Cerca de metade do planeta opera a 50 Hz, enquanto a outra metade funciona a 60 Hz.
Esta divisão, aparentemente arbitrária, tem profundas raízes históricas e sólidas bases técnicas que persistiram ao longo de mais de um século de desenvolvimento de sistemas elétricos.
Origens históricas
A história desta bifurcação começa no início da eletrificação maciça durante a década de 1880, quando a corrente alternada emergiu como solução para a transmissão eficiente de energia elétrica a longas distâncias. Nos EUA, a Westinghouse Electric, apoiada pelos desenhos de Nikola Tesla, promoveu inicialmente sistemas de 133 Hz, mas logo optou por reduzir essa frequência para 60 Hz após considerar limitações práticas na fabricação de geradores e transformadores.
Simultaneamente na Europa, a empresa alemã AEG, sob a influência do seu diretor técnico Mikhail Dolivo-Dobrovolsky, adotou o padrão de 50 Hz. Esta escolha respondeu tanto a considerações matemáticas do sistema métrico: preferindo múltiplos de 10, como a cálculos relacionados com a velocidade de rotação das máquinas elétricas síncronas, considerando que a Europa utilizava maioritariamente motores de 3000 RPM.
Fundamentos técnicos
A frequência deve ser alta o suficiente para:
- Remoção do “piscar visível” em sistemas de iluminação, o limiar está em torno de 40 Hz;
- Permitir tamanhos razoáveis para núcleos magnéticos de transformadores e máquinas rotativas;
- Garantir um funcionamento suave nos motores e geradores;
Mas não deve ser excessivamente elevada para evitar:
- Perdas excessivas devido ao efeito da histerese em condutores e núcleos magnéticos;
- Dificuldades de sincronização em grandes sistemas interligados;
- Problemas de ressonância mecânica em turbogeradores.
Vantagens comparativas
Sistemas de 60 Hz oferecem certas vantagens:
- Transformadores e motores menores e leves para a mesma potência;
- Maior resposta dinâmica em sistemas de controle;
- Melhores características para certos tipos de carga eletrônica;
Por seu lado, os sistemas de 50 Hz apresentam:
- Menor reatância indutiva nas linhas de transmissão, reduzindo assim, as perdas;
- Menor desgaste mecânico em equipamentos rotativos;
- Melhor compatibilidade com a velocidade angular nominal das turbinas a vapor europeias;
Distribuição geográfica
A distribuição atual reflete as zonas de influência econômica e tecnológica desenvolvidas durante o século XX:
- 60 Hz: Estados Unidos, Canadá, grande parte da América Latina, metade ocidental do Japão, Filipinas, Arábia Saudita, Coreia do Sul e Taiwan.
- 50 Hz: Europa, Rússia, África, Austrália, Índia, China, grande parte da Ásia e algumas nações sul-americanas.
O Japão representa um caso peculiar com uma divisão interna: Tóquio e o leste do país operam a 50 Hz devido à influência alemã inicial, enquanto Osaka e o oeste funcionam a 60 Hz por influência americana.
A persistência desta dualidade deve-se principalmente aos enormes custos que uma normalização global implicaria. As interconexões entre sistemas de frequência diferente exigem conversores especiais baseados em eletrônica de potência, como ligações HVDC (High Voltage Direct Current), que permitem o intercâmbio energético entre redes incompatíveis (exemplo: Itaipu / Brasil -Paraguai).
Os fabricantes de equipamentos elétricos adaptaram seus designs para operar em ambos os ambientes, embora isso represente um custo adicional em pesquisa, desenvolvimento e linhas de produção diferenciadas para mercados específicos…
Fonte: texto e imagem de diversos sítios da internet com acesso em 11/05/2025.
