I$ou $U/q=R\cdot I$

onde:

• R = Resistência (ohms)
• I = Intensidade da corrente (ampères)
• V = Diferença de potencial ou tensão (volts)
• U = Energia potencial(joule)

Em corrente alternada, substitui-se a resistência pela impedância:

$U=Z\cdot I$

onde:

• Z = Impedância (ohms)

Pelo método fasorial, em corrente alternada, todas as variáveis da equação são complexas. A impedância representa, além da resistência a passagem de corrente elétrica, também o deslocamento angular na forma de onda produzido pelo equipamento (capacitores e bobinas ou indutores).

Podemos resumir em tais fórmulas matemáticas que a tensão eléctrica seria a diferença de potencial elétrico, entre dois pontos, que geraria uma força capaz de movimentar os elétrons entre esses dois pontos distintos no espaço . O valor numérico desta grandeza física, medida em volts, seria então o resultado da multiplicação entre o valor da resistência (em ohms) e o valor da corrente (em ampères).

Tensão Elétrica em um circuito RLC série

RLC series circuit

Notações do circuito RLC série: V - A tensão da fonte de alimentação (medida em volts (V)) I - A corrente do circuito (medida em ampères A) R - A resistência do resistor (medida em ohms = V/A); L - A indutância do indutor (medida em henrys = H = Wb/A = V•s/A) C - A capacitância do capacitor (medida em farads = F = C/V = A•s/V)

O cálculo da tensão elétrica neste circuito será feito a partir da aplicação da Lei de Ohm. Dessa forma:

$V_{L}=I\cdot X_{L}$

$V_{C}=I\cdot X_{C}$

$V_{R}=I\cdot R$

Para determinarmos o valor de $X_{L}$ e $X_{C}$ é necessário o valor de ω, o mesmo sendo igual a 2πf, dessa forma:

$X_{L}=\omega \cdot L$

$X_{C}={\frac {1}{w\cdot C}}$

Tensão Elétrica em um Circuito RLC Paralelo

Notações do circuito RLC paralelo: V - a tensão da fonte de alimentação (medida em volts (V)) I - a corrente do no circuito (medida em ampères A) R - a resistência do resistor (medida em ohms = V/A); L - a indutância do indutor (medida em henrys = H = Wb/A = V•s/A) C - a capacitância do capacitor (medida em farads = F = C/V = A•s/V)

Como é possível observar todos os componentes encontram-se em paralelo, dessa forma a tensão é a mesma para todos, ou seja:

$V=V_{R}=V_{L}=V_{C}$

Vale lembrar que quando $X_{L}=X_{C}$ para ambos os circuitos, o mesmo irá operar na ressonância, o que implica que $I_{L}=I_{C}$ , dessa forma e a corrente fornecida pela fonte é $I_{R}$.

Existem outras formulas que podem nos fornecer a tensão elétrica em um circuito, sendo elas:

$v_{L}=L{\frac {di_{L}(t)}{dt}}$

$i_{C}=C{\frac {dv_{C}(t)}{dt}}$

Sendo estas utilizadas principalmente em circuitos de primeira ordem e segunda ordem .

Divisor de Tensão

Ver artigo principal: Divisor de tensão

Um divisor de tensão é um circuito que produz uma tensão de saída $V_{out}$ que é uma fração de sua tensão de entrada $V_{in}$. O divisor de tensão é o resultado da distribuição da tensão de entrada entre os componentes do divisor. Um exemplo simples de um divisor de tensão são dois resistores conectados em série , com a tensão de entrada aplicada através do par de resistores e a tensão de saída emergindo da conexão entre eles.

Divisor de tensão em Cargas Resistivas

Esquema eléctrico de um divisor de tensão. R₁ está ligado a V_in e V_out, e R₂ está ligado a V_out e ao terra

É possível notar que as cargas $R_{1}$ e $R_{1}$ encontram-se em série, dessa forma sua análise será da seguinte forma:

$V_{out}=V_{in}\cdot {\frac {R_{2}}{R_{1}+R_{2}}}$

Sendo $V_{in}$ a tensão da fonte,$V_{out}$ a tensão da qual queremos descobrir.

Divisor de tensão com Impedâncias

Impedance Voltage divider

A divisão com impedâncias será realizado de forma análoga à divisão de tensão com cargas resistivas. Sendo assim:

$V_{out}=V_{in}\cdot {\frac {Z_{2}}{Z_{1}+Z_{2}}}$

Instrumentos de Medição

Ver artigo principal: Instrumento de medida

Os instrumentos de medição utilizados para medir tensão elétrica são: o voltímetro e o osciloscópio. Esses instrumentos dividem-se em duas principais categorias, sendo elas a de grandezas constantes no tempo, como é o caso do voltímetro e de medição de grandezas variáveis no tempo, isto é, de sinais elétricos, como é o caso do osciloscópio.

Voltímetro

Voltímetros

O funcionamento do voltímetro se dá pela medição de uma corrente por um resistor fixo que, de acordo com a Lei de Ohm, é proporcional à tensão elétrica do outro lado do resistor. Utiliza-se colocando as pontas de teste em um circuito sujeito a uma tensão, com escalas de medida em AC e DC e uma resistência elevada entre as pontas de medida, sendo usado em paralelo com o circuito que se deseja medir.

Osciloscópio

Representação da tela de um osciloscópio com um sinal triangular

O osciloscópio mostra a amplitude, frequência, largura do impulso e a forma e padrão do sinal recebido desenhando um gráfico de tensão (verticalmente) e de tempo (horizontalmente). Outros instrumentos de medição de tensão são perfeitamente adequados para verificar circuitos numa situação estática e, por exemplo, sempre que a alteração na leitura é gradual; mas para verificações dinâmicas (com o motor a trabalhar) e para diagnosticar avarias intermitentes, o osciloscópio é o instrumento mais indicado.

Na medição de tensão elétrica, o funcionamento do osciloscópio de raio catódico se dá pela ampliação da tensão, usando esse princípio para inclinar um feixe de elétron de um caminho direto, de forma que o desvio do feixe é proporcional à sua tensão elétrica.

Efeitos da tensão elétrica no corpo humano

Ao receber uma descarga elétrica, contrariando o que sugere o imaginário popular, a tensão não tem grande relevância nos danos causados ao corpo, e sim a corrente elétrica (medida em ampère). Quando se estabelece uma diferença de potencial entre dois pontos do corpo humano, flui uma corrente elétrica entre esses pontos e a intensidade dessa corrente depende da diferença de potencial e da resistência elétrica entre os pontos sobre o qual se aplica a tensão elétrica.

Efeitos da corrente elétrica no corpo humano

Ver também

• Resistência elétrica
• Potencial elétrico
• Conexão elétrica
• Corrente elétrica
• Carga elétrica
• Corrente alternada
• Corrente contínua
• Força eletromotriz