Curto - Circuito
Exemplo de circuito com fio sem resistência, porém sem nenhum resistor em curto
Exemplo de curto-circuito com lâmpadas e interruptor
Exemplo de curto-circuito em associação paralela
Redesenhando o circuito para achar a resistência equivalente
Voltímetro e Amperímetro
Questão da UFRJ com amperímetro
Ponte de Wheatstone
Curto-Circuito
Quando você pensa em curto-circuito você já pensa no seu celular pegando fogo né? Calma, vamos entender o que, de fato, é um curto-circuito.
Figura 01 – Tá pegando fogo!!
“Um curto-circuito ocorre quando a resistência elétrica em um circuito é muito pequena e a corrente elétrica que o atravessa atinge uma intensidade muito elevada.”
Considere um fio com um resistor de resistência R percorrido por corrente i devida a Diferença de Potencial (d.d.p) entre A e B.
Figura 02 – Circuito elétrico básico
Um curto circuito ocorre quando dois pontos de diferentes potenciais elétricos são unidos por outro fio (de resistência desprezível). Assim os pontos assumem o mesmo potencial.
Figura 03 – Curto-circuito
A diferença de potencial agora é zero. Assim na fórmula:
U = Ri
Temos:
Ri = 0
Com isso podemos concluir duas coisas:
R = 0 ou i = 0
No resistor a resistência R é diferente de zero (R≠0), logo sua corrente é nula (i=0). No fio a resistência é nula (R=0), logo a corrente é diferente de zero (i≠0). A corrente vai pelo fio sem resistência. Esse aumento na corrente elétrica causa uma grande liberação de energia e, consequentemente, um superaquecimento dos condutores. Essa liberação de calor pode ser obtida matematicamente.
Primeiro utilizamos a Lei de Ohm para relacionar a corrente (i) com a tensão elétrica (U) e a resistência ( R ) de um circuito:
i = U/R
Em seguida, calculamos a potência dissipada no resistor, que representa a quantidade de energia que é transformada em calor por efeito Joule, com a expressão:
P = U.i
Substituindo i, temos:
P = U²/R
A partir da equação obtida, podemos concluir que a potência dissipada é inversamente proporcional ao valor da resistência. Assim, quanto menor a resistência, maior é a dissipação de energia elétrica no condutor. Note que, na equação acima, se R tende a zero (R→0), P tende ao infinito (P→∞).
A dissipação instantânea de energia que ocorre em um curto-circuito pode gerar faíscas e explosões, ocasionando vários danos nos circuitos elétricos, além de poder originar incêndios devastadores em residências e indústrias. Para evitar esse tipo de acidente, são utilizados os fusíveis e os disjuntores, que são dispositivos que detectam a alteração da corrente elétrica e interrompem sua passagem automaticamente.