Olhando para eles, interruptores são simples. Sua casa, local de trabalho e escola provavelmente têm uma dúzia ou mais de interruptores embutidos nas paredes para ligar e desligar luzes e tomadas. Os interruptores mais interessantes, no entanto, são os que você não pode ver. Escondidos dentro de eletrodomésticos e gadgets comuns estão as redes de pequenos interruptores que alimentam sensores, displays e computadores de todos os tipos.
Simplificando, nenhum circuito elétrico pode funcionar sem um interruptor. Lâmpadas não podem ser ligadas à noite e desligadas durante o dia, sistemas de aquecimento não podem manter a temperatura em um certo nível, e tocadores de CD não podem trocar de faixa. Computadores modernos usam vastas matrizes de centenas de milhares de interruptores minúsculos, chamados transistores, para realizar cálculos complexos em um instante. Mais do que qualquer outra coisa, o tamanho e a velocidade desses interruptores cada vez menores e mais rápidos determinam o avanço da revolução digital.
Um interruptor controla o fluxo de eletricidade. A maioria dos interruptores simplesmente liga e desliga a energia, mas alguns interruptores são capazes de controle mais sutil. Um dimmer, por exemplo, é capaz de ajustar o nível de potência de uma lâmpada para qualquer valor entre potência total e completamente desligado. Um interruptor transistor também pode variar a corrente para quase qualquer nível entre totalmente ligado e totalmente desligado. Por causa dessa capacidade, transistores podem ser usados para amplificar música. Eles pegam uma pequena onda eletrônica representando um sinal musical e a usam para controlar uma onda eletrônica maior representando um sinal musical mais alto.
Os interruptores nas suas paredes são interruptores mecânicos. Eles têm duas peças de metal dentro, cada uma anexada a um lado de um circuito. Quando o interruptor é ligado, as peças tocam e a eletricidade flui através do circuito. Quando o interruptor é desligado, a conexão é quebrada e a energia não pode fluir.
Um disjuntor é um tipo especial de interruptor mecânico. Ele permanece fechado a maior parte do tempo, mas abre automaticamente quando muita corrente passa por ele. Os interruptores que ligam eletrodomésticos são geralmente relés. Um relé é um pequeno interruptor mecânico que alimenta um interruptor maior. Quando você liga a televisão, ele fecha um interruptor mecânico que gera um campo eletromagnético. Esse campo puxa um interruptor maior fechado, ligando sua televisão. Os interruptores dentro de computadores, celulares e outras peças de eletrônica complexa são chamados transistores. Um transistor é um pouco como um relé muito pequeno, muito eficiente. Uma pequena tensão controla uma tensão muito maior. Transistores podem ser usados em arranjos complexos para realizar processos lógicos, amplificar sons e fazer muitas outras coisas úteis.
A maioria dos interruptores é boa em fazer um tipo particular de tarefa. Interruptores mecânicos e relés são muito estáveis, e podem lidar com muita corrente sem desperdiçar muita energia. Eles são bons para tarefas em que você só precisa ligar ou desligar algo de vez em quando. É por isso que são usados nas fontes de alimentação principais de eletrodomésticos, e para controlar a iluminação na sua casa. Transistores são bons interruptores se você precisa ser capaz de ligar e desligar algo muito rapidamente. Eles não têm partes móveis, então não podem ser danificados por serem constantemente abertos e fechados, como interruptores mecânicos e a maioria dos relés podem. Eles desperdiçam alguma energia, no entanto, então realmente não são tão bons quanto interruptores mecânicos e relés para fontes de energia principais.
Um dos maiores obstáculos para computadores é interferência eletromagnética. Como minúsculos transistores enviam quantidades incríveis de informação para frente e para trás muito rapidamente, os sinais começam a interferir uns com os outros. Isso torna difícil tornar computadores mais rápidos após um certo ponto. Uma possível solução é usar circuitos e interruptores de fibra óptica. Fibra óptica usa luz em vez de eletricidade; luz não tem os mesmos problemas de interferência que a eletricidade. Já, cabos de fibra óptica podem acelerar o tráfego da Internet. Se engenheiros de computador puderem desenvolver uma versão de fibra óptica de um transistor, eles poderão tornar computadores muito mais rápidos e poderosos.
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