Todo sinal elétrico ao propagar-se por um meio de transmissão pode sofrer algum tipo de perturbação ou degradação. Assim, as distorções de fase ou "ruídos" são perturbações de natureza aleatória, causadas por agentes externos ao sistema. Os ruídos gerados pelas falhas nos sistemas de energia elétrica são os maiores causadores de defeitos em redes de computadores, podendo resultar em defeitos de hardware e mesmo perdas de dados e erros em programas executáveis (software).

O que é o ruído elétrico

Eletronicamente falando, o ruído é um tipo de sinal elétrico, subproduto de algum processamento em um circuito elétrico/eletrônico. Trata-se de um sinal indesejável, constituído por sinais aleatórios e, por serem aleatórios, esses sinais interferem nos circuitos eletrônicos provocando algum sintoma de mau funcionamento. Nesse ponto, o ruído torna-se uma adição ao sinal de informação original que tende a alterar seu conteúdo e, na maioria das vezes, não pode ser completamente compensado, pois não pode ser avaliado a não ser em termos de probabilidade.

Conhecido como Interferência Eletromagnética (EMI) e Interferência por Rádio Freqüência (RFI), o ruído elétrico pode ser causado por diversos fatores. Em aparelhos de áudio, geralmente aparece como zumbido, em televisão, como chuvisco na tela, em aparelhos de medicina, como erros de medição e em computadores, como erros esporádicos e travamentos, geralmente inexplicáveis.

Formas de ruído

Existem dois formatos básicos de ruído que afetam as redes de comunicação: o ruído branco e o ruído impulsivo. O ruído branco, também conhecido como ruído térmico, é provocado pela agitação dos elétrons nos condutores metálicos. Seu nível é função da temperatura, sendo uniformemente distribuído em todas as freqüências do espectro. Na prática, é mais danoso à comunicação de dados do que à de voz.

Já o ruído impulsivo é do tipo não contínuo, consistindo em pulsos irregulares de grandes amplitudes, sendo de difícil prevenção. A duração destes pulsos pode variar de alguns até centenas de milisegundos. É provocado por distúrbios elétricos externos ou por falhas em equipamentos (indução nos circuitos eletrônicos).

O ruído impulsivo é o causador da maior parte dos erros de transmissão em sistemas de comunicação. Sua medida se realiza pela contagem do número de vezes que, em um determinado período de tempo, os picos ultrapassem um nível pré-fixado. É altamente prejudicial para as transmissões de voz e dados.

O ruído pode ser gerado por fenômenos naturais como descargas atmosféricas (raios), reações químicas ou por equipamentos elétricos ou eletrônicos. Por exemplo, o funcionamento de motores, máquinas industriais de grande porte, controladores de potência, etc. Em menor grau, as lâmpadas fluorescentes, os aparelhos eletrodomésticos (televisão, geladeira, etc) e mesmo os equipamentos utilizados em redes de computadores. Por exemplo, nos computadores, as fontes de alimentação são chaveadas, ou seja, existe um elemento que liga e desliga uma corrente elétrica em alta velocidade. Essas fontes chaveadas geram ruído e também são sujeitas a ruídos externos.

Classificação do ruído

O ruído pode ser classificado quanto ao modo de propagação, ao tipo e quanto à duração. Quanto ao modo de propagação, os ruídos se classificam em irradiados e conduzidos:

Ruídos irradiados - São campos magnéticos e elétricos que se propagam pelo ar, semelhantes às ondas de rádio. Eles são gerados em algum ponto do sistema e acoplados eletromagneticamente a algum trecho de circuito no qual interferem. Esse trecho de circuito acaba funcionando como uma antena para esse tipo de ruído. Afetam com maior intensidade os aparelhos de áudio e de medição e em redes de computadores apresentam uma importância menor.

Ruídos conduzidos - Os ruídos que se propagam por condução, utilizam algum meio físico para atingir o circuito que interferem (cabeamento, conduítes, etc). Geralmente, o meio físico inicial é a linha de distribuição de energia, que recebe toda sorte de interferência devido à complexidade e tamanho da malha elétrica e porque alimenta diversos tipos de equipamentos. O ruído aí presente se propaga facilmente pelas linhas de fase e neutro até o aparelho no qual interfere.

Quanto ao tipo, os ruídos se classificam em ruídos de modo comum e ruídos de modo diferencial.

Ruídos de modo comum - São aqueles que se propagam pelas linhas de fase e neutro simultaneamente, fechando o circuito pelo plano de terra. É este o principal tipo de ruído, responsável por cerca de 80% dos problemas em equipamentos de redes de computadores.

Ruídos de modo diferencial - Este tipo de ruído se propaga apenas pela linha de fase, fechando o circuito pelo neutro ou pelo plano de terra. Em computação, é o que menos afeta os equipamentos.

Quanto à duração, os ruídos são classificados em permanentes (causados por indução), semipermanentes (curto-circuito e partida de motores elétricos) e transitórios (descarga atmosférica, lâmpadas fluorescentes).

Algumas providências básicas podem ser tomadas para evitar que o ruído afete o funcionamento dos equipamentos eletrônicos ou mesmo uma rede de computadores inteira. Os métodos de redução de ruídos elétricos mais utilizados nos sistemas de cabeamento das redes de computadores envolvem o balanceamento dos níveis de tensão nas extremidades dos cabos, a blindagem das estruturas por onde passa o cabeamento e, principalmente, o cuidado com o aterramento.

Cuidados mais genéricos envolvem providências como, por exemplo, não ligar aparelhos sensíveis na mesma linha de alimentação onde estão ligados aparelhos de maior potência, tais como: ar-condicionado, geladeiras, fornos elétricos, lâmpadas incandescentes com controladores eletrônicos, máquinas de lavar e outros. Nesse caso, o ideal é separar uma linha de alimentação específica, com seu próprio disjuntor para ligar os equipamentos mais sensíveis.

Outro ponto importante já citado é manter o aterramento elétrico/eletrônico em bom estado de funcionamento, de preferência um aterramento separado para os aparelhos sensíveis e isolado do neutro da rede elétrica. Deve-se utilizar uma blindagem sempre que possível, por exemplo, ao instalar um equipamento em rack ou gabinete metálico, tomar o cuidado de aterrar a carcaça do equipamento na estrutura metálica do rack (aterramento eletrônico).

Outra solução é a utilização de filtros de linha e filtros supressores de ruído. Um filtro de linha tem como função proteger o hardware do computador e equipamentos eletrônicos em geral, contra surtos e picos de energia, sendo que alguns modelos também estão preparados para a filtragem de ruídos elétricos. A posição ideal dos filtros supressores no circuito (não os de linha) é o mais próximo possível dos pontos onde o ruído é gerado. Isto significa que cada circuito capaz de gerar ruído deve ter seu próprio filtro.

Não confundir esses equipamentos com as réguas de tomadas encontradas no mercado. Essas réguas, normalmente de plástico, possuem apenas uma chave liga e desliga e um fusível e não se constituem em um sistema de proteção eficiente contra distúrbios de energia. Os melhores filtros comerciais vêm embutidos em caixas metálicas que servem de blindagem para evitar que o ruído se propague para fora por radiação. Alguns já vêm providos de tomadas do tipo IEC (tomadas de três pinos) e outros modelos, com interruptores. Sempre se deve ter o cuidado de verificar as características e a procedência dos produtos antes de instalar em uma rede.