Os campos magnético e elétrico na sala de estar

No dia 4 de Maio de 2016, entre as 19h e as 20h, efectuaram-se medições dos campos eléctrico e magnético produzidos por 4 aparelhos comuns da sala de estar: rádio TENSAI INTERNATIONAL compo-80A, televisão de tubo LG, telemóvel LG e computador Toshiba.

Estes aparelhos em questão, todos eles servem para as pessoas estarem actualizadas sobre os casos que preocupam o nosso país e o mundo em geral, e também servem para comunicar com colegas, família e amigos de infância. Todos estes aparelhos dependem da corrente eléctrica para funcionar, embora o computador e o telemóvel, como apresentam uma fonte interna de energia, não necessitam de estar permanentemente ligados a corrente eléctrica para funcionarem.

Assim sendo, decidimos medir os CEM destes aparelhos do quotidiano e verificar se excedem ou não os limites de referência.

Os resultados apresentados abaixo resultam de uma média aritmética simples entre os valores obtidos nos 3 ensaios nas mesmas condições. O medidor dos CEM foi colocado o mais próximo possível do foco destes campos.

-Campo elétrico

-Campo magnético

Imagem: João Abreu

Os campos magnético e elétrico na sala de estar

Medição dos CEM, No Terreno

Posto de transformação dos Zimbreiros

Os postos de transformação são instalações onde se procede à transformação da energia eléctrica de média tensão para baixa tensão, alimentando a rede de distribuição de baixa tensão.

Um posto de transformação é constituído essencialmente pelos seguintes componentes:
• Equipamentos de interrupção/seccionamento e protecção;
• Quadro geral de baixa tensão.

Os postos de transformação podem ser basicamente de dois tipos:
• Aéreos: no caso dos postos de transformação ligados na rede aérea em média tensão, sendo o transformador instalado num apoio da linha de distribuição média tensão e o quadro geral de baixa tensão na base desse apoio, num armário dimensionado para o efeito.
• Em cabine: no caso de todo o equipamento estar instalado dentro de uma cabine que pode assumir uma das seguintes variantes:

• Cabine alta (torre);
• Cabine baixa em edifício próprio;
• Cabine baixa integrada em edifício;
• Cabine metálica (monobloco);
• Cabine pré-fabricada;
• Cabine subterrânea.

As medições referentes a este poste de transformação foram efetuadas no dia 4 de Maio de 2016 pelas 16:00h no sítio Zimbreiros, freguesia da Tabua, no concelho da Ribeira Brava.

As tabelas abaixo sintetizam os resultados obtidos. Cada valor apresentado é o valor mais provável, que resulta de uma média aritmética simples entre os valores obtidos nos 3 ensaios que foram feitos.

-Campo elétrico

-Campo magnético

Fonte: http://www.museucasadaluz.com/pt/conteudo/sistema-el%C3%A9trico/distribui%C3%A7%C3%A3o/postos-de-transforma%C3%A7%C3%A3o/

Posto de transformação dos Zimbreiros

Medição dos CEM, No Terreno

Os campos elétrico e magnético num esmeril

O esmeril é um aparelho utilizado, industrialmente e domesticamente, com o objetivo de aguçar (amolar) objetos metálicos, nomeadamente facas.

No dia 10 de maio de 2016 efectuou-se a medição dos CEM de que é responsável este aparelho. Estes foram os resultados obtidos:

Conclui-se que os valores de referência para o campo magnético são ultrapassados para a frequência de 50 Hz e de 150 Hz.

Imagem: Luís Pereira

Os campos elétrico e magnético num esmeril

Medição dos CEM, No Terreno

Comparação entre vários microondas

Na sequência das medições relativas aos objetos da cozinha, dado que o microondas ultrapassou alguns dos limites de referência, optou-se por medir os CEM noutros dois microondas de outras marcas. 

Recapitulando, estes foram os valores obtidos para o microondas Woulinex a 15 de abril de 2016 entre as 18h e as 19h:

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No dia 3 de maio de 2016 pelas 20h00 efectuaram-se medições dos referidos campos associados ao funcionamento de um microondas da marca Samsung.

 Estes foram os resultados obtidos:

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Por sua vez, no dia 10 de maio de 2016 pelas 18h30 procedeu-se, então, à obtenção de valores para um outro microondas, da marca TEKA. No entanto, para além da comum medição nas zonas visíveis deste eletrodoméstico, decidiu-se, também fazer a medição na região traseira que geralmente não se encontra diretamente dirigida aos seus utilizadores no quotidiano.

Estes foram os resultados obtidos:

A análise à tabela sobrejacente permite-nos constatar que o aparelho medido apresenta um campo magnético, cuja intensidade ultrapassa os valores de referência, tanto para uma frequência de 50 Hz como para uma de 150 Hz na região traseira. 

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Sintetizando os resultados:

Como é possível observar, apenas os valores dos campos magnéticos excederam, em alguns casos, o limite de referência. Comparando os valores do aparelho da marca TEKA, na zona frontal os valores são, regra geral, inferiores aos da zona traseira.

No entanto, é de notar que todos os valores, quer tenham sido obtidos na zona traseira quer na zona frontal do eletrodoméstico, correspondem a uma posição muito próxima do mesmo. No nosso quotidiano, não estamos, geralmente, tão próximos, pelo que, atendendo à influência da distância nos CEM podemos concluir que os valores a que estamos habitualmente expostos são dentro dos limites de referência.

Imagens: João Abreu; André Andrade

Comparação entre vários microondas

Medição dos CEM, No Terreno

Influência da distância nos CEM

Na sequência do estudo da variação dos campos magnético e elétrico atendendo à distância, no dia 4 de maio de 2016 procedeu-se medição dos CEM a 4 distâncias distintas: 0,00m; 0,10m; 0,20m e 0,30m. 

O aparelho eleito para estas medições foi uma bomba de vácuo CIMA, de potência 0.12kW. Foram efectuados 3 ensaios para cada valor frequência tanto para o campo magnético como para o campo elétrico. Os valores obtidos foram:

Campo Magnético:

Campo Elétrico:

Em termos gráficos, os resultados apresentam-se do seguinte modo:

Como é possível observar, em todos os casos, a intensidade dos CEM é tanto menor quanto maior é a distância em relação ao emissor. 

Nos dois gráficos do campo magnético para 50Hz e 150Hz observa-se claramente uma redução aproximadamente exponencial. 

No caso do campo magnético para 300Hz, observou-se que os valores foram muito baixos e o medidor registou valores nulos a partir dos 0,10m. 

Imagem: João Abreu

Influência da distância nos CEM

Medição dos CEM, No Terreno

Os campos magnético e elétrico na cozinha

No dia 15 de Abril de 2016, entre as 18h e as 19h, efectuaram-se medições dos campos magnético e elétrico produzidos por 4 aparelhos comuns de uma cozinha: microondas, placa de indução, exaustor e frigorífico. Todos estes aparelhos dependem da corrente eléctrica para funcionar, e estando estes presentes todos os dias na nossa vida, é de elevada relevância concluir sobre os CEM e verificar se excedem, ou, não os limites de referência.

Os resultados apresentados abaixo resultam de uma média aritmética simples entre os valores obtidos nos 3 ensaios nas mesmas condições. O medidor dos CEM foi colocado o mais próximo possível do foco destes campos. 

Em termos gráficos, temos:

A partir da análise dos dados acima apresentados, pode-se observar uma ultrapassagem do limite de referência do campo magnético tanto para f=150Hz como para f=300Hz. Ainda em relação ao campo magnético, quando f=50Hz o valor obtido não atinge o limite de referência mas perfaz 75.8% do mesmo. Quanto ao campo elétrico, os valores obtidos encontram-me largamente dentro dos limites de referência, tendo sido atingido, no máximo 7,4% do limite (frigorífico, f=50Hz).

Imagem: João Abreu

Os campos magnético e elétrico na cozinha

Medição dos CEM, No Terreno

Bobina de indução de Ruhmkorff

No dia 14 de Abril de 2016, procedeu-se à medição do campo elétrico e do campo magnético produzidos por um gerador de alta tensão em funcionamento, denominado  Bobina de Ruhmkorff ou Bobina de Indução.

A primeira bobina de indução foi inventada em 1836 por Nicholas Callan (1799-1864) e permite obter alta tensão alternada a partir de baixa tensão contínua. O princípio básico de funcionamento da bobina corresponde a um eletroíman com um sistema de bobinagem (enrolamento) - um primário e um secundário - nas extremidades do núcleo de ferro em forma de "U". O circuito primário é interrompido (de modo a obter a tensão alternada pretendida) por um repetidor mecânico. 

Apesar de não ter inventado a bobina de indução, Heinrich Daniel Ruhmkorff (1803-1877) é frequentemente associado a este equipamento pois conseguiu, como sucesso, montar todos os elementos da bobina.

As medições dos CEM efectuadas apresentam-se abaixo. Cada valor obtido apresentado corresponde a uma média aritmética simples entre os valores dos 3 ensaios efectuados nas mesmas condições:

Como é possível observar, o limite de referência é largamente ultrapassado relativamente a f=50Hz, obtendo-se B=1914mG, o que corresponde a uma ultrapassagem na ordem dos 91.4 pontos percentuais.

Fonte: http://physics.kenyon.edu/EarlyApparatus/Electricity/Induction_Coil/Induction_Coil.html

Bobina de indução de Ruhmkorff

Medição dos CEM, No Terreno

Máquina de soldadura em arco

No dia 8 de abril de 2016, procedeu-se à medição dos campos magnético e elétrico emitidos por uma máquina de soldadura de arco. As medições foram efectuadas para as 3 intensidades de corrente que a máquina dispõe: 50 A, 90 A e 140 A, a uma distância inferior a 5 cm da mesma. Todos os valores registados correspondem aos instantes em que, efetivamente, a máquina estava a soldar uma peça metálica. 

Estes são os valores mais prováveis, resultantes de uma média aritmética simples entre os valores dos 3 ensaios efectuados nas mesmas condições:

Em termos gráficos, os resultados apresentam-se do seguinte modo:

Regra geral, observa-se que o campo magnético e o campo elétrico são tanto maiores quanto maior for a intensidade da corrente selecionada no aparelho.

Como é possível constatar através da análise do gráfico do campo magnético em simultâneo com a tabela dos valores obtidos para 50Hz, o valor máximo obtido (para I=140 A) ultrapassa o limite de referência em cerca de 71%. Analisando, ainda, o campo magnético, para f=150Hz, o valor máximo (para I=140 A) não atinge o limite tabelado de 0.333G mas perfaz 99.4% do mesmo, ou seja, está muito próximo do limite.

Imagem: João Abreu

Máquina de soldadura em arco

Medição dos CEM, No Terreno

Central Hidroelétrica da Serra de Água

Na manhã do dia 31 de março de 2016, Os Medearitos foram à central hidroelétrica da Serra de Água com o principal intuito de efectuar medições dos campos magnético e elétrico, e verificar se os valores obtidos se encontram dentro dos níveis de referência. 

Esta central foi inaugurada em 1953, sendo parte integrante da primeira fase dos aproveitamentos hidroagrícolas realizados na década de 50. Inicialmente funcionava como central de compensação, regulando parâmetros importantes tais como a frequência da rede elétrica da ilha. 

Atualmente essas funções passaram a ser realizadas por outra central e agora funciona como central hidroelética, contibuindo com a sua potência máxima nas horas de ponta e nos regimes hidraulicos de inverno.  

A central da Serra de Água fica situada na Ribeira da Achada, a 400 metros da sua confluência com a ribeira do Poço. A central utiliza águas do Paúl da Serra, captadas por um sistema de dois canais situados, aproximadamente, a uma altitude de 1000 metros.

O video seguinte mostra como foram feitas as medições a um gerador e a um transformador da central. O gerador (alternador) debita energia elétrica com uma tensão de 6.6kV que é encaminhada para o transformador. Por sua vez, este aumenta a tensão para 30kV.

Os resultados obtidos encontram-se sintetizados nas tabelas seguintes em que cada valor apresentado resulta de uma média aritmética simples, ou seja, é o valor mais provável.

-Gerador (P=3600kVA)

-Transformador (6.6kV - 30kV)

Como é possível verificar através da observação das duas tabelas, nenhum dos valores ultrapassou o limite de referência. O valor mais próximo do limite que obtivemos foi no caso do Transformador, na medição para 50Hz do campo magnético, que atingiu os 47.77 pontos percentuais do valor tabelado.

Fonte: http://eem.pt/media/68391/ctserraagua.pdf

Central Hidroelétrica da Serra de Água

Medição dos CEM, No Terreno

Poste de alta tensão de Campanário

No dia 26 de março de 2016, procedeu-se, durante a manhã, à medição dos campos elétrico e magnético junto a um poste de alta tensão (60kV) que está situado na freguesia do Campanário, pertencente ao concelho da Ribeira Brava. Este integra a rede elétrica que vai desde o Cabo Girão até à Ponte Vermelha. 

O seguinte vídeo mostra como foram efectuadas as medições dos CEM:

As tabelas abaixo sintetizam os resultados obtidos. Cada valor apresentado é o valor mais provável, que resulta de uma média aritmética simples entre os valores obtidos nos 3 ensaios que foram feitos.

-Campo magnético:

-Campo elétrico:

Como é possível observar nas tabelas, todos os resultados obtidos encontram-se dentro dos limites de referência. No entanto, é de notar que no caso do campo magnético, a 150 Hz, verifica-se que o valor máximo obtido (a 15m) perfaz 41.4% do limite tabelado de 333.3mG. 

Em relação à conclusão da variação dos CEM em função da distância, os resultados não foram ao encontro das previsões efectuadas no sentido de haver uma diminuição exponencial. Os gráficos seguintes ilustram essas irregularidades que não se conseguiu explicar:

Poste de alta tensão de Campanário

Medição dos CEM, No Terreno

Poste da alta tensão da Candelária

No dia 19 de março de 2016 pelas 15h, foram efetuadas algumas medições dos campos magnético e elétrico de um poste de alta tensão (60kV) nas zonas altas da Ribeira Brava, mais precisamente na Candelária, freguesia da Tabua.

Este poste, em particular, apresenta um perfil menos alto do que o habitual pelo que se decidiu que seria de relevância a medição dos CEM na base do mesmo. Apresentam-se os resultados no quadro seguinte:

Imagem: João Abreu

Poste da alta tensão da Candelária

Medição dos CEM, No Terreno

Transformador de distribuição MT - BT

O transformador de distribuição entra numa das últimas etapas do sistema de geração e distribuição de energia pública. A função fundamental é fornecer a potência correta para garantir o funcionamento normal dos equipamentos elétricos de edifícios, hospitais, pequenas e médias empresas, etc.


Estes possuem um alto nível de desempenho, confiabilidade e eficiência conseguindo emitir sons em intensidades muito reduzidas, muitas vezes imperceptíveis. Os transformadores de distribuição são utilizados em tensões primárias de até 34,5 kV, tensões secundárias de 11kV, 6.6 kV, 3.3 kV, 440V, 230V; em potências geralmente inferiores a 200MVA. 


No caso do transformador que foi alvo das nossas medições, por se destinar à distribuição de energia elétrica doméstica, este converte médias tensões (MT) em baixas tensões (BT), produzindo corrente elétrica com uma tensão de 230V. A conversão da média tensão em 230V ocorre com um rendimento baixo de apenas 50-70%.As medições foram efectuadas no dia 16 de março de 2016 pelas 17h na Fajã da Ribeira, freguesia da Ribeira Brava. As mesmas foram obtidas o mais próximo possível do transformador, ou seja, na base do poste. Estes foram os resultados obtidos:

Fonte: http://electrical-engineering-portal.com/difference-between-power-transformer-and-distribution-transformer
Imagens: João Abreu

Transformador de distribuição MT - BT

Medição dos CEM, No Terreno