PÁGIMA EM CONSTRUÇÃO, MAS VEJA AS SUAS SUBSEÇÕES AO LADO.
CURIOSIDADE: "Uma barra de cobre de 10m de comprimento, em formato de um U invertido, aterrada ao solo a 4m de profundidade com a curvatura de 2m exposta ao ar pode criar que tipo de campo e para quais utilidades? E o que é a dispersão gerada por esse sistema? E o que é impedância?"
Para um sistema de uma barra de cobre de 10m configurada como um "U" invertido (com 4m enterrados em cada extremidade e 2m expostos), os conceitos fundamentais são: o sistema cria um campo elétrico de dispersão, utilizado principalmente para aterramento elétrico e proteção contra surtos; a dispersão é o processo de dissipação da corrente no solo; e a impedância é a oposição total à passagem dessa corrente, considerando resistência e reatância.
1. Campo gerado e utilidades
Ao enterrar as hastes, o sistema cria um campo elétrico radial no solo quando circula uma corrente.
- Tipo de Campo: É um campo de dissipação (ou condução). As linhas de campo partem da superfície do cobre e se espalham pelo solo em direção ao "infinito" (potencial zero).
- Utilidades:
- Escoamento de faltas: Direciona correntes de curto-circuito para a terra, evitando que carcaças de equipamentos fiquem energizadas.
- Proteção contra raios: Oferece um caminho de baixa oposição para descargas atmosféricas.
- Referencial de Potencial: Garante que o "neutro" do sistema elétrico permaneça em 0 V.
2. Dispersão gerada pelo sistema
A dispersão é o fenômeno físico onde a corrente elétrica deixa o condutor metálico e se espalha pelo meio (solo).
- Como o solo possui uma resistividade (ρ) muito maior que o cobre, a corrente não flui em linha reta, mas se distribui em camadas hemisféricas ou cilíndricas ao redor do eletrodo.
- Nesse sistema em "U", ocorre um efeito de interferência mútua: se as duas hastes de 4m estiverem muito próximas, os campos de dispersão se sobrepõem, reduzindo a eficiência do aterramento (a resistência final não será a metade de uma haste, mas um valor maior).
3. O que é Impedância (Z)
A impedância é a oposição total que o sistema oferece à passagem da corrente alternada (CA) ou impulsiva (raios). Ela é expressa em Ohms (Ω) pela fórmula complexa:
Z = R + jX
Onde:
-
R(Resistência): Oposição devido à resistividade do solo e do contato metal-terra.
-
X(Reatância): Oposição devido aos efeitos indutivos (forma do "U") e capacitivos. Em frequências altas (como um raio), a forma da barra influencia mais a impedância do que apenas o comprimento do cobre.
Resumo das Grandezas
Para este sistema, a eficiência depende da Resistividade do Solo (ρ), calculada frequentemente pela fórmula de resistência de uma haste vertical:
R ~ ρ/2πL.1n.(4L/d)
RESPOSTA: O sistema em "U" invertido cria um campo elétrico de dispersão no solo, utilizado para aterramento de proteção, escoamento de descargas atmosféricas e estabilização de potencial. A dispersão é a dissipação da corrente elétrica no meio condutor (terra), enquanto a impedância é a resistência total (incluindo efeitos indutivos da curvatura) que o sistema oferece à passagem da corrente.
