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A maioria das pessoas, mesmo os técnicos, fazem confusões entre tensões e correntes, misturando volts e ampères, e com isso podem ser levados a equívocos numa instalação elétrica. Para se entender bem eletricidade, seja ela a de uma instalação comum, ou ainda de circuitos eletrônicos complicados, o ponto fundamental é saber diferenciar tensão e corrente. Por esse motivo, mesmo que esta revista trate basicamente de assuntos práticos, para o sucesso e bom entendimento desses temas, cedemos, algumas vezes, espaços para explicarmos algo mais teórico e é esta a finalidade deste artigo

Embora isso possa parecer maçante, observamos ao leitor a necessidade de entender bem as próximas linhas para que, no futuro, não seja também um daqueles técnicos “entendidos” que dizem besteiras como a “corrente” de uma tomada é 110 V, confundindo-a com tensão e coisas semelhantes, que só podem levar o cliente mais esclarecido a desconfiar de sua competência. Mas, vamos ao que interessa: corrente e tensão.

A eletricidade pode ser usada para transportar a corrente porque ela pode se movimentar através de fios de metal. Dessa forma, quando um fio elétrico está conduzindo eletricidade, existe nele o movimento ordenado de minúsculas partículas de eletricidade denominadas elétrons, conforme ilustra a figura 1.

Denominamos o movimento ordenado dessas cargas (todas no mesmo sentido) de corrente elétrica.

A corrente é, portanto, o fluxo da eletricidade nos fios e nos aparelhos que estão funcionando e é medida em uma unidade denominada ampère (abreviada por A).

Assim, não existe a tal “corrente” de 110 volts!

Uma corrente, para se estabelecer por um fio, precisa de uma força externa, ou seja, de algum tipo de ação (externa) que “empurre” as cargas.

Essa pressão ou força externa é denominada “tensão elétrica” e é medida em volts (abreviado por V).

Desse modo, a tensão é a “CAUSA” da corrente; a corrente é o EFEITO. Sem uma não pode haver a outra.

Observe, entretanto, que podemos estabelecer uma tensão num fio elétrico, mas sem circular corrente alguma: na ponta do fio, a tensão se manifesta e “fica à espera” de que alguma coisa seja ligada para que a corrente possa passar.

É o que acontece nas tomadas de força de sua casa: nelas pode existir uma tensão elétrica de 110 volts ou 220 volts, mas sem corrente alguma.



A corrente só existirá no momento que “ligarmos” a essa tomada alguma coisa, por exemplo, uma lâmpada, conforme mostra a figura 2.

Perceba, então, que uma tensão maior significa uma “pressão” maior para a corrente. É por esse motivo que, se ligarmos uma lâmpada que foi projetada para funcionar com uma tensão de 110 V numa tomada de 220 V, ela queimará: a “pressão elétrica” será demais, fazendo passar uma corrente maior do que ela é capaz de suportar.

Da mesma forma, se ligarmos uma lâmpada de 220 V numa tomada em que tenhamos só 110 V, ela não irá queimar, mas a “pressão elétrica” será insuficiente para produzir a corrente desejada, e a lâmpada acenderá com brilho reduzido (bem fraca!).

Esse mesmo raciocínio é válido para outros aparelhos que sejam ligados em tomadas de 110 V e 220 V, conforme a tensão para a qual tenham sido fabricados, ou para a qual tenham sido ajustados (muitos aparelhos possuem “chavinhas” que permitem programá-los para funcionar em 110 V, 115 V, 127 V ou 220V - observe sempre essas chavinhas antes de ligar qualquer um a uma tomada, e certifique-se sempre do valor da tensão que vai encontrar na tomada que irá utilizar).




As tensões de nossas redes de energia

Para consumo doméstico podemos encontrar diversos valores de tensões nas redes brasileiras. Essas tensões dependem do sistema de fornecimento, se ele é trifásico de 3 ou 4 condutores, ou se ele é monofásico de 3 condutores, conforme indica a figura 3.

Essas diferenças trazem algumas confusões e podem levar equipamentos mais sensíveis a apresentarem problemas de funcionamento, se indevidamente ajustados.

Em geral, os aparelhos elétricos e eletrônicos indicados como “110 volts” funcionam bem com tensões na faixa de 110 a 127 volts, enquanto que os indicados por “220 volts” funcionam bem com tensões de 220 a 254 volts.

No entanto, é importante que o usuário esteja atento, principalmente se na sua localidade já houver precedentes de funcionamento indevido.




Assim, temos as seguintes tensões nas redes de energia de nosso país:

Sistema trifásico de 3 ou 4 condutores:

• 115/230 volts
• 120/240 volts
• 127/220 volts
• 220/380 volts
• 220 volts

Sistema monofásico de 3 condutores:

• 110/220 volts
• 115/230 volts
• 127/254 volts

Para maior facilidade de entendimento de nossos leitores, quando nos referirmos daqui por diante à rede de 110 volts, o que for dito será válido para tensões entre 110 e 127 volts, e quando nos referirmos à rede de 220 volts, estaremos considerando as tensões de 220 a 240 volts.

Para o caso da tensão de 240 volts, especificamente, será sempre interessante verificar se os equipamentos alimentados podem operar com essa tensão.
O circuito elétrico

Da mesma forma que a energia não pode ser criada nem destruída, mas somente transformada, as cargas elétricas que transportam a energia elétrica precisam ser “recicladas”.

Isso quer dizer que os aparelhos alimentados pela corrente elétrica não “consomem” cargas, mas somente a energia que elas transportam.

Não podemos simplesmente ligar um fio a uma lâmpada e “bombear” cargas indefinidamente para que ela acenda, “consumindo” essas cargas para produzir luz, conforme ilustra a figura 4.

Uma vez que as cargas entregam a energia que transportam à lâmpada, elas precisam continuar com seu movimento e ir para algum lugar, ou seja, precisam “circular”. Então, o que se faz normalmente é usar dois fios de modo a permitir que as mesmas cargas possam ser usadas para transportar a energia, formando assim um circuito elétrico fechado, veja a figura 5.


Dessa forma, a tensão estabelecida pelo gerador da empresa de energia “empurra” as cargas, estabelecendo a corrente na lâmpada, e uma vez que as cargas entregam essa energia fazendo a lâmpada acender, elas voltam ao gerador de modo a poderem ser usadas novamente, sendo “empurradas” de volta para alimentar a mesma lâmpada ou outras lâmpadas.
É possível comparar o gerador da empresa de energia a uma bomba que “empurra” constantemente água através de um cano para movimentar algum tipo de dispositivo, mas, uma vez que a água fez “seu trabalho”, ela volta à bomba para ser reaproveitada.

Note que a bomba simplesmente “repõe” a energia na água, pressionando. O mesmo acontece com o gerador que “repõe” a energia às cargas, que voltam a circular pelos fios.

Tudo isso significa que, para que a energia elétrica possa ser usada, deve haver um percurso completo entre a tomada de energia que está ligada ao gerador e o aparelho alimentado, observe a figura 6.

Esse caminho fechado ou percurso fechado para a corrente é denominado “circuito elétrico”.

É por esse motivo que sempre precisamos de DOIS fios para alimentar qualquer aparelho elétrico: um serve para “enviar” a energia e outro para fazer o retorno.

Terra e Neutro

Da mesma forma que só podemos falar na pressão da água num reservatório em relação a um nível de referência, só podemos falar na “pressão elétrica” em relação a uma tensão de referência.

Desse modo, conforme mostra a figura 7, entre os pontos A e B do reservatório há uma diferença de pressão ou potencial hidráulico menor do que a que existe entre os pontos A e C.

Para a represa a referência é o seu nível mais baixo, ou ainda pode ser considerado como o nível do mar. Esse nível pode ser interpretado como “zero” de pressões e a partir dele serão medidas todas as outras pressões.

Para a eletricidade o nível “zero” de tensão, ou seja, de “potencial elétrico”, é um corpo para o qual todas as cargas podem se escoar quando pressionadas: a terra.

De fato, a terra conduz a eletricidade como um fio de metal e, por isso, pode “absorver” ou “fornecer” qualquer quantidade de cargas.

A terra é então tomada como referência ou zero para o potencial elétrico. Assim, por definição a terra tem um potencial de zero volt (0 V).

As empresas de energia elétrica quando geram energia precisam de um fio para enviar a energia e outro para fazer o retorno, por isso as tomadas têm dois fios, conforme ilustra a figura 8. O fio de retorno é denominado neutro, pois ele é aproveitado como um retorno comum para muitos circuitos.

Entretanto, de modo a ter algumas comodidades nas instalações, as empresas de energia costumam ligar esse fio de retorno ou neutro à terra, isso por meio de barras de metal que são enterradas profundamente no solo, nas entradas das instalações elétricas e em muitos lugares da própria rede de distribuição de energia.

Isso faz com que o potencial do polo neutro seja igual ao da terra, daí esse polo ser confundido com a terra e às vezes chamado de “terra”, conforme indica a figura 9.

Todavia, pelos motivos que vimos, é sempre bom levar em conta que “terra” e “neutro” são coisas diferentes, se bem que em alguns instantes coincidam.

Tudo isso faz com que no outro polo possamos ter potenciais em relação à terra ou diferenças de potenciais diferentes, que podem ser 110 V ou 220 V, conforme o caso.





O choque elétrico

O corpo humano pode conduzir a corrente elétrica. Entretanto, como nosso sistema nervoso também opera com correntes elétricas, qualquer corrente que “venha de fora” consiste numa forte interferência capaz de causar sérios problemas ao nosso organismo.

Se a corrente for muito fraca, provavelmente nada ocorrerá, pois o sistema nervoso não será estimulado o suficiente para nos fazer sentir alguma coisa.

No entanto, se a corrente for um pouco mais forte, o sistema nervoso já poderá ser estimulado e, então, poderemos ter algum tipo de sensação como, por exemplo, um “formigamento”. Se a corrente for mais forte ainda, o estímulo já proporcionará a sensação desagradável do choque e até de dor.

Finalmente, uma corrente muito forte, além de poder paralisar órgãos importantes como o coração, pode ainda danificar as células, “queimando-as”, pois correntes intensas quando encontram certa resistência geram calor.

A tabela 1 nos mostra as diversas faixas de correntes e os efeitos que causam sobre o organismo humano.


Uma crença que deve ser examinada com muito cuidado, uma vez que muitas pessoas a aceitam como definitiva, é a de que usando sapatos de borracha não se leva choque, e portanto pode-se mexer à vontade em instalações elétricas. Nada mais errado!
Conforme já observamos antes, uma corrente elétrica só pode circular entre dois pontos, ou seja, é preciso haver um ponto com potencial mais alto e um ponto de retorno ou potencial mais baixo.

A terra é um ponto de retorno, pois conforme vimos, as empresas de energia a usam para ligar o polo neutro. Isso quer dizer que, se a pessoa estiver isolada da terra (usando um sapato com sola de borracha, ou estando sobre um tapete de borracha ou outro material isolante) um primeiro percurso para a corrente é eliminado, vide figura 10.

Isso significa que, se uma pessoa, nessas condições, tocar num ponto de uma instalação elétrica que não seja o neutro, e portanto houver um potencial alto (110 V ou 220 V), a corrente não terá como circular e não haverá choque.

Contudo, se a pessoa tocar ao mesmo tempo num outro ponto que ofereça percurso para a corrente, quer seja por estar no circuito para isso, ou por estar ligado à terra, o choque ocorrerá, independentemente da pessoa estar ou não com sapatos de sola de borracha, conforme mostra a figura 11.

É por isso que uma norma de segurança no trabalho com eletricidade é a de sempre se tocar apenas num ponto do circuito em que se está trabalhando, caso exista o perigo dele estar ligado. Nunca segurar dois fios, um em cada mão! Nunca apoiar uma mão em local em contato com a terra enquanto se trabalha com a outra!

Um fato interessante que pode ter sido notado pelos leitores, é que as pessoas podem sentir choques de maneiras diferentes.

Quem já não viu eletricistas calejados que seguram nas pontas de fios para saber se a tensão é 110 V ou 220 V?

O que acontece é que não é o fato da tensão ser 110 volts ou 220 volts que vai provocar a morte pelo choque, mas sim a intensidade da corrente que circula pela pessoa, conforme a tabela 1 que explicamos anteriormente.

Assim, 220 volts é mais perigoso do que 110 volts no sentido de que, para um mesmo circuito (que tenha determinada resistência) os 220 volts podem forçar a circulação de uma corrente mais intensa!

A intensidade da corrente que irá circular pelo corpo de uma pessoa dependerá justamente de como essa pessoa pode conduzir a eletricidade, e existem diferenças de indivíduo para indivíduo.

Diversos são os fatores que vão influir nessa “capacidade” que a pessoa tem de conduzir a corrente elétrica como:



Espessura da pele

Uma pele mais grossa é mais isolante que uma pele fina. Por esse motivo, os eletricistas “calejados” que possuem a pele dos dedos bem mais grossa (e suja!) quase não sentem choques, pois a intensidade da corrente que pode passar por ela é muito pequena.

Umidade

Uma pele molhada se torna exce­ lente condutora de eletricidade, principalmente se for molhada de suor que, pela presença de sal, é mais condutora ainda.

Isso torna o choque nas condições de um banho extremamente perigoso, uma vez que as correntes podem ser dezenas de vezes maiores do que em condições normais.

Presença de cortes

Um corte coloca a parte “molhada” de nosso corpo que é formada pelo fluido sanguíneo e outros fluidos internos em contato direto com a eletricidade. Essa parte é um excelente condutor de corrente, aumentando em muito a sua intensidade em caso de choque.

Exposição de partes sensíveis

Um choque nos dedos, onde a pele é mais grossa, certamente será devido a uma corrente de muito menor intensidade do que se ele ocorrer numa parte mais sensível com pele mais fina ou úmida. Segurar um fio na boca pode ser terrivelmente perigoso para um técnico desavisado.

Existem normas de segurança para se trabalhar em instalações elétricas com o mínimo de perigo de choques, mas o correto é sempre DESLIGAR TUDO antes de mexer em qualquer ponto da instalação!