Os circuitos elétricos são conjuntos de vários elementos que possuem funções diferentes e determinadas finalidades. Eles podem apresentar um ou mais caminhos fechados.
Por sua vez, a corrente elétrica é um fluxo organizado de cargas elétricas que movem-se orientadas por um condutor. Essa carga é estudada pela eletricidade.
Como o próprio nome já diz, o circuito funciona como um lugar fechado que inicia e finaliza um processo elétrico. Em um circuito elétrico simples encontramos vários caminhos que permitem o livre acesso das correntes elétricas.
O circuito elétrico é uma grandeza fundamental da Física que pode ser avaliado por medidores ideais como os amperímetros e os voltímetros.
Esses circuitos permitem que possamos acender uma lâmpada ou ligar um computador, ou seja, sem eles não seria possível utilizar nenhum tipo de equipamento elétrico ou eletrônico.
Os cálculos matemáticos referentes aos circuitos elétricos estão contidos na Lei de kirchhoff, conhecida como Lei das Malhas, e na Lei de Ohm.
Confira no vídeo abaixo os cálculos das Leis de Kirchhoff.
Composição dos circuitos elétricos
Para compreender melhor o funcionamento dos circuitos elétricos, é fundamental saber como funciona cada elemento. São eles:
Fonte
Existem diversos tipos de fontes. Elas podem variar de acordo com o circuito e o seu potencial elétrico. Podemos considerar fonte de tensão: pilhas, tomadas, baterias e etc.
As fontes de tensão são divididas em três categorias:
- Bateria:
é a fonte mais comum e é resultante das reações químicas. Ela transforma energia solar ou energia química em energia elétrica. - Gerador: na maioria da vezes, a sua potência e capacidade de tensão são maiores que a da bateria. Os geradores convertem energia mecânica em energia elétrica. Cada gerador possui uma corrente alternada e a base do seu funcionamento é a indução eletromagnética.
- Fontes de alimentação: é um equipamento utilizado para alimentar as cargas elétricas. As fontes transformam uma
corrente alternadaem umacorrente contínua.
Carga
As cargas elétricas são capazes de determinar e estimular interações eletromagnéticas. Elas consomem a energia elétrica, como é o caso dos aparelhos elétricos e eletrônicos.
Condutor
A principal função de um condutor é transportar a corrente elétrica da fonte até a carga. Esse é o exemplo dos cabos elétricos.
Resistores
Também podem ser chamados de resistências. Os resistores têm entre as funções principais: transformar energia elétrica em energia térmica e limitar o fluxo da corrente elétrica através do controle de voltagem.
Ou seja, quando vários resistores percorrem o mesmo caminho e não há uma divisão da corrente, dizemos que eles estão ligados em série.
Capacitores
Os capacitores são elementos elétricos responsáveis por armazenar as cargas elétricas. Também podem ser chamados de condensadores.
Essas cargas são usadas sempre que a passagem da corrente elétrica é obstruída. Os condensadores são formados por uma parte chamada armadura e por um material isolante chamado de dielétrico.
Condutores
Os consultores são os elementos responsáveis por facilitar a livre movimentação das partículas eletrizadas. Ou seja, eles permitem que as cargas circulem de forma mais fácil em um circuito elétrico.
Indutores
Os indutores são elementos eletrônicos passivos que armazenam a energia elétrica em um campo magnético.
Quando temos dois ou mais indutores acoplados chamamos de reatores, um elemento que é fundamental na rede elétrica nacional.
Tipos de circuitos elétricos
Existem inúmeros tipos de circuitos elétricos, desses podemos destacar:
Circuito em Série
Na corrente elétrica em série a corrente é a mesma para todos os componentes, e a tensão total é igual a soma das tensões.
Suponhamos que um determinado circuito elétrico tenha três resistores.
Para que eles possam ser identificado como em série o caminho percorrido será: a corrente (I), que sai da fonte vai até o resistor 1, não consegue contornar o resistor 2. Por isso, é obrigada a passar direto pelo resistor 2 e segue até chegar no resistor 3.
Ou seja, quando os três resistores percorrem o mesmo caminho e não há a divisão da corrente dizemos que eles estão em série.
Esse é o caso de alguns pisca-piscas, que quando uma das lâmpadas queimam as demais param de funcionar.
Circuito em Paralelo
Na associação em paralelo, quando um dos resistores queima, a corrente elétrica que circula entre os demais componente do circuito elétrico não sofre alteração.
Devido a essa característica, os circuitos elétricos das residências e da iluminação pública são projetados em paralelo. Esses circuitos têm como principal característica a presença de “nó”.
Exemplo: Em um carro, se o farol do lado direito deixar de funcionar o que está à esquerda continuará funcionando.
Voltando aos pisca-piscas, se eles forem feitos utilizando um circuito em paralelo, quando um deixar de funcionar os demais continuarão ligando normalmente. Ou seja, um não afetará no funcionamento do outro.
Circuito Misto
São circuitos que possuem uma alternância entre pontos de ligações em série e pontos de ligações em paralelo. Apresenta um único circuito com características dos dois circuitos anteriores.
Ou seja, existem trechos que funcionam de forma independente (em paralelo), e caminhos com circuito que funcionam de forma dependente (em série).
Exemplo: Podemos utilizar como modelo de circuito misto o circuito elétrico dos automóveis, onde temos partes que são interligadas e outras que não interferem no funcionamento dos demais.