Como funciona a eletricidade?

Existem três propriedades principais que fazem a eletricidade funcionar: tensão, corrente e resistência. Essas propriedades funcionam juntas dentro de um circuito, permitindo que a eletricidade se mova de um lugar para outro. Os cientistas medem a voltagem em unidades chamadas volts, a corrente em amperes e a resistência em ohms. Essas três grandezas levam a uma relação matemática simples chamada Lei de Ohm, em que uma voltagem de um volt através de uma resistência de um ohm dá uma corrente de um ampere.

O processo de eletricidade começa quando a energia da luz, calor ou campos magnéticos estimula os elétrons de um átomo, fazendo-os se mover. Alguns átomos mantêm seus elétrons próximos ao núcleo e outros não. Os átomos com frouxidão no controle de seus elétrons são os melhores na condução de corrente elétrica.

Materiais como prata, ouro, cobre e alumínio têm átomos com elétrons fracamente ligados, esses elementos são todos metais e a maioria dos metais são bons condutores de eletricidade. Materiais como vidro, ar e plástico são chamados de isoladores; sua composição de elétrons obstrui o fluxo de uma corrente elétrica.

Para que a eletricidade flua em uma corrente, deve haver algum tipo de força ou pressão empurrando os elétrons. Essa força é chamada de força eletromotriz ou EMF, que também é chamada de tensão.

Um circuito carrega essa corrente elétrica. É composto por uma fonte elétrica, uma carga e condutores, como fios que conduzem a corrente entre a fonte e a carga. Um exemplo de fonte elétrica é uma bateria. A carga pode ser quase qualquer tipo de componente eletrônico, desde uma simples lâmpada até dispositivos complexos como smartphones.

A quantidade de força eletromotriz aplicada pela fonte determina quanta voltagem passa pelo circuito. Em contraste, a corrente é a quantidade de elétrons que passam por um ponto do circuito em um determinado período de tempo.

A última peça do quebra-cabeça da eletricidade tem a ver com o tipo de resistência que funciona contra a corrente elétrica. Por exemplo, se você usar dois fios grossos em seu circuito, mais corrente fluirá do que se você usar dois fios finos. Os fios mais grossos têm menor resistência e permitem maior corrente. É semelhante à água que flui por um cano: um cano grande pode carregar mais água do que um cano estreito.

A eletricidade transporta energia, e você pode calcular a energia elétrica em watts multiplicando volts por amperes. A corrente flui da fonte elétrica para a carga e vice-versa; a carga usa a energia elétrica para realizar uma tarefa útil, como acender uma lâmpada de cozinha ou ligar um motor elétrico em um carro híbrido.