Forma dos fios de alta tensão

3 de agosto, 2017 às 10:54 | Postado em Eletricidade, Mecânica, Termologia, termodinâmica

Por que os fios de alta tensão são dispostos com uma folga, e não esticados? Tem a ver com contração/dilatação, eu suponho. Se esfriar, eles têm espaço para contrair e a folga diminuir, certo? Obrigado.

Possivelmente ao escreveres “fios não esticados” querias te referir a fios com geometria diferente de uma reta, fios encurvados como vemos na imagem abaixo extraída da Wikipedia. Responderei teu questionamento assim o entendendo.

Os fios estão esticados e o valor da força tensora em qualquer parte do fio é grande comparada com o peso do fio. Na verdade é impossível estender um fio real em presença de gravidade sem alguma curvatura. Nossa experiência com fios finos e leves esticados “horizontalmente” nos dão a ideia errônea de que é possível os estender formando retas.

A forma que um fio estendido entre dois suportes assume é aproximadamente de uma parábola, mais especificamente ele assume a forma de catenária, curva que minimiza a energia potencial gravitacional do fio.  A “barriga” que o fio estendido apresenta diminui conforme se aumenta as forças tensoras nas suas extremidades e ao longo dele. Portanto a diminuição da curvatura implica em que os suportes exerçam forças mais intensas que, se muito aumentadas, podem chegar aos limites de resistência dos materiais. Então as curvaturas que vemos nos fios da alta tensão de fato são inescapáveis, estando dimensionadas para manter toda a estrutura dentro dos limites de resistência.

Quanto à dilatação térmica, ela acontece não apenas em decorrência das mudanças na temperatura ambiente mas também  com as mudanças da corrente na linha de transmissão, ocasionando aquecimento maior por efeito Joule quando  a potência transmitida aumenta. Isto implica em que o “embarrigamento” dos cabos mude e tudo isto é adequadamente previsto.

“Docendo discimus.” (Sêneca)

Visualizações entre 27 de maio de 2013 e novembro de 2017: 1634.