sábado, 19 de fevereiro de 2011

Vocês conhecem conhecem esse CARA... devemos muito a ele em relação a tecnologia

Nikola Tesla


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Nikola Tesla
Nikola Tesla
Nikola Tesla , ca. 1896
Nascimento10 de Julho de 1856
Smiljan, Império Austríaco
(Fronteira Militar)
Morte7 de janeiro de 1943 (86 anos)
Nova Iorque, EUA
ResidênciaImpério Austríaco
Reino da Hungria
França
EUA
NacionalidadeImpério Austríaco (pré 1891), Estados Unidos Norte-americano (pós 1891)
EtnicidadeSérvio
Campo(s)Engenharia mecânica e elécrotécnica
InstituiçõesEdison Machine Works
Tesla Electric Light & Manufacturing
Westinghouse Electric & Manufacturing Co.
Conhecido(a) porBobina de Tesla
Turbina de Tesla
Teleforça
Oscilador de Tesla
Carro eléctrico de Tesla
Princípio de Tesla
Ovo de Colombo de Tesla
Corrente alterna
Motor de Indução
Campo magnético rotativo
Transmissão sem fios
Canhão de feixe de partículas
Raio da Morte
Ondas estacionárias terrestres
Enrolamento bifilar
Telegeodinâmica
Electrogravítica
Canhão Tesla
Influência(s)Ernst Mach
Influenciado(s)Gano Dunn
Prêmio(s)Medalha Elliott Cresson (1894), Medalha Edison IEEE (1916), Prêmio John Scott (1934), National Inventors Hall of Fame
Postura religiosaIgreja Ortodoxa Sérvia[1]
AssinaturaAssinatura de Nikola Tesla
Nikola Tesla (Nicola Tesla ou Никола Тесла) (Smiljan, Império Austríaco, 10 de Julho de 1856Nova Iorque, 7 de Janeiro de 1943) foi um inventor nos campos da engenharia mecânica e electrotécnica, de etnia sérvia nascido na aldeia de Smiljan, Vojna Krajina, no território da atual Croácia. Era súbdito do Império Austríaco por nascimento e mais tarde tornou-se um cidadão estadounidense.[2] Tesla é muitas vezes descrito como um importante cientista e inventor da idade moderna, um homem que "espalhou luz sobre a face da Terra".[3] É mais conhecido pela suas muitas contribuições revolucionárias no campo do electromagnetismo no fim do século XIX e início do século XX. As patentes de Tesla e o seu trabalho teórico formam as bases dos modernos sistemas de potência eléctrica em corrente alterna (AC), incluindo os sistemas de distribuição de energia multifásicos e o motor AC, com os quais ajudou na introdução da Segunda Revolução Industrial.
Depois da sua demonstração de transmissão sem fios (rádio) em 1894 e após ser o vencedor da "Guerra das Correntes", tornou-se largamente respeitado como um dos maiores engenheiros electrotécnicos que trabalhavam nos EUA.[4] Muitos dos seus primeiros trabalhos foram pioneiros na moderna engenharia electrotécnica e muitas das suas descobertas foram importantes a desbravar caminho para o futuro. Durante este período, nos Estados Unidos, a fama de Tesla rivalizou com a de qualquer outro inventor ou cientista da história e cultura popular,[5] mas devido à sua personalidade excêntrica e às suas afirmações aparentemente bizarras e inacreditáveis sobre possíveis desenvolvimentos científicos, Tesla caiu eventualmente no ostracismo e olhado como um cientista louco.[6][7] Nunca tendo dado muita atenção às suas finanças, Tesla morreu empobrecido aos 86 anos.
A unidade de SI que mede a densidade do fluxo magnético ou a indução magnética (geralmente conhecida como campo magnético "B"), o tesla, foi nomeada em sua honra (na Conférence Générale des Poids et Mesures, Paris, 1960), assim como o efeito Tesla da transmissão sem-fio de energia para aparelhos electrónicos com energia sem fio, que Tesla demonstrou numa escala menor (lâmpadas eléctricas) já em 1893 e aspirava usar para a transmissão intercontinental de níveis industriais de energia no seu projecto inacabado da Wardenclyffe Tower.
Aparte os seus trabalhos em electromagnetismo e engenharia electromecânica, Tesla contribuiu em diferentes medidas para o estabelecimento da robótica, controle remoto, radar e ciência computacional, e para a expansão da balística, física nuclear,[8] e física teórica. Em 1943 o Supremo Tribunal dos Estados Unidos acreditou-o como sendo o inventor da rádio.[9] Muitos das suas realizações foram usadas, com alguma controvérsia, para apoiar várias pseudociências, teorias sobre OVNIs, e as primeiras formas de ocultismo New Age.
Tesla recebeu da Checoslováquia a mais alta ordem do Leão Branco.

Biografia

Primeiros anos


Cerca de 1879, aos 23 anos

Casa onde nasceu Nikola Tesla e estátua na aldeia de Smiljan, Croácia
Tesla nasceu na aldeia de Smiljan, Império Austríaco, perto da cidade de Gospić, hoje na actual Croácia, filho de pais sérvios.
O seu certificado de batismo registra que nasceu a 9 de Julho de 1856, filho do Padre Milutin Tesla, presbítero da Igreja Ortodoxa Sérvia, Metropolitanato de Sremski Karlovci, e de Đuka Mandić. A sua origem paterna supõe-se que seja ou de um dos clãs sérvios locais na região do vale do Tara ou da nobreza herzegovina descendente de Pavle Orlović[10] A sua mãe, Đuka , filha de um padre da Igreja Ortodoxa Sérvia, era proveniente de uma família domiciliada em Lika e Banija, mas com raízes profundas no Kosovo. Era talentosa a fazer utensílios domésticos e memorizou muitos poemas épicos sérvios, mas nunca aprendeu a ler.[11]
Nikola foi o quarto de cinco filhos, tendo um irmão mais velho (Dane, que foi morto num acidente equestre quando Nikola tinha cinco anos) e três irmâs (Milka, Angelina e Marica).[12] A família mudou-se para Gospić em 1862. Tesla frequentou a escola em Karlovac, conseguindo fazer quatro anos em apenas três.[13]
Tesla estudou depois engenharia electrotécnica na Politécnico Austríaco em Graz (1875). Enquanto aí estava, estudou as utilizações da corrente alterna. Algumas fontes referem que recebeu graus de bacharelato da Universidade ed Graz.[14][15][16] No entanto, a universidade afirma que não recebeu nenhum grau e que não continuou os estudos após o primeiro semestre do terceiro ano, durante o qual deixou de assistir às aulas.[17][18][19][20] Em Dezembro de 1878 deixou Graz e quebrou todas as relações com a sua família. Os amigos pensaram que se tinha afogado no Mura. Foi para Maribor, (actual Eslovénia), onde arranjou um primeiro emprego como engenheiro assistente durante um ano. Sofreu um esgotamento nervoso nesta altura. Tesla foi mais tarde persuadido pelo seu pai a frequentar a Universidade Carolina em Praga, onde estudou na época do Verão de 1880. Foi aqui que foi influenciado por Ernst Mach. No entanto, após a morte do seu pai, deixou a universidade, tendo completado apenas um termo.[21]
Tesla dedicou-se a ler muitas obras, memorizando livros inteiros, tendo supostamente uma memória fotográfica.[22] Tesla relatou na sua autobiografia que experienciava momentos pormenorizados de inspiração. Durante o início da sua vida, Tesla foi atingido pela doença recorrentemente. Sofria de uma maleita peculiar na qual clarões de luz que o cegavam apareciam em frente aos seus olhos, muitas vezes acompanhados de alucinações. A maioria das vezes as visões estavam ligadas a uma palavra ou ideia com a qual se deparava; apenas por ouvir o nome de um assunto, involuntariamente o visionava com detalhes realísticos. Os actuais cinestetas reportam sintomas semelhantes. Tesla podia visualizar uma invenção no seu cérebro na sua forma precisa antes de avançar para a fase da construção, uma técnica por vezes conhecida como pensamento visual. Tesla tinha também muitas vezes flashbacks de acontecimentos anteriores da sua vida; isto começou a ocorrer durante a infância.[22]
Em 1880 mudou-se para Budapeste para trabalhar sob a direcção de Tivadar Puskás numa companhia de telegrafia,[23] a Companhia Nacional de Telefones. Enquanto aí, conheceu Nebojša Petrović, um jovem inventor sérvio que vivia na Áustria. Embora o encontro de ambos fosse breve, trabalharam em conjunto num projecto que utilizava turbinas gémeas para criar energia continuamente. Quando começaram as comunicações telefónicas em Budapeste em 1881, Tesla tornou-se o electricista-chefe da companhia, e mais tarde engenheiro do primeiro sistema telefónico do país. Desenvolveu também um aparelho que, de acordo com alguns, era um repetidor ou amplificador de telefone, mas que segundo outros poderia ter sido o primeiro altifalante.[24]

França e Estados Unidos


Descarga de Tesla

Turbina de Tesla, 1909
Em 1882 deslocou-se para Paris, França para trabalhar como engenheiro na "Continental Edison Company", desenhando aperfeiçoamentos em equipamentos eléctricos. Também trabalhou em Lyon.
Tesla mudou-se para os Estados Unidos da América em 1884, estabelecendo-se em Nova Iorque e tornando-se um assistente do famoso cientista da época Thomas Alva Edison. Após um sério desentendimento com este por não haver recebido um gigantesco bônus prometido por Edison (segundo ele, uma brincadeira) por algumas de suas aplicações, aprimoramentos e descobertas (1886), Tesla perde o emprego e passa por um período difícil, realizando trabalho braçal.
Em 1887, consegue realizar um contrato com um grande investidor e vende sua patente da corrente alternada para George Westinghouse, que convence o governo americano a adotar o modelo-padrão de corrente alternada como meio mais eficiente para a distribuição de energia elétrica, contrariando interesses de seu antigo empregador Thomas Edison.
Quando viaja pelos Estados Unidos e Europa, a partir de 1891, apresenta novos ensaios científicos, detalhando aplicações insuspeitadas sobre a aplicação da corrente alternada de alta frequência e várias outras descobertas. Desenvolve a partir desse período um conjunto extenso de inventos para produção e uso da eletricidade, como o motor elétrico e registra outra centena de patentes, como o acoplamento de dois circuitos por indução mútua, princípio adotado nos primeiros geradores industriais de ondas hertz, o princípio e metodologia de criar energia (corrente alternada) através de campo magnético rotativo, o motor assíncrono de campo giratório, entre outros.
Inventou também a corrente polifásica, comutadores elétricos e ligação em estrela, novos tipos de geradores e transformadores, comunicação sem fio, a lâmpada fluorescente, controle remoto por rádio e protótipos de transmissão de energia.

Vida pessoal


Milutin Tesla, pai de Nikolas
Tesla era fluente em muitos idiomas. Além do sérvio, falava ainda sete outras línguas: checo, inglês, francês, alemão, húngaro, italiano, e latim.
Tesla pode ter sofrido de transtorno obsessivo-compulsivo,[25] e tinha muitas manias e fobias pouco habituais. Fazia as coisas de acordo com o número três, e era inflexível em relação a ficar em quartos de hotel cujo número era divisível por três. Tesla era também notado por ficar fisicamente revoltado por joalharia, sobretudo brincos de pérola. Era fastidioso acerca da limpeza e higiene, e era, segundo a opinião corrente, misofóbico.
Tesla era obcecado por pombos, encomendando sementes especiais para os pombos que alimentava no Central Park e chegando mesmo a trazer alguns com ele para o seu quarto de hotel. Tesla era um amante de animais, lembrando-se muitas vezes com contentamento dum gato que tinha todo na infância, "O Magnífico Macak." Tesla nunca se casou. Era celibatário e afirmava que a castidade era muito útil às suas capacidades científicas.[22] No entanto, existiram numerosos relatos de mulheres disputando a afeição de Tesla, algumas mesmo loucas de amor por ele. Tesla, embora delicado, reagia de um modo ambivalente a essas mulheres, no sentido romântico.

Mark Twain no laboratório de Tesla, Primavera de 1894
Tesla era sujeito a se alienar e era geralmente murmurado. No entanto, quando realmente participava na vida social, muitas pessoas o referiam de um modo muito positivo e admirador. Robert Underwood Johnson descreveu-o como atingindo uma "distinta doçura, sinceridade, modéstia, refinamento, generosidade, e força." A sua leal secretária, Dorothy Skerrit, escreveu: "o seu sorriso genial e postura nobre sempre evidenciaram o carácter cavalheiresco que estava tão arraigado na sua alma." Hawthorne, amigo de Tesla, escreveu que "poucas vezes se conhece um cientista ou engenheiro que também seja um poeta, um filósofo, um apreciador de música erudita, um linguista, e um connoisseur de comida e bebida."
No entanto, Tesla por vezes mostrava traços de crueldade; expressava abertamente a sua repulsa por pessoas obesas, tendo despedido certa vez uma secretária devido ao seu peso.[22] Era também rápido a criticar as roupas dos outros, e em muitas ocasições ordenou uma subordinada que fosse a casa e mudasse de vestido.[22]
Tesla era largamente conhecido pela sua teatralidade, apresentando as suas inovações e demonstrações ao público de uma forma artística, quase como um mágico. Isto parece não estar de acordo com a sua observada propensão à reclusão; Tesla era uma figura complexa. Recusava-se a seguir as convenções sem a sua bobine Tesla bombardeando electricidade através da sala, apesar da audiência muitas vezes estar aterrorizada, embora assegurasse que era tudo absolutamente seguro.
Na meia idade, Tesla tornou-se um amigo muito próximo de Mark Twain, passando ambos muito tempo juntos no seu laboratório e em outros lugares.
Nos seus últimos anos Tesla tornou-se um vegetariano. Num artigo da Century Illustrated Magazine escreveu: "É de certo preferível cultivar vegetais e, penso eu, portanto, que o vegetarianismo é uma alternativa recomendável aos hábitos bárbaros estabelecidos." Tesla argumentava que é errado comer carne cara quando um número tão elevado de pessoas está à fome; Também acreditava que a alimentação vegetal era "superior a isso [carne] tanto no desempenho mecânico como mental". Também argumentava que o abate dos animais era "imoral e cruel".[26]
No final da sua vida sofria de sensibilidade extrema à luz, som e outras influências.[27]

Foto do laboratório de Tesla em Colorado Springs, em 1900

Legado e honras

Tesla não gostava de posar para retratos, fazendo-o somente uma vez para a princesa Vilma Lwoff-Parlaghy.[28] O seu desejo era ter uma estátua executada pelo seu amigo próximo, o escultor croata Ivan Meštrović, que nessa época estava nos Estados Unidos, mas morreu sem que tivesse hipótese de a ver. Meštrović fez um busto de bronze (1952) que se encontra no Museu Nikola Tesla em Belgrado e uma estátua (1955/56) colocada no Instituto Ruđer Bošković em Zagreb. Esta estátua foi deslocada para a Rua Nikola Tesla no centro da cidade de Zagreb no 150º aniversário do nascimento de Tesla, tendo o Instituto Ruđer Bošković recebido um duplicado. Em 1976, uma estátua de bronze de Tesla foi colocada nas cataratas do Niágara, Nova Iorque. uma estátua semelhante foi também erguida na sua cidade natal de Gospić em 1986.
A unidade SI tesla (T) que mede a densidade do fluxo magnético ou indução magnética (geralmente conhecida como campo magnético B) foi nomeada em honra de Tesla na Conférence Générale des Poids et Mesures, Paris em 1960. O Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE) do qual Tesla foi vice presidente também criou um prémio em homenagem a Tesla. Designado por IEEE Nikola Tesla Award, é atribuído a um indivíduo ou equipa que tenha contribuido de um modo extraordinário para a geração ou utilização de energia eléctrica, e é considerado como o prémio de maior prestígio na área da energia eléctrica.[29] A cratera Tesla no lado mais distante da Lua e o planeta menor 2244 Tesla foram também nomeados em sua honra.
Tesla figurou em numerosas notas e moedas de dinar jugoslavo e sérvio. A maior central eléctrica sérvia, a TPP Nikola Tesla, deve o seu nome a Tesla. A 10 de Julho de 2006 o maior aeroporto da Sérvia foi renomeado como Aeroporto Nikola Tesla Belgrado em honra do 150º aniversário do nascimento de Tesla.
A canção "Tesla's Hotel Room" dos Handsome Family, nos eu álbum de 2006 Last Days of Wonder, é uma descrição ficcional dos últimso anos de Tesla no hotel New Yorker.
O grupo de heavy metal Tesla, que ficou famoso com a sua balada de rock "Love Song", deve o seu nome a Nikola Tesla, e o seu site de Internet contém um link para a página web de Nikola Tesla.
O famoso compositor-cantor sérvio Željko Joksimović compôs em 2006 a canção instrumental "Nikola Tesla", na voz de Jelena Tomašević para um filme-documentário na Rádio Televisão da Sérvia. Esta canção foi lançada em 2008 na colecção étnica balcânica “Balkan Routes Vol. 01: Nikola Tesla” que é dedicada a Tesla.
Nos anos após a sua morte, muitas das suas inovações, teorias e alegações têm sido usadas, por vezes de forma forçada e controversa, para apoiar várias teorias excêntricas que não são vistas como científicas. Muito do trabalho próprio de Tesla obedece aos princípios e métodos aceites pela ciência, mas a sua personalidade extravagante e as alegações por vezes pouco realistas, combinadas com o seu génio inquestionável, tornaram-no uma figura popular entre teóricos excêntricos e seguidores de teorias da conspiração sobre "conhecimento oculto". Mesmo durante a sua vida, alguns acreditavam que era realmente um ser angélico venusiano enviado à Terra para revelar conhecimento científico à humanidade.[22] Esta crença é mantida hoje em dia pelos seguidores do Nuwaubianismo.

Museu Nikola Tesla em Belgrado, Sérvia

Monumentos

Um monumento a Tesla foi construído nas Cataratas do Niágara, Nova Iorque, EUA. Este monumento é uma cópia do monumento que se encontra em frente da Faculdade de Engenharia Electrotécnica da Universidade de Belgrado. Um outro monumento a Tesla, que o representa sobre uma porção de um alternador, foi construído no Queen Victoria Park nas Cataratas do Niágara, Ontario, Canadá.[30] O monumento foi inaugurado oficialmente no Domingo, 9 de Julho de 2006 no 150º aniversário do nascimento de Tesla. O monumento foi patrocinado pela Igreja Sérvia de São Jorge, Cataratas do Niágara, e concebida por Les Drysdale de Hamilton, Ontário. O projecto de Drysdale foi o vencedor numa competição internacional. O Aeroporto Internacional de Belgrado chama-se "Aeroporto de Belgrado Nikola Tesla".[31]

Presença na cultura popular

Nikola Tesla está presente na cultura popular enquanto personagem em livros, filmes, rádio, TV, música, teatro, banda desenhada e jogos de vídeo. A falta de reconhecimento recebida por Tesla durante a vida tornou-o numa figura trágica e inspiradora que se adapta bem à ficção dramática. Tesla tem aparecido sobretudo na ficção científica onde as suas invenções encaixam bem. O impacto das tecnologias inventadas por Nikola Tesla é um tema recorrente em muitos tipos de ficção científica.
É um personagem-chave do filme The Prestige (O Grande Truque no Brasil, O Terceiro Passo em Portugal), onde é interpretado pelo célebre cantor britânico David Bowie.
Nikola Tesla também é citado no jogo eletrônico Fallout 3, lançado originalmente em 2008 para PC, Xbox 360 e Playstation 3. No jogo, há livros batizados com o nome de Nikola Tesla, que adicionam experiência em armas de energia ao personagem jogável.

 

Referências

  1. Tesla Memorial Society of New York Website. www.teslasociety.com. Página visitada em 2009-07-10.
  2. BBC NEWS. news.bbc.co.uk. Página visitada em 2009-07-10.
  3. Nikola Tesla, genije koji je obasjao svet, produzido por Ljubo Vujovic, exibido pela Time Warner e RCN: citado também no Ogledalo journal, Julho de 2008
  4. Serbian Unity Congress. www.serbianunity.net. Página visitada em 2009-07-10.
  5. Harnessing the Wheelwork of Nature: Tesla's Science of Energy by Thomas Valone
  6. Childress, David Hatcher (ed.). The Tesla Papers: Nikola Tesla on Free Energy & Wireless Transmission of Power. Kempton, IL: Adventures Unlimited Press, 2000.
  7. Robert Lomas. "Spark of genius", Independent Magazine, 1999-08-21. Página visitada em 2008-07-29.
  8. Cheney, Margaret, "Tesla: Man Out of Time", 1979. ISBN 0-7432-1536-2. Front cover flap
  9. U.S. Supreme Court, "Marconi Wireless Telegraph co. of America v. United States". 320 U.S. 1. Nos. 369, 373. Argued 9-12 April 1943. Decided 21 June 1943.
  10. Obrad Mićov Samardžić, "Porijeklo Samardžića i ostalih bratstava roda Orlovića", Mostar 1992.ISBN 86-82271-53-2. . [S.l.: s.n.].
  11. Seifer, "Wizard" p. 7
  12. Margaret Cheney, Robert Uth, and Jim Glenn, "Tesla, Master of Lightning". Barnes & Noble Publishing, 1999. ISBN 0-7607-1005-8.
  13. Walker, E. H. (1900). Leaders of the 19th century with some noted characters of earlier times, their efforts and achievements in advancing human progress vividly portrayed for the guidance of present and future generations. Chicago: A.B. Kuhlman Co., p, 474.
  14. Wysock, W.C.; J.F. Corum, J.M. Hardesty and K.L. Corum (22 October 2001). "Who Was The Real Dr. Nikola Tesla? (A Look At His Professional Credentials)" (PDF). Antenna Measurement Techniques Association, posterpape.
  15. "The Book of New York: Forty Years' Recollections of the American Metropolis" diz que se matriculou em quatro cursos (física, matemática, engenharia mecânica e engenharia electrotécnica)
  16. Harper's Encyclopædia of United States History from 458 A.D. to 1906. Harper & brothers 1905. Page 52.
  17. Nikola Tesla: the European Years, D. Mrkich
  18. Wohinz, Josef W. (16 May 2006). Nikola Tesla und Graz. Technischen Universität Graz. Página visitada em 2006-01-29.
  19. Wohinz, Josef W. (Ed,). Nikola Tesla und die Technik in Graz. Graz, Austria: Verlag der Technischen Universität Graz, 2006. p. 16 pg. ISBN 3-902465-39-5; ISBN 978-3-902465-39-9 .
  20. Kulishich, Kosta. "Tesla Nearly Missed His Career as Inventor: College Roommate Tells", Newark News, 27 August 1931.. Cited in Seifer, Marc, The Life and Times of Nikola Tesla, 1996
  21. Seifer, Marc. Wizard: The Life and Times of Nikola Tesla; Biography of a Genius. Secaucus, NJ: Carol Publishing Group, 1996. ISBN
  22. a b c d e f Cheney, Margaret. Tesla: Man Out of Time. [S.l.]: Simon and Schuster, 2001.
  23. James Grant Wilson, John Fiske, Appleton's Cyclopædia of American Biography. P. 261.
  24. "Did Tesla really invent the loudspeaker?". Twenty First Century Books, Breckenridge, CO.
  25. Nikola Tesla (1856 - 1943). www.kerryr.net. Página visitada em 2009-07-10.
  26. Nikola Tesla, "The Problem of Increasing Human Energy". Century Illustrated Magazine, June 1900.
  27. O'Neill, "Prodigal Genius" (extract at Electrosensitivity.org - Q&A)
  28. O retrato sobreviveu na colecção de Ludwig Nissen, Brooklyn, ver: Klaus Lengsfeld: Sammlung Ludwig Nissen : Husum 1855 - 1924 New York; Dokumentation d. Kunstsammlung Ludwig Nissens anlässl. d. Ausstellung zu seinem 125. Geburtstag im Nissenhaus zu Husum, 1980, 169 Pages. (= Schriften des Nordfriesischen Museums Ludwig-Nissen-Haus, Nr. 16)
  29. IEEE, "IEEE Nikola Tesla Award. 1 April 2005.
  30. Tesla Memorial Society of New York | Tesla Monument in Canada
  31. Aerodrom Nikola Tesla Beograd. Página visitada em 2009-07-09.

Bibliografia complementar

  • Childress, David H.; Tesla, Nikola (2004), As Fantásticas Invenções de Nikola Tesla, São Paulo: Madras Editora 

quarta-feira, 16 de fevereiro de 2011

História da eletrotecnia

Central elétrica da Rua Pearl de Nova Iorque, EUA em 1882.
A eletricidade tornou-se num assunto de interesse científico, no final do século XVII, através do trabalho do cientista inglês William Gilbert. Durante os dois séculos seguintes, foram realizadas uma série de importantes descobertas científicas, incluindo a lâmpada incandescente e a pilha de Volta.
Provavelmente, a maior descoberta no que diz respeito à eletrotecnia, ocorreu em 1831, quando Michael Faraday descobriu que uma mudança num fluxo magnético induz uma força eletromotriz numa bobina de arame, um princípio conhecido como indução eletromagnética que explica o funcionamento dos geradores e transformadores. Em 1881, dois eletricistas construiram a primeira central de produção de energia elétrica do mundo em Godalming, Inglaterra. A central utilizava duas rodas de água para produzir uma corrente alterna que era usada para abastecer sete lâmpadas de arco voltaico Siemens de 250 volts e 34 lâmpadas incandescentes de 40 volts. Contudo, o abastecimento de eletricidade era intermitente e, em 1882, Thomas Edison e a sua empresa (a The Edison Electric Light Company) desenvolveram a primeira central de produção elétrica a vapor, na Rua Pearl na cidade de Nova Iorque, EUA. A Central da Rua Pearl era constituída por vários geradores e, inicialmente, abastecia cerca de 3000 lâmpadas para 59 clientes. A Central usava corrente contínua e operava com uma única voltagem. Uma vez que a corrente contínua não podia ser facilmente transformada nas altas voltagens necessárias para minimizar a perda de carga durante a transmissão, a distância máxima possível entre os geradores e os pontos de consumo era de cerca de 800 metros.
Também em 1882, Lucien Gaulard e John Dixon Gibbs demonstraram em Londres o primeiro transformador talhado para uso num verdadeiro sistema de potência. O valor prático do transformador de Gaulard e de Gibbs foi demonstrado em Turim em 1884, quando foi usado para iluminar cerca de 40 quilómetros de ferrovia, a partir de um único gerador de corrente alterna. Apesar do sucesso do sistema, Gaulard e gibbs fizeram alguns erros fundamentais, dos quais, talvez o mais grave foi a ligação dos primários dos transformadores em série, o que fazia com que o ligar ou o desligar de uma lâmpada afetasse o resto da linha de lâmpadas. Depois desta demonstração, o empresário norte-americano George Westinghouse importou vários daquels transformadores - juntamente com um gerador Siemens - e colocou os seus engenheiros a fazerem experiências com eles, na experança de os aperfeiçoarem para uso num sistema de potência comercial.
Um dos engenheiros de Westinghouse, William Stanley, deu conta do problema que era a ligação dos transformadores em série em contraste com a ligação em paralelo e também se apercebeu que tornar o núcleo de ferro de uma transformador numa bobina completamente fechada iria aumentar a regularidade da tensão do enrolamento secundário. Usando este conhecimento, Stanley construiu um sistema de potência de corrente alterna muito mais aperfeiçoado em Great Barrington, Massachusetts em 1886. Assim, em 1887 e 1888, Nikola Tesla, outros engenheiro da Westinghouse, registou uma série de patentes relacionadas com sistemas de potência, incluindo um motor de indução bifásico. Apesar de não poder ser necessariamente atribuída a Tesla a construção do primeiro motor de indução, o seu projeto - ao contrário de outros - era praticável para uso industrial.
Válvula de arco de mercúrio para conversão de eletricidade de corrente alterna para CCAT, instalada em Gillam, Canadá em 1971.
Por volta de 1890, a indústria da produção de energia tinha florescido e diversas empresas de eletricidade tinham já montado milhares de sistemas de potência, tanto de corrente alterna como de contínua, nos EUA e na Europa. Estas redes elétricas dedicavam-se essencialmente ao fornecimento de iluminação elétrica. Durante esta altura, deu-se a Guerra das Correntes, resultante da rivalidade entre Edison e Westinghouse sobre qual a forma de transmissão de energia (em corrente contínua ou alterna) era superior. Em 1891, Westinghouse instalou o primeiro grande sistema de potência especialmente projetado para acionar um motor elétrico e não apenas a fornecer iluminação. A instalação alimentava um motor síncrono de 100 hp (75 kW), instalado em Telluride, sendo o arranque do motor síncrono realizado por um motor de indução Tesla. Na Europa, o engenheiro alemão Oskar von Miller construiu uma linha de transmissão trifásica com 20 kV de voltagem e 176 km de comprimento, entre Lauffen am Neckar e Frankfurt am Main, para a Exposição de Engenharia Eletrotécnica de Frankfurt de 1891. Em 1895, depois de um prolongado processo de decisão, Central de Produção de Energia Elétrica Adams nas Cataratas do Niágara começou a transmitir uma corrente trifásica de 11 kV para a cidade de Buffalo. Depois de completado o projeto das Cataratas do Niágara, os novos sistemas de potência foram sendo, cada vez mais, instalados usando a transmissão de energia em corrente alterna em detrimento da corrente contínua.
Apesar das décadas de 1880 e de 1890 terem sido as épocas de pioneirismo no campo da eletrotécnica, os desenvolvimentos nesta área continuaram através dos séculos XX e XXI. Em 1936, foi construída a primeira linha comercial de corrente contínua em alta tensão (CCAT), usando uma válvula de arco de mercúrio, entre Schenectady e Mechanicville no estado de Nova Iorque. A CCAT tinha já sido obtida através da instalação em série de geradores de corrente contínua (Sistema Thury), mas sofria de problemas de fiabilidade. Em 1957, a Siemens apresentou o primeiro retificador de estado sólido, que são agora o padrão para sistemas de CCAT. Contudo, só na década de 1970 é que esta tecnologia foi usada em sistemas de potência comerciais. Em 1959, a Westinghouse apresntou o primeiro disjuntor que usava o hexafluoreto de enxofre como meio de interrupção. O hexafluoreto de enxofre é muito mais dielétrico que o ar e, nos tempos mais recentes, o seu uso tem-se extendido para produzir sistemas de conexão e transformadores mais compactos. Muitos desenvolvimentos importantes também tiveram origem nas novas tecnologias da informação e das telecomunicações, passando a ser aplicadas no campo da eletrotecnia. Por exemplo, o desenvolvimento dos computadores permitiu que os fluxos de carga pudessem ser geridos de uma forma mais eficiente, permitindo um planeamento muito melhor dos sistemas de potência. Os avanços nas tecnologias da informação e telecomunicações também permitiu um controlo remoto muito mais aperfeiçoado dos geradores e dispositivos de conexão dos sistemas de potência.

[editar] Noções básicas de potência elétrica

A potência elétrica resulta do produto matemático de duas quantidades: a corrente elétrica pela tensão elétrica. Estas duas quantidades podem variar ao longo do tempo (corrente alterna) ou manter-se constantes (corrente contínua). A intensidade da corrente é expressa em amperes, a tensão em volts e a potência em watts.
A maioria dos aparelhos de refrigeração, ares condicionados, bombas hidráulicas e máquinas industriais utilizam correntes alternas (CA), enquanto que a maioria dos computadores e equipamentos digitais utilizam correntes contínuas (CC), sendo que muitos dispõem de um retificador para converter CA em CC. As CA têm a vantagem das suas tensões poderem ser facilmente transformadas e de poderem ser geradas e utilizadas por aparelhagem sem escovas. A CC mantém-se como sendo a única forma prática de corrente a ser aplicada nos equipamentos digitais e pode ser transmitida de forma mais económica, através de longas distâncias, a tensões muito altas.
A possibilidade de facilmente se transformar a tensão da CA é importante por duas razões. Em primeiro lugar, a eletricidade pode ser transmitida através de longas distâncias com perdas menores a alta tensão. Assim, nas redes elétricas onde o local de produção é distante dos locais de consumo, é desejável aumentar a tensão no local de produção, baixando-a depois junto aos locais de consumo. Em segundo lugar, frequentemente é mais económico instalar turbinas que produzem energia a uma tensão superior à que é utilizada na maioria das aplicações, sendo as incompatibilidades entre tensões ultrapassadas pela possibilidade da tensão da CA ser facilmente transformável.
Os aparelhos eletrónicos de estado sólido - que resultam da revolução dos semicondutores - tornam possível converter a CC de uma tensão para outra, construir motores de CC sem escovas e fontes de alimentação chaveadas. No entanto, os aparelhos que utilizam a tecnologia do estado sólido são frequentemente mais dispendiosos que os seus correspondentes tradicionais, o que faz com que a CA continue em uso generalizado.

[editar] Engenharia eletrotécnica

Vista em corte de um transformador trifásico, refrigerado a óleo.
A engenharia eletrotécnica lida com a produção, a transmissão e a distribuição da eletricidade. A engenharia eletrotécnica também lida com o projeto de uma ampla gama de equipamentos relacionados com aquelas, onde se incluem os geradores, os transformadores, os motores elétricos e componentes de eletrónica de potência.
A rede elétrica constitui o sistema que liga uma variadade de geradores elétricos aos consumidores da eletricidade. Os consumidores compram eletricidade à rede, evitando os elevados custos decorrentes de a terem que produzir eles próprios. Os enegenheiros eletrotécnicos podem trabalhar no projeto e manutenção da rede elétrica, bem como no projeto e manutenção dos sistemas de potência a ela ligados. Os sistemas de potência ligados à rede destinam-se a fornececer energia à rede, a retirar-lhe energia ou ambas.
Os enegenheiros eletrotécnicos podem também trabalhar em sistemas não ligados à rede. Os sistemas fora da rede podem ser preferíveis aos sistemas ligados à rede por várias razões. Por exemplo, em locais remotos, pode ser mais económico um utilizador gerar a sua própria energia do que construir uma ligação à rede. Por outro lado, na maioria das aplicações móveis, uma ligação à rede não é, simplesmente, prática.
Hoje em dia, a maioria das redes elétricas adoptam o sistema trifásico com corrente alterna. Esta escolha pode ser parcialmente atribuída à facilidade com que este tipo de energia pode ser produzida, transformada e utilizada. Frequentemente, a energia é convertida de trifásica para monofásica, antes de chegar ao consumidor, cuja maioria das aplicações de baixa potência funcionam em sistema monofásico. Contudo, a maioria das indústrias e das grandes instalações preferem receber diretamente eletricidade trifásica, uma vez que esta é utilizada pelos motores elétricos de alto rendimento, como é o caso dos motores de indução trifásicos.
Os transformadores desempenham um importante papel na transmissão de energia elétrica, uma vez que permitem que a energia possa ser transformada entre altas e baixas tensões. Isto é importante porque as altas tensões originam menores perdas durante a transmissão da energia. Isto acontece porque tensões maiores permitem que uma corrente com menor intensidade entregue a mesma quantidade de potência, uma vez que a potência elétrica resulta do produto das duas anteriores. Assim, mantendo-se a mesma potência, à medida que a tensão aumenta, a intensidade da corrente diminui. É a circulação da corrente ao longo dos componentes que origina tanto as perdas como o aquecimento subsequente. Estas perdas - ocorrendo sob a forma de calor - são matematicamente iguais à corrente elevada ao quadrado vezes a resistência elétrica do componente através do qual a corrente circula. Assim, à medida que é aumentada a tensão, as perdas diminuem acentuadamente.
Por estas razões, ao longo das redes elétricas são instaladas subestações, onde a eletricidade é transformada para alta tensão antes de ser transmitida e para baixa tensão depois de ser transmitida e antes de ser entregue ao consumidor.

[editar] Sistemas de potência

Os sistemas de potência constituem uma rede de componentes interligados que convertem diferentes formas de energia em energia elétrica. Os modernos sistemas de potência englobam três subsistemas principais: o de produção, o de transmissão e o de distribuição. No subsistema de produção, a central de produção de energia ou central eletroprodutora produz eletricidade. O susbsistema de transmissão transmite a eletricidade aos centros de carga. O subsistema de distribuição continua a transmitir a eletricidade até aos consumidores.

[editar] Produção de energia

A produção ou geração de energia elétrica é o processo através do qual a energia é transformada em eletricidade. Existem diversos processos de realizar essa transformação, entre os quais estão os químicos, os fotovoltaicos e os eletromecânicos. A transformação eletromecânica de energia é usada para converter a energia existente no vento, carvão, petróleo, gás natural ou urânio em energia elétrica. Todos estes - excepto o processo de transformação da energia do vento - se aproveitam de um gerador síncrono de corrente alterna, acoplado a uma turbina a vapor, gás ou água, de modo que a turbina converte o fluxo de vapor, gás ou água em energia cinética rotacional, sendo então a energia rotacional da turbina convertida em energia elétrica pelo gerador síncrono. O processo de conversão através da turbina-gerador é o mais económicos de todos e, consequentemente, é o que está mais generalizado atualmente.
Nos tempos atuais, a máquina síncrona CA constitui a tecnologia de produção de energia de uso mais comum. É designada "síncrona" porque o campo magnético, produzido pelos três enrolamentos do estator, roda à mesma velocidade que o campo magnético produzido pelos enrolamentos do rotor. Um modelo simplificado de circuito é usado para a analisar as condições de operação em estado estacionário de uma máquina síncrona. Um fasor é uma ferramenta eficiente para se visualizar a relação entre a tensão interna, a corrente na armadura e a tensão terminal. Para a regulação da tensão terminal das máquinas síncronas é usado um sistema de controlo de excitação e para se regular a velocidade da máquina é usado um sistema de governo da turbina.
Os custos operacionais de produzir energia elétrica são determinados pelo custo do combustível e pela eficiência da central de produção de energia. A eficiência depende do nível de produção e pode ser obtida pela curva de taxa de calor. A partir da curva da taxa de calor também se pode obter a curva de custo incremental. O despacho é o processo de distribuir a carga correspondente à procura pelos diversos centros de produção, de modo a minimizar os custos da operação.

[editar] Transmissão de energia

Subestação em Quickborn, Alemanha.
A eletricidade é transportada, desde as centrais de produção de energia até às subestações, através do subsistema de transmissão ou transporte de energia. Pode-se assim pensar no sistema de transmissão como o fornecedor dos meios de transporte da energia elétrica. O sistema de transmissão pode subdividir-se nos subsistemas de transmissão a granel e de subtransmissão. O primeiro destina-se a interligar os geradores e as várias áreas da rede, transferindo a energia elétrica dos geradores até aos maiores centros de carga. Esta parte do sistema é referida como "a granel" porque entrega entrega energia apenas aos centros de cargas a granel, tais como o sistema de distribuição de energia de uma cidade ou uma grande unidade industrial. A função do sistema de subtransmissão é interligar o sistema de eletricidade a granel ao sistema de distribuição.
As linhas de transmissão podem ser construídas tanto debaixo do solo como por cima. Os cabos subterrâneos são mais caros e por isso usados apenas onde é tecnicamente difícil a instalação de cabos aéreos. Assim, são instalados predominantemente no interior das áreas urbanas, mas sob rios, lagos ou baías. Por serem menos dispendiosos, os cabos aéreos são instalados em todos os outros locais.
O sistema de transmissão é altamente integrado. Inclui, essencialmente, as subestações e as linhas de transmissão. As subestações contêm os transformadores, os relés e os disjuntores. Os transformadores são importantes aparelhos estáticos que transferem a energia elétrica de um circuito para outro, dentro do sistema de transmissão. São usados para o aumento da tensão da energia a ser colocada nas linhas de transmissão, para reduzir a perda de carga que ocorre ao longo daquelas linhas. Inversamente, os transformadores também são usados para diminuir a tensão da energia recebida das linhas de transmissão, antes de ser colocada no sistema de distribuição. Os relés funcionam como detetores de nível, ligando ou interrompendo a corrente quando a tensão ou a intensidade de entrada ultrapassa um determinado valor ajustado. Um disjuntor é um interruptor elétrico automático, destinado a proteger um circuito elétrico de dados causados por sobrecargas ou por curto-circuitos. A mudança de estado de cada um dos componentes pode afetar significativamente a operação do sistema inteiro. Existem três possíveis causas para a falha de transmissão energia numa linha, que são o sobreaquecimento, a irregularidade da tensão e a irregularidade na rotação de um rotor. O sobreaquecimento é causado pelo excesso de corrente num dado circuito provocando o aquecimento deste em demasia. A irregularidade da tensão ocorre quando a potência necessária para manter as tensões aos níveis aceitáveis excede a potência disponível. A irregularidade da rotação de um rotor constitui um problema dinâmico que pode ocorrer em virtude de defeitos - como um curto-circuito - no sistema de transmissão. Também pode ocorrer décimos de segundos depois de um defeito devido a um fraco amortecimento da resposta oscilatória da rotação do rotor.

[editar] Distribuição de energia

O subsistema de distribuição destina-se a transportar a energia desde o subsistema de transmissão até ao consumidor final. Tipicamente, os sistemas de distribuição são radiais, uma vez que os sistemas em rede são mais dispendiosos. Os equipamentos associados aos sistemas de distribuição inclui os transformadores ligados ao sistema de transmissão, as linhas de distibuição interligando os transformadores e os consumidores e os equipamentos de proteção e controlo entre os transformadores e os consumidores. Nos equipamentos de proteção incluem-se os pára-raios, os disjuntores, os seccionadores e os fusíveis. No equipamento de controlo incluem-se os reguladores de tensão, os capacitores, os relés e os equipamentos de gestão de procura.

[editar] Engenheiros eletrotécnicos

[editar] Brasil

No Brasil, a eletrotécnica é uma divisão da engenharia elétrica e pode ainda ser dividida em três especializações principais:
  1. Sistemas de energia: em energia é estudada toda a forma de geração de energia elétrica, conversão e utilização, englobando as energias renováveis, tradicionais, mercados de energia, entre outros estudos;
  2. Sistemas de potência: em sistemas de potência é estudada a energia elétrica desde as diversas formas de geração, transformação, transmissão, distribuição, proteção e seus estudos pertinentes. Nesta área os estudos concentram-se nas muito altas, altas e médias tensões. Utilizam-se componentes semicondutores de potência para a conversão entre sistemas CC-CC, CC-CA, CA-CA e CA-CC, como é o caso das ligações entre redes de transmissão CA e CC. O uso de semicondutores com essa finalidade é feito na Eletrônica de potência (ou Eletrônica industrial, seu outro nome);
  3. Sistemas elétricos industriais: em sistemas elétricos industriais aborda-se a aplicação final da energia elétrica, tanto na parte residencial, comercial, como também a industrial, principalmente esta última, com estudos de instalações elétricas, motores e diversas outras aplicações e estudos principalmente em baixa tensão. As tecnologias de "comandos elétricos" e "automação industrial" são aplicações típicas desta divisão.

[editar] Portugal

Em Portugal, todos os engenheiros de eletricidade são genericamente designados "engenheiros eletrotécnicos", independentemente da sua especialização ser a eletrotecnia propriamente dita (energia e sistemas de potência) ou outros ramos da engenharia elétrica (eletrónica, computadores, telecomunicações, etc.). Os engenheiros eletrotécnicos dividem-se, essencialmente, por dois grandes ramos de especialidades:
  1. Correntes fracas (eletrónica, telecomunicações e computadores);
  2. Correntes fortes (energia e sistemas de potência).