É por isso que os carros usam alternadores de corrente alternada quando funcionam com corrente contínua

Você já se perguntou sobre a eletricidade que circula pelo seu carro? Suspeita que há um raio cativo preso num frasco mágico? Claro que não. Você não é um Neandertal. Você sabe que há uma bateria e um alternador. Pode até saber que a sua bateria fornece corrente DC que o carro usa, mas o seu alternador gera corrente AC. Isso não parece estranho? Porque é que?

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É uma pergunta interessante porque não parece fazer sentido. Se tudo no seu carro funciona com 12 volts de corrente contínua, porque é que os fabricantes já não utilizam geradores, que produzem electricidade DC rica e cremosa? Porque faria algum sentido gerar corrente contínua, e depois ter de a converter para corrente contínua?

Como você provavelmente adivinhou, há uma boa razão, e eu vou tentar dizer-lhe agora.

Primeiro, vamos esclarecer o que queremos dizer com electricidade CA e CC. Os carros usam corrente contínua, corrente contínua. Esse é o tipo de electricidade produzida por baterias, e flui numa direcção constante. É também o tipo de electricidade produzida por um gerador, que foi utilizada em automóveis desde o início dos anos 1900 até aos anos 60.

O outro tipo de corrente é a Corrente Alternante, uma vez que periodicamente inverte a direcção. Este é o tipo de eletricidade acessada através de qualquer tomada de parede, e nós a usamos para alimentar casas, edifícios e cidades e assim por diante porque é mais fácil de transmitir longas distâncias. A maioria dos eletrônicos – incluindo praticamente tudo em seu carro – usa corrente contínua internamente, e tem que converter a energia da tomada da parede de CA para CC. É por isso que tantas coisas electrónicas têm aquelas fichas grandes em forma de tijolo: há hardware no interior para mudar AC para DC (e algum calor).

Então, novamente, porquê conduzir algo a partir do motor de um carro que faz o tipo errado de electricidade?

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A resposta é que os alternadores são muito melhores para transformar o movimento rotativo em electricidade. Mas nem sempre foi este o caso. Bem, muito cedo os carros a gasolina de combustão interna usavam magnetos, que eram como alternadores brutos para sistemas elétricos automotivos muito simples, sem baterias. Estes foram desenvolvidos por um homem com o melhor nome de sempre, Hippolyte Pixii.

Agora, aqui está o verdadeiro segredo sobre tudo isto. Geradores DC (também conhecidos como dínamos) na verdade também estão produzindo corrente AC enquanto a armadura (a parte spinny) gira dentro do estator (o “casco” externo que tem um campo magnético constante). Para transformar esta corrente de inversão em electricidade DC, é utilizado um comutador. Um comutador é um dispositivo mecânico que utiliza um cilindro segmentado nos bits rotativos e algumas escovas para fazer contato elétrico.

Funciona, mas existem muitas peças mecânicas e as escovas podem por vezes ser coisas finas. Ainda assim, esta foi a melhor maneira de obter corrente contínua, que é o que é necessário para carregar a bateria e fazer funcionar os sistemas de um carro.

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Um alternador é mais simples e mais leve, mas não produz a corrente contínua que um carro quer. A conversão mecânica basicamente só faz um gerador, então, para que serve um alternador?

Bem, não fazia sentido até ao final dos anos 50, quando surgiu uma solução electrónica de estado sólido para converter AC para DC, através de rectificadores de díodos de silício.

Estes rectificadores (por vezes chamados ponte de díodos) fizeram um trabalho muito melhor na conversão de CA para CC, o que permitiu a utilização dos alternadores mais simples e robustos nos automóveis. O primeiro fabricante de carros a realmente desenvolver esta idéia e trazê-la ao mercado foi a Chrysler, que tinha experiência com retificadores e reguladores eletrônicos de voltagem graças ao trabalho de pesquisa patrocinado pelo Departamento de Defesa.

O primeiro carro a vir de série com um alternador foi, acreditem ou não, o Plymouth 1960 (embora, no início, quisessem que a Valiant fosse a sua própria marca) Valiant. Algumas das vantagens mais imediatamente aparentes do alternador era que, a baixa velocidade, o alternador ainda produzia corrente suficiente para manter a bateria carregada – algo que a maioria dos geradores não conseguia fazer.

Alternadores são mais baratos de fazer que os geradores, duram mais tempo e produzem mais corrente em toda a gama de velocidade. Eles são apenas uma melhoria tão grande que não é grande coisa converter seu AC para DC – pelo menos não tem sido grande coisa desde o desenvolvimento do recitificador barato, confiável e de estado sólido.

Então, vamos apenas recapitular: todos os métodos de fazer eletricidade girando algo dentro de um campo magnético ou girando um campo magnético em torno de algo ou qualquer coisa que resulte em CA, que deve ser transformado em CC para ser usado em um carro. Um gerador lida com isto internamente e mecanicamente com um comutador e escovas. Um alternador faz o mesmo truque com o exterior com a electrónica.

> O resultado final, no entanto, é corrente contínua, e um alternador mais rectificador é apenas mais barato, mais robusto, e melhor para transformar a rotação em farol ou música de rádio ou limpadores de pára-brisas ou o que quer que seja.

Veja? Afinal faz sentido!