Circuitos Elétricos

Qual a definição de circuitos elétricos? Como é representado? O que é curto circuito? O que são os fusíveis e os disjuntores? O que é e para que serve o fio terra?

Nesta aula de Física você irá revisar tudo sobre circuitos elétricos, como desenhá-los e calcular as grandezas existentes. Entenderá ainda o significado de curto circuito e para que servem os fusíveis e disjuntores. Ah, aprenderá também sobre a importância do fio terra nas instalações de casa. Fique com a gente, estude e garanta boas notas nos vestibulares e no Enem!

O que são circuitos elétricos?

Todo aparelho elétrico necessita de um circuito elétrico para funcionar. Assim, os circuitos elétricos são definidos por:

“Composição de dispositivos elétricos conectados entre si por materiais condutores e ligados a uma fonte de energia elétrica”.

Além das usinas hidrelétricas, são exemplos de fontes de energia elétrica as pilhas comuns e as baterias de telefones celulares ou de carros.

A pilha é um dispositivo no qual ocorrem reações químicas que fornecem energia elétrica. Essas reações mantém uma diferença de potencial elétrico (ddp) ou tensão entre os pontos positivo e negativo da pilha.

A ddp entre os polos de uma pilha comum é de 1,5 V. Nas baterias de celular, a diferença de potencial é da ordem de 3,6V. Enquanto as baterias de automóvel têm entre seus terminais uma ddp da ordem de 12V.

exemplo de circuitos elétricos
Imagem 1: Fotografia de um circuito elétrico de um dispositivo eletrônico.
Elementos de circuitos elétricos simples

Abaixo você encontra alguns elementos de um Circuito elétrico simples:

  • Resistor
resistores de carbono
Imagem 2: Fotografia de vários resistores de carbono.

 

Acima temos um resistor de carbono cuja função é converter energia elétrica em energia térmica. Ele é composto por ligas metálicas e carbono. Fios elétricos e resistências de chuveiros também são exemplos de resistores.

  • Bateria de 9V
bateria circuitos elétricos
Imagem 3: Fotografia de bateria de 9 volts.

 

A bateria de 9V acima, é um exemplo de gerador e tem a função de transformar energia química em energia elétrica. É composta por ligas metálicas, eletrólitos e substancias fotossensíveis. Pilhas, baterias, dínamos e células fotoelétricas são exemplos de geradores.

  • Motor
motor em circuitos elétricos
Imagem 4: Fotografias de dois motores elétricos.

 

Acima você vê dois motores elétricos, exemplos de receptores elétricos cuja função é transformar energia elétrica em outro tipo de energia que não exclusivamente térmica. É composto por metais, imãs e gases ionizados. Motores elétricos, lâmpadas fluorescentes e alto-falantes também são exemplos de receptores elétricos.

Representação de um Circuito elétrico simples
esquema de um circuito elétrico simples
Imagem 5: Desenho esquemático demonstrando um circuito elétrico.

No esquema acima, cada componente do circuito é representado por um símbolo. As setas vermelhas representam a corrente elétrica que se estabelece no circuito.

Os geradores, pilhas, baterias, etc, são representados por duas pequenas barras paralelas de comprimentos diferentes.

Os receptores são representados da mesma maneira, porém o sentido da corrente elétrica é o inverso. Ou seja, enquanto no gerador a corrente elétrica entra pela barra menor, no receptor a corrente entre pela barra maior.

Dica! Preste muita atenção em identificar geradores e receptores em um circuito. Somente uma vez definido o sentido da corrente elétrica é que você conseguirá diferenciar gerador de receptor!

Curto circuito

Normalmente, o circuito de um aparelho elétrico é projetado para que a tensão aplicada a ele e a sua resistência sejam tais que a correte elétrica esteja abaixo de um valor suportável por seus condutores. Caso contrário, o sistema irá esquentar podendo vir a derreter o fio e abrindo o circuito.

O curto circuito ocorre quando a corrente elétrica passa por uma ligação acidental ou intencional de baixa resistência.

Observe o esquema abaixo:

esquema de um curto circuito
Imagem 6: Desenho esquemático representando um curto circuito.

Veja que a corrente não chega a passar pelo receptor. Ela escolhe o caminho mais fácil, sem resistência. Dizemos que a corrente não passa pelo gerador porque o circuito está em curto.

Fusíveis e disjuntores

Para evitar danos causados por um eventual curto circuito, é importante que os circuitos elétricos tenham dispositivos capazes de impedir que a corrente ultrapasse os valores máximos suportados pelos componentes do circuito.

Fusíveis e disjuntores são dispositivos de segurança que interrompem a corrente elétrica quando esta aumenta perigosamente.

A maioria dos eletrodomésticos possuem fusíveis. Antes de mandar arrumar quando este não funciona devido a alguma alta tensão, verifique primeiro o fusível. Ele é baratinho, seu custo gira em torno de R$3,00 a R$5,00, e é fácil de ser substituído. Mas lembre-se de tirar o eletrodoméstico da tomada se for substituí-lo, ok?

O fusível é um cartucho de vidro ou plástico com um filamento ou uma lâmina em seu interior, feito de metal condutor com baixo ponto de fusão, que derrete quando a corrente ultrapassa certo valor abrindo o circuito.

fusíveis circuitos elétricos
Imagem 7: Fotografia de vários fusíveis.

O disjuntor é uma chave que desliga ou desarma automaticamente quando a corrente elétrica ultrapassa certo limite. Não é substituído. Pode ser religado, bastando acionar a chave que fora desligada.

disjuntores
Imagem 8: Fotografia de disjuntores.

 

Fio terra

O fio terra é um fio de menor calibre que os demais. Geralmente é da cor verde. Todo fio terra é conectado diretamente à terra, a qual, por sua vez, é um grande absorvedor de elétrons.

O fio terra previne que as pessoas levem choques e que aparelhos sejam danificados no caso de descargas elétricas indesejadas. Toda casa ou prédio deve ter um fio terra instalado.

Continue estudando sobre os circuitos elétricos na aula abaixo:
Exercícios sobre Circuitos Elétricos

 

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Sobre o(a) autor(a):

Rodinei Pachani é mestre em Geofísica pela USP-SP, com licenciatura plena em matemática, possui pós-graduação em Gerência Financeira e especialização em Estatística Aplicada. Possui experiência de mais de 28 anos em sala de aula, tendo trabalhado com ensino médio, cursinhos e Faculdades. É autor do livro “Ciência ao alcance de todos” e possui um canal no YouTube onde realiza experimentos, explica conteúdos e resolve exercícios de física.

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