Por que as linhas de energia produzem um zumbido?

2 semanas ago
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Enquanto caminhava por uma rua particularmente vazia, especialmente à noite, com linhas de alta tensão acima, você já ouviu um zumbido distinto emanando dos fios? Sons semelhantes podem ser ouvidos perto de transformadores (embora os mecanismos por trás dos sons produzidos por linhas de força e transformadores sejam diferentes).

Não há nada de especial ou notável sobre esses sons zumbindo – eles são apenas uma constante, flat ‘zumbido’ ruído, mas eles são difíceis de ignorar!

Você sabe por que linhas de alta potência e transformadores produzem aqueles sons planos e monótonos?

Linhas de alta tensão

Linhas de alta potência produzem um som de zumbido, que é mais claramente audível à noite. (Crédito da foto: Pxhere)

Deixe-me começar por dizer-lhe que esse som de zumbido realmente tem um nome, e um muito bom nisso!

Zumbido ou zumbido elétrico

Zumbido da rede, zumbido elétrico ou zumbido da linha de alimentação… estes são os termos geralmente usados ​​para se referir aos sons que são produzidos por transformadores ou linhas de energia devido à passagem de corrente alternada na freqüência da eletricidade da rede elétrica. Normalmente, a freqüência fundamental do som de zumbido que você ouve é de 50 ou 60 Hz, dependendo da frequência da linha de alimentação local. Também depende do país em que você está, já que partes diferentes do mundo usam diferentes freqüências de corrente.

Agora que sabemos o que são ‘hums elétricos’, vamos analisar as várias razões por trás deles.

Zumbido / zumbido de um transformador

Os transformadores zumbem por duas razões principais: campos magnéticos dispersos e magnetostrição. Os campos magnéticos fazem com que os acessórios internos do transformador vibrem a uma freqüência de 50 ou 60 Hz.

A outra fonte do zumbido elétrico produzido por um transformador é a magnetostrição. A magnetoestricção ocorre quando um material ferromagnético interage com um campo magnético alternado e, consequentemente, sofre uma pequena expansão e contração.

Efeito Magnetostritivo

O campo magnético alternado faz com que um material ferromagnético se expanda e contraia minuciosamente.

Quando o núcleo de ferro dentro das bobinas do transformador se expande ou se contrai (ou seja, muda de forma minuciosa) devido ao efeito magnético da corrente alternada que flui através dele, produz uma pequena quantidade de vibração. Isto é o que faz o transformador produzir aquele som constante de zumbido.

Transformador

Transformadores produzem um tipo ligeiramente diferente de zumbido, dependendo se eles operam com frequência de 50 ou 60 Hz. (Crédito da foto: Flicker)

Estes sons de zumbido de um transformador podem ser minimizados fazendo certos ajustes de design, mas eles não podem ser completamente eliminados. Deve-se notar que a intensidade desses sons de zumbido é proporcional à voltagem aplicada: quanto maior a voltagem aplicada, maior a ‘intensidade do zumbido’. É por isso que você nem sempre ouve o zumbido de alguns transformadores.

Esta seção foi toda sobre transformadores, mas a explicação para o zumbido das linhas aéreas de energia também é bastante interessante.

Zumbido / zumbido de linhas de alta potência

O som que você ouve das linhas elétricas aéreas é devido a um fenômeno chamado descarga corona. A descarga de corona é uma descarga elétrica que ocorre quando um fluido (como o ar) em torno de um condutor eletricamente carregado se torna ionizado.

Em termos simples, é o ruído que o ar (ao redor das linhas de energia) faz com que a eletricidade passe por ele. Note que isto é diferente do mecanismo que causa o zumbido elétrico nos transformadores.

Descarga Corona

Fotografia de longa exposição da descarga corona em uma linha isoladora de uma linha elétrica de 500 kV. As descargas de corona representam uma perda significativa de energia para as concessionárias de energia elétrica. (Crédito da foto: Nitrometano / Wikimedia Commons)

A descarga de corona geralmente ocorre por si só em sistemas de alta voltagem, a menos que tenham sido tomadas medidas para limitar o alcance do campo elétrico. Além de produzir um som lento e zumbido, também produz um brilho azulado no ar ao redor das linhas de energia.

De fato, esse fenômeno não é muito diferente de um raio; você poderia dizer que é uma versão em miniatura de um acendimento de luz, somente o último produz um clarão ofuscante de luz (ao invés de um suave brilho azulado) e um estrondo trovejante (ao invés de um zumbido suave).

Referências:

  1. Universidade de Notre Dame
  2. USC University of Southern California
  3. Universidade do Texas em Arlington
Por que as linhas de energia produzem um zumbido?
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