Como o campo elétrico faz com que uma lâmpada acende quase que instantaneamente?

Quão rápida é a corrente elétrica?

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Por que a luz acende quase instantaneamente ao acionar o interruptor?
Porque a lâmpada acende tão rápido?
Por que a luz surge imediatamente quando acendemos uma lanterna?
Como é porque a lâmpada acende?

É possível que você já tenha percebido que, ao pressionarmos um interruptor, a lâmpada, ou qualquer que seja o componente eletrônico conectado, é ligada quase instantaneamente. Não conseguimos sequer perceber o tempo para que uma lâmpada acenda assim que apertamos o botão do interruptor.

Como resultado da aplicação de uma tensão elétrica, surge a corrente elétrica. Ela é a responsável pelo funcionamento dos aparelhos eletroeletrônicos e é o resultado da movimentação dos elétrons em alguma direção preferencial. Até aqui, tudo bem! Mas você sabia que uma mera tartaruga pode mover-se mais rápido que os elétrons do fio?

A velocidade em que essas partículas se movem, chamada de velocidade de deriva ou velocidade de arraste, é muito pequena: na ordem de alguns milímetros por segundo (mm/s).

Essa velocidade é diretamente proporcional à corrente elétrica formada no fio e inversamente proporcional à densidade de elétrons livres (aqueles que podem ser conduzidos), bem como à área transversal do fio e à carga dos elétrons.

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Mas se os elétrons movem-se tão lentamente dentro dos meios condutores, o que causa uma ativação dos circuitos elétricos quase instantânea?

O que acontece é que, ao pressionarmos o interruptor, o campo elétrico é formado no fio na velocidade da luz, cerca de 300.000 km/s. Esse campo elétrico arrasta os elétrons por toda a extensão do fio quase instantaneamente.

Isso significa que, se instalássemos uma lâmpada ao final de um fio de 300.000 km de comprimento, ela levaria cerca de um segundo para acender após pressionar o interruptor.

Imagine uma multidão de soldados enfileirados. A ordem de marchar é dada por um apito. Praticamente todos os soldados ouvirão o apito e iniciarão a marcha juntos. Os primeiros soldados chegarão muito rapidamente no destino, mas movendo-se em velocidades muito baixas. Já nos fios, a ordem para que os elétrons se movam é dada pelo campo elétrico, e ela chega na velocidade da luz.

Por Rafael Helerbrock
Graduado em Física

Por que a luz acende quase instantaneamente ao acionar o interruptor?

Quando ligamos o interruptor do circuito, o campo elétrico que surge no condutor é estabelecido quase que instantaneamente em todo o fio, pois a velocidade de propagação desse campo é praticamente igual à velocidade da luz.

Porque a lâmpada acende tão rápido?

Ao acionarmos o interruptor um campo elétrico é formado no fio aproximadamente na velocidade da luz (300.000 Km/s). É esse campo que empurra os elétrons por toda a extensão do fio quase instantaneamente. Por isso que a lâmpada acende tão rápido.

Por que a luz surge imediatamente quando acendemos uma lanterna?

4 Mas, se os elétrons se movem tão lentamente, por que a luz surge imediatamente quando acendemos uma lanterna? Porque o campo elétrico que se forma no interior do fio com uma velocidade que se aproxima à da luz, e os elétrons começam a se mover ao longo do fio praticamente no mesmo tempo.

Como é porque a lâmpada acende?

O filamento que se encontra no interior da lâmpada é feito de um metal chamado tungstênio. Quando ligamos esse dispositivo elétrico, a resistência desse metal faz com que a corrente seja “barrada”, fazendo com que a temperatura se eleve ao ponto de emitir luz..