A eletricidade está presente em praticamente todas as nossas atividades cotidianas, impactando diretamente na eficiência da rotina das pessoas. Contudo, mesmo com essa enorme relevância, ela pode representar grandes riscos, especialmente para aqueles que não possuem muitas informações sobre como a energia elétrica funciona de fato.
Neste artigo, vamos falar sobre eletricidade básica e os principais conceitos que permeiam esse tema. O conteúdo é ideal para quem ainda não entende muito sobre o assunto, mas quer conhecer os princípios mais presentes no nosso dia a dia, seja por curiosidade ou para evitar acidentes com materiais elétricos.
Quer saber mais sobre eletricidade básica? Continue a leitura e acompanhe as nossas dicas!
O que é eletricidade básica?
Antes de falarmos sobre os conceitos de eletricidade básica, é importante reforçar o que é a eletricidade de maneira geral.
A eletricidade no ramo da Física refere-se ao estudo de fenômenos envolvendo cargas elétricas paradas ou em movimento, por exemplo: eletrostática, eletrocinética, eletromagnetismo e eletrodinâmica.
Quando falamos sobre o que é eletricidade básica, é importante destacar que esse conceito se baseia nos estudos de cargas elétricas originadas de duas formas: eletrostática e eletrodinâmica. A primeira estuda a energia em repouso e a segunda estuda a energia em movimento.
Neste contexto, a eletricidade básica pode ser definida como uma forma de energia que fornece energia para o funcionamento de uma ampla gama de dispositivos e equipamentos comuns em nosso dia a dia, como lâmpadas e aparelhos eletrônicos.
Explicando melhor: podemos traçar um paralelo entre a eletricidade básica e o sistema circulatório do corpo humano. No caso do nosso corpo, o sangue transporta nutrientes e oxigênio para todas as partes do organismo. Já a eletricidade, por sua vez, flui através de fios e circuitos para gerar a energia necessária para os equipamentos funcionarem.
Sem a eletricidade, inúmeras das facilidades que temos no nosso dia a dia seriam impossíveis, por exemplo, o simples aquecimento de uma xícara de café até a comunicação instantânea pela internet. Ou seja, trata-se de uma grandeza imprescindível para os tempos modernos que vivemos.
Principais conceitos de eletricidade
Agora que explicamos a ideia geral sobre a eletricidade básica, vamos abordar os principais conceitos de eletricidade que você deve conhecer seja para realizar instalações elétricas (caso seja um profissional da área), solucionar problemas comuns do dia a dia (como lâmpadas queimando com frequência ou fuga de corrente) e até mesmo para evitar acidentes, como choques elétricos.
De maneira geral, quando falamos sobre os principais princípios de eletricidade, temos os seguintes temas:
- Carga elétrica;
- Corrente elétrica;
- Tensão (ou voltagem);
- Resistência elétrica;
- Lei de Ohm;
- Lei de Coulomb;
- Potência elétrica;
- Circuitos elétricos;
- Segurança elétrica.
Vamos entender melhor cada um deles?
Carga elétrica
Basicamente, a carga elétrica é a uma definição da Física que aponta como corpos eletrizados vão se comportar. Quando eles interagem ou sofrem atrito, ocorre a eletrização, fazendo com que eles se atraiam ou se afastem um dos outros.
De maneira resumida, a atração ou repulsa de corpos depende diretamente da natureza da carga elétrica: corpos com cargas da mesma natureza ou sinal se repelem, ou seja, carga positiva com positiva ou negativa com negativa. Já corpos com cargas de natureza opostas se atraem (positivo com negativo).
Esse conceito é muito presente em nosso dia a dia, uma vez que quase tudo ao nosso redor é constituído por matéria e toda matéria tem carga elétrica.
Corrente elétrica
A corrente elétrica representa o fluxo ordenado de cargas elétricas que se movem de maneira orientada em um condutor elétrico sólido ou em soluções iônicas (que conduzem eletricidade). Fundamental na Física, a corrente elétrica é o que permite o funcionamento de qualquer tipo de aparelho elétrico ou eletrônico.
Para ilustrar esse conceito, vamos fazer uma analogia: pense na corrente elétrica como se fosse um carro em uma estrada. Para uma viagem tranquila, o ideal é uma estrada bem asfaltada e sem trânsito. Dessa mesma forma, para a corrente fluir corretamente, é essencial um caminho sem interrupções e uma força impulsionadora (chamada tensão, que falamos logo a seguir) para os elétrons se moverem.
Tensão (ou voltagem)
Tecnicamente falando, a tensão é a força que faz os elétrons se moverem em um circuito, de acordo com o que explicamos no tópico anterior. Ela é medida em volts (V).
Seguindo as analogias para explicar os conceitos de eletricidade básica, aqui podemos fazer uma simples comparação: pense em um “rio de elétrons” percorrendo um circuito. Neste caso, a tensão é como uma queda d’água que faz os elétrons fluírem. Sem a tensão, eles não se movimentam e não há corrente elétrica. Ou seja, quanto maior a tensão, mais elétrons fluem pelo circuito.
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Resistência elétrica
A resistência elétrica, por sua vez, é como uma barreira que dificulta o movimento dos elétrons em um circuito.
Neste contexto, existem materiais com baixa resistência, como o cobre, que permite que os elétrons passem facilmente por eles, e são chamados de condutores, ou seja, são ótimos para conduzir eletricidade.
Já materiais compostos por plástico, por outro lado, possuem alta resistência e dificultam a passagem dos elétrons. Por isso, são chamados de isolantes e são utilizados para proteger os fios elétricos e evitar que a eletricidade escape para onde não deve.
Potência elétrica
Outro conceito importante sobre eletricidade básica é a potência elétrica, que representa a quantidade de trabalho que a eletricidade pode fazer em um determinado período. Ou seja, é como a força que os elétrons têm para alimentar aparelhos e dispositivos.
Ela é medida em watts (W) e podemos calcular a potência multiplicando a tensão (V) pela corrente (I). Em outras palavras, temos a fórmula: P = V x I.
Trazendo para o nosso dia a dia, uma aplicação prática da potência elétrica é quando precisamos dimensionar um disjuntor para suportar um chuveiro. Explicando melhor: um chuveiro de 7500 W ligado no 220 V, temos 7500 = 220 x I (corrente), logo, I = 7500/220 V, então I = 34,1 A. Assim, você precisaria de um disjuntor de 40 A para um funcionamento seguro da sua instalação.
Circuitos elétricos
Já os circuitos elétricos, seguindo a nossa analogia anterior, são como estradas pelas quais a eletricidade flui e existem dois tipos: o circuito em série e o paralelo.
O circuito em série tem os componentes elétricos conectados um após o outro. Dessa forma, a eletricidade passa por cada componente na ordem, um de cada vez. Por outro lado, no circuito paralelo, os componentes são conectados lado a lado, assim a eletricidade pode fluir por diferentes trajetos, podendo passar inclusive por vários componentes ao mesmo tempo.
Lei de Ohm
Falando sobre um aspecto mais técnico, é importante destacar leis relacionadas à eletricidade básica, como a famosa Lei de Ohm.
Em resumo, a Lei de Ohm diz que a corrente elétrica (representada pela letra I) é igual a tensão (representada pela letra V) dividida pela resistência (representada pela letra R). Em outras palavras, é possível aferir a corrente elétrica de um circuito com essa simples fórmula:
I = V/R
Para descomplicar a Lei de Ohm, é importante destacar que a sua ideia central é a seguinte: a corrente elétrica é o fluxo de energia, a tensão é a força que impulsiona esse fluxo e a resistência é a oposição enfrentada pelo fluxo no circuito. Sendo assim, quanto maior a tensão aplicada e menor a resistência no circuito, maior será a corrente elétrica que flui pelo circuito.
Lei de Coulomb
Outra lei de eletricidade básica extremamente relevante é a Lei de Coulomb. De acordo com esta lei, as cargas elétricas de sinais opostos tendem a se atrair por conta da ação da força elétrica. Em contrapartida, essa força depende diretamente de uma propriedade das cargas conhecida como campo elétrico.
Assim como a força elétrica, o campo elétrico é uma propriedade vetorial, portanto, em cada ponto do espaço ao redor de uma carga há um módulo, uma direção e um sentido de campo elétrico. Vale destacar que seguindo o Sistema Internacional de Unidades (SI), a unidade de medida de campo elétrico é o Newton por Coulomb (N/C).
Em relação a fórmula da Lei de Coulomb, ela se baseia no seguinte princípio: a força de atração ou repulsão entre as cargas é igual ao produto dessas cargas multiplicado por uma constante eletrostática (representada pela sigla k0) e dividido pelo quadrado da distância que as separa.
Dessa forma, temos a fórmula destacada abaixo:
Onde:
F — força eletrostática (N)
k0 — constante dielétrica do vácuo (N.m²/C²)
Q — carga elétrica (C)
q — carga elétrica de prova (C)
d — distância entre as cargas (m)
Segurança elétrica
Por fim, é importante falar sobre a segurança elétrica. Neste assunto, temos dois principais pontos: a conscientização em relação aos equipamentos de proteção e boas práticas para trabalhos com eletricidade, além dos dispositivos de segurança que são essenciais para uma instalação elétrica segura.
Sobre as boas práticas, podemos destacar:
- Sempre utilize os equipamentos de proteção para eletricistas, como luvas isolantes, óculos de proteção e botas;
- Desligue a energia elétrica antes de mexer em circuitos;
- Evite tocar em partes energizadas sem a proteção apropriada.
Agora, sobre os dispositivos de proteção, temos:
- Disjuntores: indicados para proteção de cabos;
- Dispositivo de diferença residual: proteção contra acidentes relacionados àchoque elétrico;
- Dispositivo de proteção contra surtos: equipamento que desvia correntes de surto (como sobrecargas provocadas por raio) diretamente para o terra, protegendo assim, aparelhos eletrônicos e eletrodomésticos.
Conclusão
No decorrer deste conteúdo, explicamos os principais conceitos de eletricidade básica e mostramos como essa força é essencial para o funcionamento de quase tudo o que envolve a nossa rotina.
Como vimos, compreender os conceitos básicos, como corrente, tensão, resistência e circuitos, é muito importante não apenas para quem deseja seguir carreiras na área, mas também para qualquer pessoa que queira entender como a eletricidade funciona e formas de evitar acidentes.
Lembre-se que o conhecimento sobre eletricidade básica nos capacita a resolver problemas cotidianos, economizar energia e tomar decisões mais embasadas sobre o uso de dispositivos elétricos.
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