Como os dispositivos de alta voltagem funcionam ?

Escrito por j.t. barett | Traduzido por gregory ciannella
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Como os dispositivos de alta voltagem funcionam ?
Uma bobina tesla pode gerar relâmpagos artificiais (Comstock/Comstock/Getty Images)

Uma fonte de alimentação de alta voltagem produz correntes elétricas acima de 200 volts. Enquanto a maioria produz corrente contínua, ou CC, alguns geram corrente alternada, ou CA. Existem vários modelos que aumentam a tensão de uma tomada de 110 ou 220 volts padrão, ou geram a alta voltagem diretamente com um mecanismo. Processos industriais, tais como pintura de pulverizador eletrostático e deposição de vapor e equipamentos científicos, como aceleradores, de partículas são executado em alta tensão.

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Transformador de alta tensão

Um transformador é uma das maneiras mais fáceis e mais eficientes para aumentar a tensão. Ele tem dois conjuntos de bobinas de fio de cobre montados numa estrutura de ferro comum. Um serve como bobina primária, ou de entrada, e o outro é o enrolamento secundário, ou de saída. Se o secundário tiver o dobro de voltas de fio que primário, o conjunto secundário terá duas vezes a tensão do primário. Transformadores de tensão podem aumentar de 110v no lado primário a vários milhares de volts no secundário. A entrada e saída são ambos CA, portanto, se a fonte de alimentação produz CC, o transformador deve ter retificadores no lado secundário para converter AC em CC.

Tensão em dobro

Um circuito simples que consista de um par de diodos e capacitores terá uma entrada CA e converte para DC com a tensão dobrada. Por si só, isto não produz uma voltagem muito alta, mas pode aumentar a saída de um transformador de alta tensão. Um circuito de alta tensão chamado Cockcroft-Walton reúne vários desses em série. Esse circuito pode produzir tensões de 100.000 volts a correntes baixas, sem o uso de um transformador.

Gerador Van de Graaff

Um gerador de Van de Graaff é uma máquina com uma correia de borracha larga vertical em rolos acionados por um motor elétrico, e um par de pentes de metal, um em cada extremidade da cinta. Os pentes vêm dentro de uma fração de centímetros da correia. O pente no fundo pega cargas elétricas negativas do cinto e as envia para uma ligação ao fio terra. A correia adquire as cargas positivas. O pente do topo remove as cargas positivas e os armazena em uma esfera de metal. A diferença de tensão entre a esfera e a ligação ao terra variam entre 200.000 e mais de 1 milhão de volts, dependendo do tamanho do dispositivo e da construção.

Bobina Tesla

Uma bobina de Tesla é um transformador de alta tensão especial que utiliza o princípio de ressonância para gerar mais do que um milhão de volts de energia eléctrica em CC. Um transformador de alta tensão padrão alimenta a sua entrada, o que cria uma tensão no enrolamento primário da bobina de Tesla, um condensador e um explosor. Quando a tensão excede um valor crítico, o explosor conduz, despejando a energia do capacitor para o primário, o qual induz uma tensão muito alta no secundário. Bobinas Tesla maiores geram faíscas de vários metros pelo ar. Entre outros usos, bobinas Tesla geram luz artificial para testar a segurança e a durabilidade de material elétrico industrial.

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