Voltagem

A tensão é o que faz mover cargas eléctricas. É o 'empurrão' que faz com que as cargas se movam num fio ou outro condutor eléctrico. Pode ser considerada como a força que empurra as cargas, mas não é uma força. A tensão pode causar o movimento de cargas, e como as cargas em movimento são uma corrente, a tensão pode causar uma corrente.

Diferença de Potencial Eléctrico é o verdadeiro termo científico, mas é comummente chamado Voltagem. Informalmente, a diferença de voltagem ou potencial eléctrico é por vezes chamada "Diferença de Potencial". A tensão é também chamada, em certas circunstâncias, força electromotriz (CEM).

A tensão é uma diferença de potencial eléctrico, a diferença de potencial eléctrico entre dois locais. A unidade de diferença de potencial eléctrico, ou tensão, é a voltagem. O volt é o nome em memória de Alessandro Volta. Um volt é igual a um joule por coulomb. O símbolo para a unidade volt é escrito com uma maiúscula V, como em (9V). De acordo com as regras do Sistema Internacional de Unidades, o símbolo para uma unidade com um nome derivado do nome próprio de uma pessoa é maiúsculo.

É favor notar que o volt e a voltagem são duas coisas diferentes. O volt é uma unidade pela qual medimos algo. Tanto o potencial eléctrico como a voltagem são coisas que medimos e a voltagem é a unidade de medida para ambas. O símbolo para a unidade volt é escrito com um V (9 volts ou 9 V). Quando a voltagem é utilizada numa fórmula, pode ser digitada em itálico, por exemplo, V = 9 V {\displaystyle V=9\,{\text{V}}}. {\displaystyle V=9\,{\text{V}}}, ou escrito em cursivo. Se houver apenas um único símbolo de letra a passar, pode ser usado um v minúsculo, por exemplo, voltagem = corrente × resistência {\i1}{\i1}={\i1}estilo de texto{\i}={\i1}testextos{\i}=corrente {\i}} {\displaystyle {\text{voltage}}={\text{current}}\times {\text{resistance}}}ou v = ir {\i1}estilo de texto {\i}={\i1} {\displaystyle {\text{v}}={\text{ir}}}. Os engenheiros eléctricos utilizam o símbolo e {\i1}displaystyle e} {\displaystyle e}para a tensão, por exemplo, e = i r {\i1}displaystyle e=ir {\displaystyle e=ir}para tornar a diferença entre tensão e volts muito clara.

Tecnicamente, a tensão é a diferença de potencial eléctrico entre dois pontos e é sempre medida entre dois pontos. por exemplo, entre as extremidades positivas e negativas de uma bateria, entre um fio e a terra, ou entre um fio ou um ponto de um circuito e um ponto noutra parte do circuito. Na utilização diária com electricidade doméstica nos EUA, a voltagem é na maioria das vezes de 120V. Esta voltagem é medida desde o fio eléctrico até à terra.

Note-se que deve haver tanto tensão como corrente para transferir potência (energia). Por exemplo, um fio pode ter uma alta voltagem, mas a menos que esteja ligado, nada acontecerá. As aves podem aterrar em linhas de alta tensão tais como 12kV e 16kV sem morrer, porque a corrente não flui através da ave.

Existem dois tipos de tensão, tensão DC e tensão AC. A tensão DC (tensão de corrente contínua) tem sempre a mesma polaridade (positiva ou negativa), tal como numa bateria. A tensão CA (tensão de corrente alternada) alterna entre positiva e negativa. Por exemplo, a tensão da tomada muda de polaridade 60 vezes por segundo (na América) ou 50 vezes por segundo (Reino Unido e Europa). A corrente contínua é tipicamente utilizada para a electrónica e a corrente alternada para motores.

Ligação de um cabo de alta tensãoZoom
Ligação de um cabo de alta tensão

Definição

Tensão é a mudança no Potencial Eléctrico entre dois lugares
ou a mudança na Energia Potencial Eléctrica por coulomb entre dois lugares.

V = Δ ( E P E / q ) = ( E P E / q ) 2 - ( E P E / q ) 1 {\displaystyle V=\Delta (EPE/q)=(EPE/q)_{2}-(EPE/q)_{1}}-(EPE/q)_{1} {\displaystyle V=\Delta (EPE/q)=(EPE/q)_{2}-(EPE/q)_{1}}

Onde V=Tensão, EPE=Energia Potencial Eléctrica, q=carga, ∆=diferença em.

Tensão de terra

A tensão é sempre medida entre dois pontos, e um deles é frequentemente chamado de "terra", ou o ponto zero volts (0V). Na maioria das instalações eléctricas AC, existe uma ligação à terra. É feita uma ligação à terra real através de um tubo de água, uma barra de terra enterrada ou conduzida para a terra, ou um conveniente condutor metálico (não um tubo de gás) enterrado no subsolo. Esta ligação é feita no ponto de entrada do sistema eléctrico num edifício, em cada poste onde há um transformador na rua (muitas vezes num poste eléctrico), e noutros locais do sistema. Todo o planeta Terra é utilizado como ponto de referência para medir a tensão. Num edifício, esta terra é transportada para cada dispositivo eléctrico em dois fios. Um é o "condutor de terra" (o fio verde ou nu) e é utilizado como terra de segurança para ligar partes metálicas do equipamento à terra. O outro é utilizado como um dos condutores eléctricos nos circuitos do sistema e é chamado de 'condutor neutro'. Este fio que está no potencial de terra completa todos os circuitos transportando a corrente de qualquer equipamento eléctrico de volta para o ponto de entrada do sistema nos edifícios e depois para o transformador normalmente na rua. Em muitos lugares fora dos edifícios torna-se desnecessário ter um fio para completar os circuitos e transportar a corrente dos edifícios para os geradores. O caminho de retorno que transporta toda a corrente de volta é a própria terra.
Nos circuitos CC, a extremidade negativa de um gerador ou bateria é frequentemente chamada o ponto
"terra" ou zero volts (0V), mesmo que possa ou não haver uma ligação à terra. Pode haver vários fundamentos na mesma placa de circuito impresso (PCB), por exemplo com circuitos analógicos sensíveis, essa parte do circuito pode usar uma "terra analógica", e a parte digital, tem uma "terra digital".
No equipamento eléctrico, o ponto 0 volts pode ser o chassis metálico chamado de terra do chassis ou uma ligação à terra real chamada de terra, cada um com o seu próprio símbolo utilizado nos desenhos
 esquemáticos eléctricos (desenhos de circuitos).

Ferramentas de medição

Algumas das ferramentas para medir a voltagem são o voltímetro e o osciloscópio.

O voltímetro mede a voltagem entre dois pontos e pode ser ajustado para o modo DC ou o modo AC. O voltímetro pode medir a tensão DC de uma bateria por exemplo (tipicamente 1,5V ou 9V), ou a tensão AC da tomada na parede (tipicamente 120V).

Para sinais mais complexos, um osciloscópio pode ser utilizado para medir a tensão DC e/ou AC, por exemplo, para medir a tensão através de um altifalante.

Potencial diferença

A tensão, ou diferença potencial entre os pontos a e b é a quantidade de energia em joules (como resultado do campo eléctrico) necessária para mover 1 coulomb de carga positiva do ponto a para o ponto b. Uma tensão negativa entre os pontos a e b é aquela em que 1 coulomb de energia é necessária para mover uma carga negativa do ponto a para b. Se houver um campo eléctrico uniforme sobre um objecto carregado, os objectos com carga negativa serão puxados para tensões mais altas, e os objectos com carga positiva serão puxados para tensões mais baixas. A diferença/voltagem potencial entre dois pontos é independente do caminho percorrido para passar do ponto a para b. Assim, a tensão de a para b + a tensão de b para c será sempre igual à tensão de a para c.


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