Informações básicas sobre circuitos

Você provavelmente já ouviu falar em circuitos. Sabe que têm algo a ver com eletricidade, mas talvez não saiba exatamente como.

Essa placa de circuito contém muitos circuitos individuais

Da mesma maneira que o coração produz a pressão que faz o  sangue  circular, uma bateria ou um gerador produz a força que propele os elétrons por um circuito. O nome dessa força é tensão e ela é medida em volts(V). Uma pilha de lanterna comum produz 1,5 V, na voltagem padrão de uma residência, 110 V ou 220 V.

A corrente elétrica, ou fluxo de elétrons, é medida em amperes (A). A energia elétrica surge como produto da força elétrica (em volts) vezes a corrente (em amperes) e é medida em watts (W). Uma bateria que gere 1,5 V e produza fluxo de corrente de 1 A para a lâmpada produz 1,5 V x 1 A = 1,5 W de energia elétrica.

O sangue que percorre o corpo não viaja sem obstáculos. As paredes dos vasos sangüíneos atrapalham o fluxo e, quanto menor o vaso sangüíneo, maior a resistência ao fluxo. Parte da pressão produzida pelo coração se destina a simplesmente empurrar o sangue pelos vasos sangüíneos. Quando os elétrons se movem pelos fios, eles colidem com átomos. Isso atrapalha o fluxo de elétrons. O fio oferece resistência ao fluxo da corrente. A dimensão da resistência depende do material, diâmetro e comprimento do fio. A resistência aumenta na proporção em que o diâmetro do fio se reduz. A resistência é medida em ohms(Ω). A lei de Ohm relaciona tensão, corrente e resistência.

Resistência (Ω) = tensão (V)/ Corrente (I)

A Lei de Ohm pode ser expressa como R = V/I

Os circuitos elétricos são formados por fios e outros componentes - como lâmpadas, transistores, chips e motores. Os fios, feitos de metais conhecidos como condutores, que apresentam baixa resistência a correntes, conectam os componentes. Cobre e alumínio são os condutores mais comuns. O ouro, por sua resistência à corrosão, é bastante utilizado para conectar fios a pequenos chips eletrônicos.

Em uma lâmpada incandescente, a corrente corre por um cabo fino de tungstênio ou um filamento metálico que oferece alta resistência ao fluxo da corrente. Quando os elétrons colidem com átomos, a fricção (ou perda de energia cinética) gera calor. Caso a temperatura do filamento seja alta o bastante, ele começa a brilhar e a emitir luz. O processo é conhecido como incandescência. As temperaturas normais dos filamentos de lâmpadas são de cerca de 2.550 graus. Infelizmente, cerca de 90% a 95% da energia fornecida a uma lâmpada é desperdiçada em forma de calor, e não de luz, de modo que lâmpadas incandescentes são altamente ineficientes.

As lâmpadas fluorescentes produzem luz com a passagem de elétrons por um tubo cheio de vapor de mercúrio e gás néon ou argônio. À medida que os elétrons colidem com os átomos de mercúrio, os elétrons presentes nesses átomos absorvem parte de sua energia. Quando os elétrons atingidos retornam ao seu estado normal, eles irradiam feixes de energia luminosa chamados fótons. As lâmpadas fluorescentes são quatro ou cinco vezes mais eficientes do que as incandescentes.