Circuitos eléctricos — Física, 14–17 anos
Como um percurso completo permite que a carga transfira energia num circuito. Física, 14–17 anos.
A ideia
Um circuito eléctrico é um percurso completo no qual a carga em movimento transfere energia de uma fonte para componentes como lâmpadas ou motores. A corrente indica quanta carga passa por um ponto em cada segundo. A tensão é a energia transferida por unidade de carga, enquanto a resistência descreve quanto um componente se opõe à corrente.
Porque precisamos disto
Uma lâmpada não acende simplesmente porque dois fios tocam numa pilha; a carga precisa de um percurso contínuo através do componente e de volta à fonte. As ideias sobre circuitos desenvolveram-se para tornar os efeitos eléctricos previsíveis e controláveis. Permitem explicar porque funciona um interruptor, porque aquecem os componentes e porque ligações diferentes se comportam de forma diferente.
Exemplo resolvido
Uma fonte de 12 V está ligada a uma resistência de 6 Ω. A lei de Ohm é V = IR, por isso reorganiza-se para I = V ÷ R. Substituindo, obtém-se I = 12 ÷ 6 = 2 A. A resistência transfere a potência P = VI = 12 × 2 = 24 W, ou seja, 24 joules de energia eléctrica por segundo.
O erro comum
Um erro comum é imaginar que a corrente é gasta pela primeira lâmpada num circuito em série. Parece lógico porque a lâmpada retira energia do circuito e fica menos brilhante se for acrescentada outra. No entanto, a carga não é gasta: a mesma corrente passa por cada componente em série, enquanto a tensão disponível é partilhada.
Onde aparece
Os princípios dos circuitos aparecem em carregadores de telemóveis, instalações domésticas, sensores, altifalantes e equipamento médico. Os circuitos em paralelo permitem que lâmpadas ou aparelhos separados continuem a funcionar se um ramo falhar. Os engenheiros escolhem resistências e potências nominais para que os componentes suportem correntes seguras sem sobreaquecer nem danificar os materiais próximos.
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