Dúvida sobre potencial elétrico


vini_ferrari
Curioso



Joined: 01 Oct 2012
Posts: 2
Posted: Mon Oct 01, 2012 6:44 pm Post subject: Dúvida sobre Potencial elétrico

Temos a força de Coulomb que é dado através da equação: F = (K(q1*q2)) / d^2 [newtons]

Pois bem.. muito simples!

Também temos o Potencial elétrico dado através da equação: V = KQ/d [volts]

Também muito simples, porém estava pensando:

Tensão = D.D.P = Diferença de Potencial

Na equação do potencial elétrico, "d" representa uma distância

Quando dizemos que um determinado cabo tem 13,8 KV, ele tem uma diferença de potencial de 13800 volts. (em relação à terra que tem potencial 0)

Aonde fica o "d" nessa história???

Jonas Paulo Negreiros
Candidato ao Nobel



Joined: 10 Aug 2009
Posts: 925
Location: Jundiaí - SP - Brazil
Posted: Mon Oct 01, 2012 8:14 pm Post subject: Re: Dúvida sobre Potencial elétrico

vini_ferrari wrote:
Temos a força de Coulomb que é dado através da equação: F = (K(q1*q2)) / d^2 [newtons]

Pois bem.. muito simples!

Também temos o Potencial elétrico dado através da equação: V = KQ/d [volts]

Também muito simples, porém estava pensando:

Tensão = D.D.P = Diferença de Potencial

Na equação do potencial elétrico, "d" representa uma distância

Quando dizemos que um determinado cabo tem 13,8 KV, ele tem uma diferença de potencial de 13800 volts. (em relação à terra que tem potencial 0)

Aonde fica o "d" nessa história???


Oi, Vini

O potencial de condutores elétricos diz respeito à eletrodinâmica, pois esses cabos transportam energia gerada (em corrente alternada ou contínua) por usinas hidroelétricas ou térmicas.

O potencial de cargas eletrostáticas que se desenvolve nas redes elétricas pode acontecer por triboeletricidade, atrito do vento, atividade solar, etc. Além disso, há a possibilidade de descargas elétricas (raios) das nuvens nessas redes.

Os cabos de transmissão de energia de qualquer potencial (127/220/13800 volts, etc) tem conexão "neutro" com a terra (convencionada como "potencial zero"), a fim de permitir o escoamento dessas perigosas cargas para a terra, a fim de zerar as diferenças de potencial eletrostático entre esses cabos e o solo.
_________________
O que os homens realmente querem não são conhecimentos, mas certezas.
Bertrand Russell


Last edited by Jonas Paulo Negreiros on Tue Oct 02, 2012 7:27 am; edited 1 time in total

Robson Z. Conti
Pesquisador Senior



Joined: 09 Jan 2012
Posts: 389
Location: Jundiaí
Posted: Mon Oct 01, 2012 9:53 pm Post subject:

Oi Vini,

Complementado a resposta do Jonas, em redes de distribuição a tensão elétrica é em corrente alternada e os sistemas são trifásicos, onde os conceitos são diferentes. 13,8 KV é a tensão eficaz ou RMS (Root Mean Square) em relação às demais fases em sistemas trifásicos com distribuição em estrela. Este valor corresponde à tensão de pico da onda senoidal dividida pela raiz de 2. Em relação ao neutro do transformador a tensão eficaz é 13,8 KV dividido pela raiz de 3.

[]s

Você não perguntou mas em sistemas de distribuição residencial, 220 Volts é a tensão entre duas fases e 127 Volts é a tensão entre uma fase e o neutro.
_________________
O mundo é simples, é tudo igual, é tudo célula de convecção.

vini_ferrari
Curioso



Joined: 01 Oct 2012
Posts: 2
Posted: Tue Oct 02, 2012 9:29 am Post subject:

Muito obrigado pelas respostas Jonas e Robson, porém ainda está faltando uma peça do quebra cabeças na minha mente. Com certeza vocês já sentiram isso no início.
Robson Z. Conti wrote:

13,8 KV é a tensão eficaz ou RMS (Root Mean Square) em relação às demais fases em sistemas trifásicos com distribuição em estrela.


A tensão eficaz do cabo em relação as demais fases é 13.8 KV.
Certo, mas essa tensão não depende da distância entre os cabos.

Para simplificar as coisas, suponhamos que o cabo seja em CC.

Se analisarmos a formula V = KQ/d, podemos também afirmar que [V] = [C] * [m^-1] (Coulomb por metro)

A pergunta que não quer calar:
Onde está essa distância "d" da qual o potencial elétrico é dependente?

Robson Z. Conti
Pesquisador Senior



Joined: 09 Jan 2012
Posts: 389
Location: Jundiaí
Posted: Tue Oct 02, 2012 5:31 pm Post subject: Re: Dúvida sobre Potencial elétrico

vini_ferrari wrote:
a força de Coulomb que é dado através da equação: F = (K(q1*q2)) / d^2 [newtons]

Esta fórmula permite o cálculo da força entre duas cargas elétricas em função de suas próprias cargas. Nela, a distância teria papel similar à distância entre dois corpos massivos na fórmula da força gravitacional.
vini_ferrari wrote:
o Potencial elétrico dado através da equação: V = KQ/d [volts]

Esta fórmula refere-se à energia elétrica potencial de uma carga imersa em um campo elétrico, dentro de um capacitor por exemplo (é uma grandeza análoga à energia potencial gravitacional de um corpo em um campo gravitacional). Nela, a distância teria papel similar à altura que um corpo tem em um campo gravitacional.

Nos sistemas elétricos em geral, de corrente contínua ou alternada, os portadores de carga elétrica são íons e elétrons (nos semicondutores temos o caso das lacunas, mas estas são apenas utilizadas como recurso para facilitar o entendimento do que ali se passa) e a tensão (em Volts) existente refere-se à capacidade daquele sistema de acelerar estas estruturas portadoras de cargas, não mais uma hipotética carga puntiforme em um campo elétrico, em sim uma partícula ou um átomo ionizado de modo que passe a existir um fluxo ordenado de cargas elétricas, o que é conhecido como corrente elétrica.

Esta capacidade não depende da distância e sim do sistema que produz uma diferença de potencial (ddp) elétrico capaz de acelerar tais estruturas portadoras de carga elétrica.

[]s
_________________
O mundo é simples, é tudo igual, é tudo célula de convecção.

Jonas Paulo Negreiros
Candidato ao Nobel



Joined: 10 Aug 2009
Posts: 925
Location: Jundiaí - SP - Brazil
Posted: Tue Oct 02, 2012 8:00 pm Post subject:

vini_ferrari wrote:

A tensão eficaz do cabo em relação as demais fases é 13.8 KV.
Certo, mas essa tensão não depende da distância entre os cabos.


Esta tensão depende da f.e.m. (força eletromotriz) produzida no gerador eletrodinâmico (dínamo ou alternador).
_________________
O que os homens realmente querem não são conhecimentos, mas certezas.
Bertrand Russell

Robson Z. Conti
Pesquisador Senior



Joined: 09 Jan 2012
Posts: 389
Location: Jundiaí
Posted: Wed Oct 03, 2012 12:11 am Post subject:

Jonas Paulo Negreiros wrote:
Esta tensão depende da f.e.m. (força eletromotriz) produzida no gerador eletrodinâmico (dínamo ou alternador).

Tentando usar um exemplo mais visualizável, um gerador de energia elétrica faz com elétrons algo similar ao que um compressor faz com moléculas de gases ou uma bomba hidráulica faz com óleo hidráulico, só que ele separa elétrons para gerar diferença de potencial elétrico, em vez de comprimir fluidos para gerar diferença de pressão. Esta diferença, de pressão ou de potencial elétrico, é a fonte da força que produz movimento, através da interminável busca do equilíbrio que se observa em todos os níveis neste universo.

No caso do compressor, um motor comprime muitas moléculas de ar, de forma que passa a existir uma grande diferença entre a densidade/pressão na saída do compressor e a atmosfera terrestre. Esta diferença de pressão passa a ser uma força motriz (tanto que as antigas locomotivas a vapor a usavam como fonte de energia). No caso da bomba hidráulica o mesmo se passa, tanto que esta solução é largamente utilizada em sistemas industriais para mover, levantar e pressionar dispositivos e peças de maior porte (o ar comprimido é para dispositivos relativamente leves).

O mesmo se passa com a energia elétrica, com algumas diferenças básicas. A primeira é que o fluxo é de elétrons e não de moléculas de um fluido. Além disto, o fluxo de elétrons é entre as duas extremidades da fonte de força motriz, o que não ocorre com o ar comprimido ou em circuitos hidráulicos, em que o fluxo do fluido é entre a saída do compressor e a atmosfera (depois de passar pela tubulação e pelos dispositivos que utilizam ar comprimido como fonte de energia), no caso dos compressores, ou entre a saída da bomba e o tanque de óleo (também depois de passar pelo circuito hidráulico) no caso de sistemas hidráulicos.

O caso da energia elétrica é como se o retorno do circuito pneumático fosse ligado à entrada do compressor e não à atmosfera (ou o retorno do circuito hidráulico fosse ligado diretamente à entrada da bomba e não ao tanque de óleo), o que produz uma situação extremamente dinâmica e até perigosa, pois em caso da resistência da carga ser nula, a corrente quase que instantaneamente sobe demais, no que normalmente é chamado de curto circuito, com suas conhecidas consequências.

O tipo de circulação que ocorre em circuitos hidráulicos e elétricos (exceto nos casos em que o solo do planeta ou a carcaça dos equipamentos são usados como condutor), em loop totalmente fechado, são exemplos de ciclo curto e fechado em si mesmo, pois as substâncias que circulam são sempre as mesmas (evidentemente há fugas), enquanto que o circuito do ar comprimido é um ciclo longo e aberto, já que as moléculas do ar circulante não são as mesmas.

[]s
_________________
O mundo é simples, é tudo igual, é tudo célula de convecção.

tysonlee
Curioso



Joined: 09 Oct 2012
Posts: 1
Posted: Tue Oct 09, 2012 8:22 am Post subject:

nós deveríamos reunir dados de pesquisas recentes, sobre a matéria escura e sobre a energia escura, e tentar encontrar equações que satisfaçam a necessidade de novas forças no cosmo.
_________________
tyson

Robson Z. Conti
Pesquisador Senior



Joined: 09 Jan 2012
Posts: 389
Location: Jundiaí
Posted: Tue Oct 09, 2012 1:49 pm Post subject:

Ainda não temos explicação fundamental nem para a gravidade e nem para a eletricidade. Prá que procurar outras forças?

[]s
_________________
O mundo é simples, é tudo igual, é tudo célula de convecção.