O que é tensão induzida?
A tensão induzida é um potencial elétrico criado por um campo elétrico, campo magnético ou corrente. A tensão induzida em materiais naturais e artificiais é cuidadosamente planejada em muitas disciplinas, incluindo segurança e proteção de equipamentos. No início da história da eletricidade, Benjamin Franklin demonstrou o acúmulo de cargas elétricas em nuvens que resultaram em carga eletrostática e ligeira luminescência de determinado material.
O atrito entre partículas de ar e nuvens cria acúmulo de carga eletrostática nas nuvens. As tensões geradas nas nuvens em altitudes elevadas podem chegar muito além de bilhões de volts. Quando as condições atmosféricas criam um caminho de menor resistência entre a nuvem carregada e o solo, um raio atinge o local onde a maior parte da energia atinge o solo. A alta corrente associada a um raio é conduzida ao solo por uma seção ionizada da atmosfera, e isso pode facilmente induzir tensões em materiais condutores, como torres de aço e cabos elétricos. O resultado é uma tensão induzida por corrente que pode danificar equipamentos eletrônicos sensíveis.
A tensão induzida em campo é criada por um campo elétrico ou magnético. Um campo elétrico induzido por voltagem ocorre quando um capacitor ou condensador é carregado com uma corrente direta e uma carga positiva em uma placa e uma carga negativa na outra placa são induzidas. O mesmo capacitor terá uma tensão em seus terminais, e essa é uma tensão induzida em campo. Na alteração de tensão, o fluxo de corrente resultante altera o nível de tensão induzida. Quando um raio descarrega uma formação de nuvens, a voltagem extremamente alta que causou anteriormente o raio diminui para um determinado nível determinado pelas condições do ar e do solo.
Essa voltagem pode ainda criar um campo magnético, portanto, pode ser referida como um campo magnético de voltagem induzida. Quando um raio atinge o para-raios no topo de uma torre de rádio, o surto atual viaja em direção ao solo pelo cabo de aterramento. Essa corrente gera um campo magnético transitório que pode induzir uma tensão em qualquer condutor próximo. A transformação pode ocorrer tão extensivamente quanto a intensidade da energia original permitir. Isso pode sugerir por que os danos ao equipamento devido a picos de corrente e tensão durante tempestades com raios podem ser extensos.
Em um transformador elétrico, o enrolamento primário induz uma tensão no enrolamento secundário. A fórmula da tensão induzida sugere que a razão entre a saída e a tensão de entrada é igual à razão do número ou liga primária à do enrolamento secundário. Além disso, o teste de tensão em um transformador usa um voltímetro conectado aos terminais de entrada e, posteriormente, aos terminais de saída do transformador. Comparando as duas leituras, é possível calcular a proporção de voltas.