Tensão elétrica

 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), 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. Sua unidade de medida é o volt – homenagem ao físico italiano Alessandro Volta. A diferença de potencial é igual ao trabalho que deve ser feito, por unidade de carga contra um campo elétrico para se movimentar uma carga qualquer. Uma diferença de potencial pode representar tanto uma fonte de energia (força eletromotriz), quanto pode representar energia "perdida" ou armazenada (queda de tensão). Um voltímetro pode ser utilizado para se medir a DDP entre dois pontos em um sistema, sendo que usualmente um ponto referencial comum é a terra. A tensão elétrica pode ser causada por campos elétricos estáticos, por uma corrente elétrica sob a ação de um campo magnético, por campo magnético variante ou uma combinação de todos os três.

Unidade Volt

O Volt (símbolo: V) é a unidade para potencial elétrico, tensão elétrica, e força eletromotriz. O Volt é nomeado em honra do físico italiano Alessandro Volta (1745–1827), que inventou a pilha voltaica , possivelmente a primeira bateria química.

Valores típicos Tensão elétrica

Uma tensão comum para pilhas de lanterna é 1,5 volts. Para baterias automotivas, uma tensão comum é 12 volts. A tensão elétrica suprida por empresas de energia é de 110 a 120 na América do Norte, e de 220 a 240 na maior parte da Europa. Na maior parte do Brasil, é suprida uma tensão de cerca de 220 volts, porém muitas famílias utilizam apenas uma fase de cerca de 127 volts.

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).

História

O termo força eletromotriz foi usado pela primeira vez por Volta em uma carta para Giovanni Aldini em 1798, e a apareceu pela primeira vez em um artigo publicado em 1701 no Annales de chimie et de physique. Volta associava o termo força eletromotriz não a uma força eletrostática, mas sim uma força eletroquímica O termo foi adotado por Michael Faraday em relação a indução eletromagnética na década de 1820. Porém, nessa época não havia sido desenvolvida uma definição clara de tensão elétrica, e nem mesmo um método para medir esta.

Referências

Ver também

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