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title: "Um primeiro circuito elétrico"
book: "Física do ensino fundamental"
subject: physics
language: pt
chapter: 16
exercises: 11
source: https://one-course.com/books/physics/1/pt/chapter/16-um-primeiro-circuito-eletrico
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# Capítulo 16 — Um primeiro circuito elétrico

Clique — a lanterna joga o feixe dela pelo cômodo escuro. Dentro daquele tubo de plástico moram uma [pilha](#def-g3-first-electric-circuit-battery), uma lampadinha e duas tiras de metal, jogando um jogo de regras rigorosas. Hoje vamos desmontar o jogo: com uma [pilha](#def-g3-first-electric-circuit-battery), uma [lâmpada](#def-g3-first-electric-circuit-bulb) e dois fios, vamos fabricar [luz](https://one-course.com/books/physics/1/pt/chapter/3-luz-e-sombras#def-g1-light-and-shadows-source) com as nossas próprias mãos.

## 16.1 Uma lâmpada, uma pilha, dois fios

**Definição 16.1 (A pilha).**

Uma *pilha* é um pequeno estoque de eletricidade. Ela tem duas pontas diferentes, chamadas de *terminais*: uma marcada com $+$ (mais), a outra com $-$ (menos). As duas pontas importam — a eletricidade só brinca quando as duas entram no jogo.

**Definição 16.2 (A lâmpada).**

Uma *lâmpada* é uma luminária pequena com um fio fininho dentro do vidro que fica incandescente quando a eletricidade passa por ele. Olhe com atenção a base de metal dela: a lâmpada também tem *dois* pontos de contato — a pontinha lá embaixo e a lateral de metal da base. Dois [terminais](#def-g3-first-electric-circuit-battery) na [pilha](#def-g3-first-electric-circuit-battery), dois contatos na lâmpada: isso não é por acaso.

**Método 16.3 (Acender a lâmpada).**

Com uma [pilha](#def-g3-first-electric-circuit-battery), uma [lâmpada](#def-g3-first-electric-circuit-bulb) e dois fios:

1. ligue um fio do [terminal](#def-g3-first-electric-circuit-battery) $+$ da [pilha](#def-g3-first-electric-circuit-battery) à pontinha da base da [lâmpada](#def-g3-first-electric-circuit-bulb) ;
2. ligue o outro fio do [terminal](#def-g3-first-electric-circuit-battery) $-$ da [pilha](#def-g3-first-electric-circuit-battery) à lateral de metal da base;
3. a [lâmpada](#def-g3-first-electric-circuit-bulb) acende — você montou um circuito!

Se ela continuar apagada, confira os suspeitos de sempre: um fio encostando no vidro em vez do contato de metal, uma ligação frouxa ou uma [pilha](#def-g3-first-electric-circuit-battery) gasta.

![Os jogadores: uma pilha com os seus dois terminais, uma lâmpada com os seus dois contatos e dois fios ligando tudo.](https://one-course.com/images/onecourse/chapters/physics-1/g3-first-electric-circuit/fig-1e8a4b8988fe.svg)

*Os jogadores: uma [pilha](#def-g3-first-electric-circuit-battery) com os seus dois [terminais](#def-g3-first-electric-circuit-battery), uma [lâmpada](#def-g3-first-electric-circuit-bulb) com os seus dois contatos e dois fios ligando tudo.*

![O instante em que a volta se fecha: pilha, dois fios, e a lampadinha acende.](https://one-course.com/images/onecourse/chapters/physics-1/g3-first-electric-circuit/img-cfb8747d4511.jpg)

*O instante em que a volta se fecha: [pilha](#def-g3-first-electric-circuit-battery), dois fios, e a lampadinha acende.*

## 16.2 O circuito precisa fechar

**Definição 16.4 (Circuito elétrico).**

Um *circuito elétrico* é uma volta completa para a eletricidade: sai de um [terminal](#def-g3-first-electric-circuit-battery) da [pilha](#def-g3-first-electric-circuit-battery), passa pelos fios e pela [lâmpada](#def-g3-first-electric-circuit-bulb) e volta para o outro [terminal](#def-g3-first-electric-circuit-battery). Quando a volta está completa, dizemos que o circuito está *fechado*; se houver uma falha em qualquer ponto, ele está *aberto*.

**Proposição 16.5 (A lei da volta).**

A [lâmpada](#def-g3-first-electric-circuit-bulb) acende só quando o circuito está fechado — uma volta sem interrupção de um [terminal](#def-g3-first-electric-circuit-battery), passando pela [lâmpada](#def-g3-first-electric-circuit-bulb), de volta ao outro [terminal](#def-g3-first-electric-circuit-battery). Uma única falha, em qualquer ponto da volta, e a [lâmpada](#def-g3-first-electric-circuit-bulb) apaga: a eletricidade não pula buracos e não escorre para becos sem saída.

**Exemplo 16.6 (Por que as duas pontas?).**

Ligue *dois* fios do [terminal](#def-g3-first-electric-circuit-battery) $+$ da [pilha](#def-g3-first-electric-circuit-battery) aos dois contatos da [lâmpada](#def-g3-first-electric-circuit-bulb), deixando o $-$ de fora: nada. Um fio do $+$ e um do $-$, mas os dois na pontinha da [lâmpada](#def-g3-first-electric-circuit-bulb): nada de novo. A [lâmpada](#def-g3-first-electric-circuit-bulb) acende só quando a volta visita os dois [terminais](#def-g3-first-electric-circuit-battery) diferentes da [pilha](#def-g3-first-electric-circuit-battery) *e* os dois contatos diferentes da [lâmpada](#def-g3-first-electric-circuit-bulb) — uma viagem de ida e volta completa.

**Exemplo 16.7 (O interruptor).**

Um *interruptor* é uma porta no circuito: uma pontezinha de metal que o clique abaixa (fechado — a volta está completa, [luz](https://one-course.com/books/physics/1/pt/chapter/3-luz-e-sombras#def-g1-light-and-shadows-source)!) ou levanta (uma falha — escuro). O botão da lanterna, o [interruptor](#ex-g3-first-electric-circuit-switch) de [luz](https://one-course.com/books/physics/1/pt/chapter/3-luz-e-sombras#def-g1-light-and-shadows-source) da parede, o botão de uma campainha: todos são portas numa volta. Você pode montar um com um prendedor de roupa e uma tira de papel-alumínio dobrada sobre as pontas dele.

![O mesmo circuito desenhado do jeito organizado, com símbolos. À esquerda: interruptor fechado, a volta está completa, a lâmpada acende. À direita: uma falha no interruptor — escuro.](https://one-course.com/images/onecourse/chapters/physics-1/g3-first-electric-circuit/fig-88e6a54c5363.svg)

*O mesmo circuito desenhado do jeito organizado, com símbolos. À esquerda: [interruptor](#ex-g3-first-electric-circuit-switch) fechado, a volta está completa, a [lâmpada](#def-g3-first-electric-circuit-bulb) acende. À direita: uma falha no [interruptor](#ex-g3-first-electric-circuit-switch) — escuro.*

**Observação 16.8 (Desenhos organizados).**

Em vez de desenhar cada saliência da [pilha](#def-g3-first-electric-circuit-battery) e cada rosca da [lâmpada](#def-g3-first-electric-circuit-bulb), os eletricistas usam *símbolos*: duas barras de tamanhos diferentes para a [pilha](#def-g3-first-electric-circuit-battery) (a comprida é o $+$), um círculo com uma cruz para a [lâmpada](#def-g3-first-electric-circuit-bulb), uma pontezinha levadiça para o [interruptor](#ex-g3-first-electric-circuit-switch) e linhas retas para os fios. Um desenho de circuito com símbolos é mais rápido de fazer, e qualquer pessoa do mundo consegue ler — vamos usar esses desenhos por muitos anos.

**Observação 16.9 (Pilha sim, tomada nunca).**

Tudo neste capítulo é brincado com [pilhas](#def-g3-first-electric-circuit-battery) pequenas, redondas ou chatas: o empurrão delas é pequenininho e seguro para experiências. A *tomada* da parede é outro mundo — o empurrão dela é centenas de vezes mais possante, o bastante para machucar ou matar. Nunca enfie fios, dedos nem qualquer outra coisa numa tomada, e nunca desmonte nada que se ligue numa. Brincadeiras com [pilha](#def-g3-first-electric-circuit-battery): sim. Tomada: nunca.

## 16.3 Exercícios

**Exercício 16.1 ★.**

Diga os dois [terminais](#def-g3-first-electric-circuit-battery) de uma [pilha](#def-g3-first-electric-circuit-battery) e os dois pontos de contato de uma [lâmpada](#def-g3-first-electric-circuit-bulb).

**Solução de Exercício 16.1.**

Os [terminais](#def-g3-first-electric-circuit-battery) da [pilha](#def-g3-first-electric-circuit-battery): $+$ (mais) e $-$ (menos). Os contatos da [lâmpada](#def-g3-first-electric-circuit-bulb): a pontinha embaixo da base e a lateral de metal da base.

**Exercício 16.2 ★.**

O que é um [circuito fechado](#def-g3-first-electric-circuit-circuit)? O que é um [circuito aberto](#def-g3-first-electric-circuit-circuit)? Em qual dos dois a [lâmpada](#def-g3-first-electric-circuit-bulb) acende?

**Solução de Exercício 16.2.**

Fechado: uma volta sem interrupção de um [terminal](#def-g3-first-electric-circuit-battery) ao outro. Aberto: uma volta com uma falha em algum ponto. A [lâmpada](#def-g3-first-electric-circuit-bulb) acende só no fechado.

**Exercício 16.3 ★.**

Lea liga o [terminal](#def-g3-first-electric-circuit-battery) $+$ da [pilha](#def-g3-first-electric-circuit-battery) à pontinha da [lâmpada](#def-g3-first-electric-circuit-bulb) com um fio e para por aí. A [lâmpada](#def-g3-first-electric-circuit-bulb) continua apagada. O que está faltando, nas palavras da lei da volta?

**Solução de Exercício 16.3.**

Falta a viagem de volta. Um fio só é meia volta: a eletricidade precisa sair de um [terminal](#def-g3-first-electric-circuit-battery), passar pela [lâmpada](#def-g3-first-electric-circuit-bulb) e *voltar ao outro [terminal](#def-g3-first-electric-circuit-battery)* — Lea precisa de um segundo fio do contato lateral da [lâmpada](#def-g3-first-electric-circuit-bulb) até o [terminal](#def-g3-first-electric-circuit-battery) $-$.

**Exercício 16.4 ★.**

Que serviço um [interruptor](#ex-g3-first-electric-circuit-switch) faz na volta? O que há dentro de um [interruptor](#ex-g3-first-electric-circuit-switch) quando ele está fechado?

**Solução de Exercício 16.4.**

O [interruptor](#ex-g3-first-electric-circuit-switch) é uma porta na volta: fechado, ele completa o circuito; aberto, ele cria uma falha. Dentro de um [interruptor](#ex-g3-first-electric-circuit-switch) fechado, uma pontezinha de metal une os dois fios.

**Exercício 16.5 ★.**

Desenhe, com os símbolos organizados da [Observação 16.8](#rem-g3-first-electric-circuit-symbols), um circuito com uma [pilha](#def-g3-first-electric-circuit-battery), um [interruptor](#ex-g3-first-electric-circuit-switch) fechado e uma [lâmpada](#def-g3-first-electric-circuit-bulb). Qual símbolo é qual?

**Solução de Exercício 16.5.**

Uma volta de linhas retas ligando: duas barras de tamanhos diferentes (a [pilha](#def-g3-first-electric-circuit-battery), sendo a barra comprida o $+$), o símbolo da ponte levadiça abaixada (o [interruptor](#ex-g3-first-electric-circuit-switch)) e um círculo com uma cruz (a [lâmpada](#def-g3-first-electric-circuit-bulb)).

**Exercício 16.6 ★.**

A lanterna apaga no meio de um acampamento. Dê três falhas ou problemas possíveis para conferir, a partir do [Método 16.3](#met-g3-first-electric-circuit-light).

**Solução de Exercício 16.6.**

Uma [pilha](#def-g3-first-electric-circuit-battery) gasta; uma ligação frouxa (fio ou [lâmpada](#def-g3-first-electric-circuit-bulb) mal rosqueados, mola entortada); uma [lâmpada](#def-g3-first-electric-circuit-bulb) queimada — o filamento dela se rompeu, criando uma falha dentro da própria [lâmpada](#def-g3-first-electric-circuit-bulb).

**Exercício 16.7 ★.**

No circuito da campainha, onde está o “[interruptor](#ex-g3-first-electric-circuit-switch)”? Por que a campainha só toca enquanto o botão está apertado?

**Solução de Exercício 16.7.**

O botão *é* o [interruptor](#ex-g3-first-electric-circuit-switch). Apertá-lo abaixa a pontezinha de metal e fecha a volta, então a campainha toca; soltá-lo levanta a ponte, a falha se abre e o toque para.

**Exercício 16.8 ★.**

Por que nunca se deve enfiar nada numa tomada, se brincar com uma [pilha](#def-g3-first-electric-circuit-battery) não tem problema? (Veja a [Observação 16.9](#rem-g3-first-electric-circuit-safety).)

**Solução de Exercício 16.8.**

O empurrão da [pilha](#def-g3-first-electric-circuit-battery) é pequenininho e seguro; o empurrão da tomada é centenas de vezes mais possante e pode machucar ou matar. Tomadas não servem para experiências — nunca.

**Exercício 16.9 ★.**

Uma [lâmpada](#def-g3-first-electric-circuit-bulb) com a pontinha encostada no [terminal](#def-g3-first-electric-circuit-battery) $+$ da [pilha](#def-g3-first-electric-circuit-battery), e um fio do [terminal](#def-g3-first-electric-circuit-battery) $-$ da [pilha](#def-g3-first-electric-circuit-battery) apertado contra a lateral de metal da base da [lâmpada](#def-g3-first-electric-circuit-bulb): ela vai acender? Siga a volta com o dedo para decidir.

**Solução de Exercício 16.9.**

Sim, ela acende. Siga a volta: [terminal](#def-g3-first-electric-circuit-battery) $+$, entra pela pontinha, passa pelo filamento aceso, sai pelo contato lateral, segue pelo fio e volta ao $-$. Uma viagem de ida e volta completa, visitando os dois [terminais](#def-g3-first-electric-circuit-battery) e os dois contatos.

**Exercício 16.10 ★★.**

Sam monta uma volta: [pilha](#def-g3-first-electric-circuit-battery), fio, [lâmpada](#def-g3-first-electric-circuit-bulb), fio, de volta à [pilha](#def-g3-first-electric-circuit-battery) — mas ele liga os dois fios no mesmo [terminal](#def-g3-first-electric-circuit-battery), o $-$, “porque estava mais perto”. A [lâmpada](#def-g3-first-electric-circuit-bulb) continua apagada, embora a volta pareça completa. Explique o que falta na volta dele, usando o [Exemplo 16.6](#ex-g3-first-electric-circuit-bothends).

**Solução de Exercício 16.10.**

A volta dele nunca visita o segundo [terminal](#def-g3-first-electric-circuit-battery). Um circuito precisa ir de um [terminal](#def-g3-first-electric-circuit-battery) *através da [lâmpada](#def-g3-first-electric-circuit-bulb) até o outro* [terminal](#def-g3-first-electric-circuit-battery): sair do $-$ e voltar para o $-$ é uma viagem para lugar nenhum — o empurrão da [pilha](#def-g3-first-electric-circuit-battery) precisa das suas duas pontas diferentes no jogo.

**Exercício 16.11 ★★.**

Um cordão de luzinhas de festa está com uma [lâmpada](#def-g3-first-electric-circuit-bulb) faltando, e o cordão *inteiro* está apagado, embora todas as outras [lâmpadas](#def-g3-first-electric-circuit-bulb) estejam boas. O que isso diz a você sobre o jeito como as [lâmpadas](#def-g3-first-electric-circuit-bulb) estão arrumadas na volta? (O capítulo de circuitos do ano que vem vai dar um nome a essa arrumação.)

**Solução de Exercício 16.11.**

As [lâmpadas](#def-g3-first-electric-circuit-bulb) devem estar todas numa única volta, uma depois da outra: a [lâmpada](#def-g3-first-electric-circuit-bulb) que falta deixa uma falha, e uma falha só apaga o cordão inteiro — é a lei da volta. (No ano que vem essa arrumação uma-depois-da-outra ganha o nome dela: circuito em série.)