Confiamos em circuitos elétricos todos os dias, em quase todos os aspectos de nossas vidas. De manhã, você acorda com um relógio despertador alimentado por eletricidade. Acende uma luz e liga uma cafeteira elétrica e você já usou três circuitos elétricos em minutos de estar acordado! Sem o circuito elétrico básico, você não faria nenhuma dessas tarefas simples.
As cargas que se movem em um circuito elétrico são elétrons, ou cargas negativas. Diferente de prótons e nêutrons que estão ligados no núcleo de um átomo, elétrons se movem livremente. Os elétrons em qualquer material têm um certo grau de movimento e são capazes de transferir de um material para outro. Esta liberdade de movimento é o princípio básico que permite a eletricidade mover-se através de um circuito.
Um circuito elétrico básico consiste em uma fonte de alimentação, como uma tomada elétrica ou bateria, um material condutor como fio de cobre, e uma forma de resistência, que é o dispositivo sendo alimentado, como uma lâmpada. Uma chave é usada para completar ou desconectar o circuito, permitindo que você controle se a eletricidade está fluindo através dele ou não. Nota: um bom material condutor é aquele em que os elétrons têm muita mobilidade.
Elétrons são naturalmente atraídos por prótons (cargas positivas) e repelidos de outros elétrons. Quando um circuito é conectado, uma tensão é aplicada da fonte de energia que inicia o movimento dos elétrons. Os elétrons fluem do lado negativo da fonte de alimentação para o lado positivo devido à atração básica. Quando os elétrons fluem através do dispositivo (resistor), eles fornecem a energia necessária para operar. Em um exemplo simples, elétrons viajam do terminal negativo da bateria, através do fio de cobre para uma lâmpada, que acende, e então para fora da lâmpada através da outra extremidade do fio e para o terminal positivo da bateria. Como um circuito elétrico é circular, os elétrons fluem continuamente em círculos sem fim.
Dois tipos de circuitos são série e paralelo. Em um circuito série, a eletricidade deve fluir através de cada resistor para continuar. Por exemplo, em uma série de luzes conectadas em circuito série, a eletricidade passa por cada luz no caminho para o terminal positivo; se uma luz queima, o circuito é quebrado e não funcionará. Um circuito paralelo conecta resistores de forma que permite que a eletricidade flua em um circuito separado de cada resistor. Usando o exemplo da luz, um fio é conectado do terminal negativo ao positivo da bateria, enquanto cada luz é conectada individualmente ao fio principal. Se uma luz queima, o circuito permanece intacto e a eletricidade continuará a fluir, acendendo as outras luzes.
Aqui estão alguns termos importantes para circuitos:
Tensão — a força inicial que empurra os elétrons para o circuito e inicia seu movimento.
Corrente — medição do fluxo de elétrons continuamente percorrendo o circuito.
Resistência — medição de como um material ou dispositivo (lâmpada) limita ou retarda o fluxo de elétrons em um circuito.
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