Supakorn Kaewinta / EyeEm / Getty Images
Para a maioria das pessoas, a eletricidade é uma força misteriosa que, de alguma forma, aparece mágica quando ligamos um interruptor ou ligamos um aparelho. No entanto, embora a ciência por trás do fluxo de eletricidade seja muito complexa , é fácil entender os conceitos básicos de fluxo elétrico ou corrente, se você aprender alguns termos e funções importantes. Também ajuda a comparar o fluxo de eletricidade através dos fios com o fluxo de água através dos tubos. Embora a analogia não seja perfeita, muitas características do fluxo elétrico nos fios do circuito são semelhantes ao fluxo da água em um sistema de encanamento.
-
Movendo elétrons
Sharif Tarabay / Getty Images
O que chamamos de corrente elétrica ocorre no nível das partículas entre os átomos de um material condutor - em um circuito doméstico, isso é a fiação de cobre. Em cada átomo existem três tipos de partículas: nêutrons, prótons (que carregam uma carga eletromagnética positiva) e elétrons (que carregam uma carga negativa). A partícula importante aqui é o elétron, pois tem a característica única de poder se separar de seu átomo e se mover para um átomo adjacente. Esse fluxo de elétrons é o que cria corrente elétrica - o salto de elétrons com carga negativa de átomo para átomo.
Como funcionam os geradores
O que envia os elétrons em movimento? A física é complicada, mas, em essência, o fluxo elétrico nos fios do circuito é possível por um gerador utilitário (uma turbina movida a vento, água, um reator atômico ou queima de combustíveis fósseis). Em 1931, Michael Faraday descobriu que cargas elétricas eram criadas quando um material que conduz eletricidade (fio de metal) é movido dentro de um campo magnético. Este é o principal mecanismo pelo qual os geradores modernos trabalham: as turbinas - movidas por água em queda ou vapor criado por reatores nucleares - giram enormes bobinas de fio de metal dentro de ímãs gigantes, causando o fluxo de cargas elétricas.
Com esse campo elétrico maciço de cargas positivas e negativas estabelecido, os elétrons nos fios da rede elétrica entram em ação e começam a fluir em cadência com o campo elétrico. Quando você liga um interruptor de luz ou conecta uma lâmpada ou uma torradeira, na verdade está usando um grande fluxo de elétrons em toda a rede elétrica sendo puxado e empurrado por geradores de eletricidade que podem estar a centenas de quilômetros de distância.
Às vezes, os geradores elétricos são comparados a bombas de água - eles não criam eletricidade (assim como uma bomba de água não cria água), mas possibilitam o fluxo de elétrons.
-
Corrente = Fluxo de Eletricidade
Victor De Schwanberg / Science Photo Library / Getty Images
O termo corrente refere-se ao fluxo simples de elétrons em um circuito ou sistema elétrico. Você também pode comparar a corrente elétrica à quantidade ou volume de água que flui através de um cano de água. A corrente elétrica é medida em amperagem ou amperes.
Corrente CA vs. CC
A corrente elétrica existe em dois tipos: corrente alternada (CA) e corrente contínua (CC). Tecnicamente, a corrente CC flui em apenas uma direção, enquanto a corrente CA inverte a direção. Em termos cotidianos, a CA é a forma de eletricidade criada por gerador que opera luzes, aparelhos e tomadas em sua casa, enquanto a CC é a forma de energia fornecida pelas baterias. Por exemplo, suas lanternas são sistemas de corrente contínua, enquanto as tomadas da sua casa usam um sistema de corrente alternada.
Muitas fontes de energia renovável, como geradores solares e eólicos, produzem eletricidade CC que é convertida em CA para uso doméstico. A bateria de um automóvel é um sistema DC usado para dar partida no motor, mas, uma vez iniciado o motor, o sistema elétrico do automóvel possui um alternador que começa a criar corrente CA para executar os vários sistemas.
-
Tensão = Pressão
Marek Jagoda / EyeEm / Getty Images
A tensão, também conhecida como força eletromotriz , é frequentemente definida como a pressão dos elétrons em um sistema. Pode ser comparado à pressão da água em um tubo. Os circuitos padrão em sua casa transportam cerca de 120 volts (a tensão real pode variar entre 115 a 125 volts) ou 240 volts (faixa real: 230 a 250 volts). A maioria das luminárias e tomadas são alimentadas por circuitos de 120 volts, enquanto secadores, gamas e outros aparelhos grandes geralmente usam circuitos de 240 volts.
-
Potência = taxa de fluxo
Tom Chance / Getty Images
O termo potência refere-se à taxa na qual a energia elétrica é dissipada ou consumida. A quantidade total de energia consumida pelo sistema elétrico em sua casa é lida através do medidor elétrico da concessionária. É medido em kilowatt-hora ou 1.000 watt-hora, e é assim que você é cobrado.
Cada dispositivo elétrico, como uma luminária ou aparelho, tem uma taxa de uso medida em watts. Por exemplo, uma lâmpada de 100 watts acesa por 10 horas usa um quilowatt-hora de eletricidade.
Amperes, volts e watts existem em um relacionamento matemático entre si, expresso da seguinte forma: Watts = Volts x Amps
Se um aparelho for classificado em 120 volts e 10 amperes, ele utilizará até 1.200 watts quando estiver em funcionamento: 120 volts x 10 amperes = 1.200 watts.
-
Ohms = resistência
Stanley K Patz / Getty Images
Ohms são a medida da resistência ao fluxo de elétrons através de um material condutor. Quanto maior a resistência, menor o fluxo de elétrons. Essa resistência faz com que uma certa quantidade de calor seja gerada no circuito. A razão pela qual um secador de cabelo sopra ar quente, por exemplo, é devido à resistência na fiação interna, que produz calor. E é a resistência nos pequenos fios de uma lâmpada incandescente que faz com que ela aqueça e brilhe com a luz. Também é a resistência que pode superaquecer um cabo de extensão se for usado em um aparelho que consome muita corrente.
Na fiação do circuito, muita resistência pode sobrecarregar um circuito e causar um incêndio elétrico. Como conexões ruins causadas por terminais de parafuso soltos e corrosão são provavelmente culpadas, as conexões elétricas devem ser verificadas regularmente para garantir a segurança em um sistema elétrico.
